JP4770831B2 - LOCATION DEVICE, COMPUTER PROGRAM, AND LOCATION METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、位置特定の技術に関し、特に歩行者が携帯することによって歩行者の位置を精度良く特定することができる位置特定装置、該位置特定装置を実現するためのコンピュータプログラム及び位置特定方法に関する。 The present invention relates to a position specifying technique, and in particular, to a position specifying apparatus that can accurately specify the position of a pedestrian when carried by a pedestrian, a computer program and a position specifying method for realizing the position specifying apparatus. .
車両等の移動体の位置を検出するためにナビゲーションで広く利用されている位置検出方法には、例えば、自立航法、衛星航法、地図マッチング法、ハイブリッド航法などがある。自立航法は、距離センサ、方位センサ又は角速度センサなど用い、例えば、経緯度座標系を基にした直交座標系に対する車両の走行の方位角と単位時間当たりの走行距離に基づいて、逐次車両位置を算出するものであるが、道路との整合性は考慮されておらず、走行距離の増加に応じて車両位置の誤差が累積するという問題がある。 Examples of position detection methods widely used in navigation for detecting the position of a moving body such as a vehicle include self-contained navigation, satellite navigation, map matching, and hybrid navigation. Self-contained navigation uses a distance sensor, an azimuth sensor, an angular velocity sensor, etc., for example, based on the azimuth angle of the vehicle traveling with respect to an orthogonal coordinate system based on the longitude-latitude coordinate system and the traveling distance per unit time. Although it is calculated, consistency with the road is not taken into consideration, and there is a problem that errors in the vehicle position accumulate as the travel distance increases.
また、衛星航法は、GPS(Global Positioning System)を用いるものであり、検出される位置には、10〜20m程度の誤差を含む。GPSを用いるため、距離センサ、方位センサ又は角速度センサ等の車載のセンサは不要である。しかし、高架下の道路、建物に挟まれた道路、山道、街路樹等で覆われた道路では、所定数のGPS衛星から電波を受信することができず、検出精度が大きく劣化するという問題がある。また、道路間隔の狭い細街路では、走行道路を間違うという問題もある。 Satellite navigation uses GPS (Global Positioning System), and the detected position includes an error of about 10 to 20 m. Since GPS is used, an in-vehicle sensor such as a distance sensor, an azimuth sensor, or an angular velocity sensor is unnecessary. However, on roads under elevated roads, roads between buildings, mountain roads, roadside trees, etc., radio waves cannot be received from a predetermined number of GPS satellites, and the detection accuracy is greatly degraded. is there. In addition, there is also a problem that the traveling road is wrong in a narrow street with a narrow road interval.
また、地図マッチング法は、自立航法による走行軌跡と道路地図との整合性(マッチング)を考慮して車両の位置を検出するものである(特許文献1参照)。すなわち、自立航法による軌跡と、道路地図データとを比較して相関をとりながら、走行していると考えられる複数の道路候補の中から、最も確からしい道路を選定してゆく。そして、候補となる道路が1本に限定された時点で、自立航法により得られた車両の走行軌跡を道路に合致させる。しかし、限定した道路が間違っている場合、それ以降の位置検出が不能になるという問題がある。 In addition, the map matching method detects the position of the vehicle in consideration of the consistency (matching) between the travel locus by the self-contained navigation and the road map (see Patent Document 1). That is, the most probable road is selected from a plurality of road candidates considered to be traveling while comparing the trajectory obtained by the self-contained navigation with the road map data. Then, when the number of candidate roads is limited to one, the traveling locus of the vehicle obtained by the self-contained navigation is matched with the road. However, if the limited road is wrong, there is a problem that position detection after that becomes impossible.
また、ハイブリッド航法は、衛星航法と地図マッチング法とを組み合わせたものであり、自立航法と衛星航法の誤差を勘案しながら、合理的に車両の位置を推定し、走行している道路を特定するものである(特許文献2参照)。ハイブリッド航法では、例えば、通常時には、地図マッチング法を用いて車両の位置を検出する。地図マッチング法で車両の位置が検出不能に陥った場合、衛星航法により車両の位置、方位を検出して車両の位置を推定し、道路地図データとの整合性を考慮して車両の位置を検出するものである。ハイブリッド航法を用いれば、特殊な場合を除けば、車両が走行している道路を間違う可能性は殆どなく、道路方向の位置精度も、平均的には10m程度の誤差範囲内であり、道路案内目的のナビゲーションでは、実用上殆ど問題ない精度レベルである。 Hybrid navigation is a combination of satellite navigation and map matching, and it rationally estimates the position of the vehicle and identifies the road on which it is traveling, taking into account the errors between autonomous navigation and satellite navigation. (See Patent Document 2). In hybrid navigation, for example, the position of a vehicle is detected using a map matching method in normal times. When the vehicle position cannot be detected by the map matching method, the vehicle position and direction are detected by satellite navigation to estimate the vehicle position, and the vehicle position is detected in consideration of consistency with the road map data. To do. With hybrid navigation, except for special cases, there is almost no possibility of mistaken roads on which vehicles are traveling, and the positional accuracy in the direction of the road is within an error range of about 10 m on average. In the target navigation, the accuracy level is almost no problem in practical use.
一方、歩行者の位置検出方法では、歩行者が携帯する携帯電話又は簡易型ナビゲーション装置等の携帯機器を用いて位置検出を行っている。このような携帯機器では、例えば、GPS衛星からの電波又は基地局との通信により歩行者の現在位置を検出する方法が実用化されている。
しかしながら、GPS衛星から電波を受信して位置を検出する場合、GPS衛星の受信状態が良いときには、位置誤差が10〜20m程度であるが、都心のビル等の建造物の谷間又は高架下の道路などでは、位置を検出することが不能となる場合、あるいは、マルチパス等の影響により位置誤差が数百m程度になり正確な位置が求められない場合がある。特に、歩行者の場合、車両等の移動体と異なり、建造物の近くを建造物に沿って歩く傾向があるため、GPS衛星からの電波の受信レベルが低下する。 However, when detecting the position by receiving radio waves from GPS satellites, the position error is about 10 to 20 m when the reception state of the GPS satellites is good, but the roads in the valleys of buildings such as buildings in the city center or under the overpass In such cases, it may be impossible to detect the position, or the position error may be about several hundred meters due to the influence of multipath or the like, and an accurate position may not be obtained. In particular, in the case of pedestrians, unlike mobile objects such as vehicles, there is a tendency to walk near buildings along the buildings, so the reception level of radio waves from GPS satellites decreases.
また、歩行者が携帯する携帯機器において、歩行者の位置を検出するために使用される距離センサは、歩行者の歩数を計数するもの、あるいは、加速度センサなどであり、車両の場合に使用される距離センサ(例えば、車速センサ、車輪速センサなど)に比べて検出精度は低い。さらに、歩行者の歩行に合わせて姿勢が変動する場合には、携帯機器の位置又は傾きも変動するため、さらに検出精度が低下するときがある。従って、従来の位置検出方法では、歩行者の位置を精度よく検出することが困難であった。 In a portable device carried by a pedestrian, a distance sensor used to detect the position of the pedestrian is a device that counts the number of steps of the pedestrian or an acceleration sensor, and is used in the case of a vehicle. The detection accuracy is low compared to a distance sensor (for example, a vehicle speed sensor, a wheel speed sensor, etc.). Furthermore, when the posture changes in accordance with the walking of the pedestrian, the position or inclination of the mobile device also changes, so that the detection accuracy may further decrease. Therefore, with the conventional position detection method, it is difficult to accurately detect the position of the pedestrian.
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、歩行者の位置を精度良く特定(検出)することができる位置特定装置、該位置特定装置を実現するためのコンピュータプログラム及び位置特定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a position specifying device capable of specifying (detecting) the position of a pedestrian with high accuracy, a computer program and a position specifying method for realizing the position specifying device. The purpose is to provide.
第1発明に係る位置特定装置は、歩行者による携帯が可能であって自身の位置を特定する位置特定装置において、横断歩道を有する交差点の位置情報を含む道路上の特徴地点の位置情報を記憶する記憶手段と、歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、前記特徴地点に特有の特有情報として前記交差点に設置された信号機の青信号点灯開始時点(又は赤信号開始時点)を外部から受信する受信手段と、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動と前記受信手段で受信した特有情報とを関連付けて自身の位置を特定する位置特定手段とを備え、前記位置特定手段は、前記信号機の青信号点灯開始時点(又は赤信号開始時点)に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が歩行開始(又は歩行停止)であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする。 The position specifying device according to the first invention is a position specifying device that can be carried by a pedestrian and specifies its own position, and stores position information of feature points on a road including position information of an intersection having a pedestrian crossing. Storage means, walking behavior determination means for determining the walking behavior of the pedestrian, and a green signal lighting start time (or red signal start time) of the traffic light installed at the intersection as unique information specific to the feature point from the outside Receiving means for receiving, and position specifying means for specifying the position of the user by associating the walking behavior determined by the walking behavior determining means with the specific information received by the receiving means , wherein the position specifying means includes the traffic light When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is the start of walking (or the stop of walking) at the starting point of lighting of the green light (or starting point of the red signal), the pedestrian crossing at the intersection Wherein the configuration Tare Rukoto to identify the location of the near as its own position.
第2発明に係る位置特定装置は、歩行者による携帯が可能であって自身の位置を特定する位置特定装置において、横断歩道を有する交差点の位置情報を含む道路上の特徴地点の位置情報を記憶する記憶手段と、歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、前記特徴地点に特有の特有情報として前記交差点に設置された信号機の青信号点灯時間を外部から受信する受信手段と、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動と前記受信手段で受信した特有情報とを関連付けて自身の位置を特定する位置特定手段とを備え、前記位置特定手段は、前記信号機が青信号点灯中である場合に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする。 A position specifying device according to a second aspect of the present invention is a position specifying device that can be carried by a pedestrian and specifies its own position, and stores position information of feature points on a road including position information of an intersection having a pedestrian crossing. Storage means for determining, walking behavior determining means for determining walking behavior of a pedestrian, receiving means for receiving a green signal lighting time of a traffic light installed at the intersection as unique information specific to the feature point, and the walking A position specifying unit that specifies the position of the walking by associating the walking behavior determined by the behavior determining unit with the specific information received by the receiving unit, and the position specifying unit is provided when the traffic light is lit in green. When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is a walking speed greater than a predetermined threshold, the position near the pedestrian crossing at the intersection is specified as its own position. Characterized in that are configured.
第3発明に係る位置特定装置は、歩行者による携帯が可能であって自身の位置を特定する位置特定装置において、横断歩道を有する交差点の位置情報を含む道路上の特徴地点の位置情報を記憶する記憶手段と、歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、前記特徴地点に特有の特有情報として前記交差点に設置された歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点を外部から受信する受信手段と、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動と前記受信手段で受信した特有情報とを関連付けて自身の位置を特定する位置特定手段とを備え、前記位置特定手段は、前記歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする。 A position specifying device according to a third aspect of the present invention is a position specifying device that can be carried by a pedestrian and specifies its own position, and stores position information of feature points on a road including position information of an intersection having a pedestrian crossing. Storage means, walking behavior determination means for determining the walking behavior of the pedestrian, and a blue signal blinking start time or a red signal lighting start time of the pedestrian traffic light installed at the intersection as unique information specific to the feature point Receiving means for receiving from the outside, a position specifying means for specifying the position of the walking behavior determined by the walking behavior determining means and the specific information received by the receiving means in association with each other , the position specifying means, When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is greater than a predetermined threshold at the start of blinking blue signal or the start of red signal lighting of the pedestrian traffic light, Characterized in that is arranged to identify the location of the crossing near the sidewalk of the serial intersection as its own position.
第4発明に係る位置特定装置は、第2発明又は第3発明において、前記位置特定手段は、前記歩行挙動判定手段でさらに判定した歩行挙動が歩行速度の減少である場合、前記交差点の横断歩道の進行方向側付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect , when the walking behavior further determined by the walking behavior determining means is a decrease in walking speed, the position specifying means is a pedestrian crossing at the intersection. The position in the vicinity of the traveling direction side is specified as its own position.
第5発明に係る位置特定装置は、第1発明乃至第4発明のいずれか1つにおいて、前記記憶手段は、踏切の位置情報を記憶してあり、前記受信手段は、前記踏切に設置された警報機の警報終了時点を受信するように構成してあり、前記位置特定手段は、前記警報機の警報終了時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が歩行開始であるとき、前記踏切付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the storage means stores position information of a crossing, and the receiving means is installed at the crossing. It is configured to receive an alarm end time of an alarm device, and the position specifying means is configured to receive the crossing when the walking behavior determined by the walking behavior determination means is the start of walking at the alarm end time of the alarm device. The present invention is characterized in that a nearby position is specified as its own position.
第6発明に係る位置特定装置は、第1発明乃至第4発明のいずれか1つにおいて、前記記憶手段は、踏切の位置情報を記憶してあり、前記受信手段は、踏切に設置された警報機の警報終了時点から警報開始時点までの警報停止時間をさらに受信するように構成してあり、前記位置特定手段は、前記警報機が警報停止中である場合に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記踏切付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the storage means stores position information of a crossing, and the receiving means is an alarm installed at the crossing. The alarm stop time from the alarm end time of the machine to the alarm start time is further received, and the position specifying means is determined by the walking behavior determining means when the alarm is stopped. When the walking behavior is a walking speed greater than a predetermined threshold, the position near the railroad crossing is specified as its own position.
第7発明に係る位置特定装置は、第1発明乃至第4発明のいずれか1つにおいて、前記記憶手段は、踏切の位置情報を記憶してあり、前記受信手段は、踏切に設置された警報機の警報開始時点を受信するように構成してあり、前記位置特定手段は、前記警報機の警報開始時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記踏切付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the storage means stores position information of a crossing, and the receiving means is an alarm installed at the crossing. The position specifying means is a walking speed at which the walking behavior determined by the walking behavior determination means is greater than a predetermined threshold at the alarm start time of the alarm. In this case, the position near the railroad crossing is specified as its own position.
第8発明に係る位置特定装置は、第1発明乃至第7発明のいずれか1つにおいて、自身の位置を測位する測位手段と、該測位手段で測位した測位位置の測位誤差の範囲を示す誤差範囲を算出する誤差範囲算出手段とを備え、前記位置特定手段は、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点の特有情報に基づいて自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the positioning means for positioning its own position and an error indicating a range of positioning error of the positioning position measured by the positioning means. An error range calculating means for calculating a range, wherein the position specifying means is configured to specify its own position based on unique information of feature points within the error range calculated by the error range calculating means. It is characterized by being.
第9発明に係る位置特定装置は、第1発明乃至第8発明のいずれか1つにおいて、前記受信手段で特有情報を受信可能な範囲を特定する受信可能範囲特定手段を備え、前記位置特定手段は、前記受信可能範囲特定手段で特定した受信可能な範囲内にある特徴地点の特有情報に基づいて自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, the position specifying device includes a receivable range specifying unit that specifies a range in which the receiving unit can receive the specific information, and the position specifying unit. Is configured to specify its own position based on the unique information of the characteristic points within the receivable range specified by the receivable range specifying means.
第10発明に係る位置特定装置は、第1発明乃至第9発明のいずれか1つにおいて、前記位置特定手段で特定した位置が複数ある場合、すべての位置を表示する表示手段を備えることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, when there are a plurality of positions specified by the position specifying means, the position specifying apparatus includes display means for displaying all positions. And
第11発明に係る位置特定装置は、第1発明乃至第9発明のいずれか1つにおいて、前記位置特定手段で特定した位置の確からしさを評価するための評価係数を算出する評価係数算出手段と、前記位置特定手段で特定した位置が複数ある場合、前記評価係数算出手段で算出した評価係数に応じて1つの位置を選択する選択手段と、該選択手段で選択した位置を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。 In any one of the first to ninth inventions, the position specifying device according to an eleventh aspect of the invention is an evaluation coefficient calculating means for calculating an evaluation coefficient for evaluating the probability of the position specified by the position specifying means; When there are a plurality of positions specified by the position specifying means, a selecting means for selecting one position according to the evaluation coefficient calculated by the evaluation coefficient calculating means, and a display means for displaying the position selected by the selecting means; It is characterized by providing.
第12発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、自身の位置を特定させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、道路上の特徴地点に特有の特有情報として、前記交差点に設置された信号機の青信号点灯開始時点(若しくは赤信号開始時点)、前記交差点に設置された信号機の青信号点灯時間、又は前記交差点に設置された歩行者用信号機の青信号点滅開始時点若しくは赤信号点灯開始時点のいずれか1つと判定した歩行挙動とを関連付けて自身の位置を特定する位置特定手段として機能させ、前記位置特定手段は、前記信号機の青信号点灯開始時点(又は赤信号開始時点)に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が歩行開始(又は歩行停止)であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置、前記信号機が青信号点灯中である場合に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置、又は前記歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置のいずれか1つを自身の位置として特定することを特徴とする。 A computer program according to a twelfth aspect of the invention is a computer program for causing a computer to specify its own position. The computer is characterized by a walking behavior determination means for determining a walking behavior of a pedestrian and a characteristic point specific to a feature point on a road. As information, the green signal lighting start time (or red signal start time) of the traffic light installed at the intersection, the green signal lighting time of the traffic light installed at the intersection, or the green signal blinking start of the pedestrian traffic light installed at the intersection in association with any one the determined walking behavior kinematic point or red lights beginning to function as a position specifying means for specifying its own position, the position specifying means, green light lighting start time point of the traffic (or red At the start of the signal), the walking behavior determined by the walking behavior determination means is the start of walking (or walking stop). When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is a walking speed greater than a predetermined threshold when the traffic light is lit in green when the traffic light is lit in green, the intersection vicinity of the intersection Near the pedestrian crossing at the intersection when the walking behavior determined by the walking behavior determination means is at a walking speed greater than a predetermined threshold at the start of blinking of the green light of the pedestrian traffic light or the start of lighting of the red signal It characterized that you identify one of position as its position.
第13発明に係る位置特定方法は、自身の位置を特定する位置特定方法において、横断歩道を有する交差点の位置情報を含む道路上の特徴地点の位置情報を記憶しておき、歩行者の歩行挙動を判定するステップと、前記特徴地点に特有の特有情報として、前記交差点に設置された信号機の青信号点灯開始時点(若しくは赤信号開始時点)、前記交差点に設置された信号機の青信号点灯時間、又は前記交差点に設置された歩行者用信号機の青信号点滅開始時点若しくは赤信号点灯開始時点のいずれか1つを外部から受信するステップと、判定した歩行挙動と受信した特有情報とを関連付けて自身の位置を特定するステップとを含み、前記特定するステップは、前記信号機の青信号点灯開始時点(若しくは赤信号開始時点)に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が歩行開始(若しくは歩行停止)であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置、前記信号機が青信号点灯中である場合に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置、又は前記歩行者用信号機の青信号点滅開始時点若しくは赤信号点灯開始時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置のいずれか1つを自身の位置として特定することを特徴とする。 Location method according to the thirteenth invention is a location method for identifying its own position, it stores the position information of the feature point on the road including the position information of the intersection with crosswalk, walking behavior of the walker a step of determining, said as specific information specific to the feature point, a green light lighting start time point (or red beginning) of the installed traffic in the intersection, green light emission time of the installed traffic in the intersection, or the A step of receiving from the outside one of the pedestrian traffic lights installed at the intersection, either the blinking start point of the green light or the start point of lighting of the red light, and the determined walking behavior and the received specific information are associated with each other. and a step of specifying, the specific steps are green-lit lighting start time point of the traffic (or red start time), the walking behavior determination When the walking behavior determined at the stage is the start of walking (or walking stop), the walking behavior determined by the walking behavior determination means is predetermined when the traffic light is lit in green at a position near the pedestrian crossing at the intersection. The walking behavior determined by the walking behavior determination means is predetermined at a position near the pedestrian crossing at the intersection, or when a green signal blinking start time or a red signal lighting start time of the pedestrian traffic light is predetermined. When the walking speed is greater than the threshold value, any one of the positions near the pedestrian crossing of the intersection is specified as its own position .
第1発明、第2発明、第3発明、第12発明及び第13発明にあっては、位置特定装置は、歩行者による携帯が可能であり、道路上の特徴地点の位置情報を記憶してある。特徴地点は、例えば、横断歩道を有する交差点、踏切などである。位置特定装置は、特徴地点に特有の特有情報を外部から受信し、歩行者の歩行挙動を判定する。特有情報は、例えば、特徴地点が交差点である場合、交差点を識別するための識別子、交差点(横断歩道)の位置、交差点に設置された信号機(車両用、歩行者用など)の信号情報(例えば、各灯色の点灯開始時刻、点灯時間、歩行者用の信号機の場合の青灯色点滅開始時刻等)などである。また、特徴地点が踏切である場合、特有情報は、例えば、踏切を識別する識別子、踏切の位置、警報情報(例えば、踏切の警報機の警報開始時刻、警報動作時間、警報終了時刻、警報停止時間等)などである。歩行挙動は、例えば、歩行者の歩行特性を示すものであり、自転車に乗った場合の走行特性も含む。歩行挙動は、例えば、歩行の開始、歩行速度、歩行速度の変動、単位時間当たりの歩数(自転車の場合には、ペダルをこぐ回数)、歩数の変動、歩行方位、歩行停止などである。ここで、歩行速度のかわりに歩行ペース(一歩当たりに要する時間)を用いても良い。以下では、歩行速度と歩行ペースとを区別せずに歩行速度を用いるが、歩行ペースの意味も含んでいるものとする。歩行挙動は、加速度センサ又は歩数センサなどの距離センサ、及び角速度センサ、角加速度センサ又は地磁気センサなどの方位センサ等により取得することができる。 In the first invention, the second invention, the third invention, the twelfth invention and the thirteenth invention, the position specifying device is portable by a pedestrian and stores position information of feature points on the road. is there. The characteristic point is, for example, an intersection having a pedestrian crossing or a railroad crossing. The position specifying device receives unique information specific to the feature point from the outside, and determines the walking behavior of the pedestrian. For example, when the characteristic point is an intersection, the unique information includes an identifier for identifying the intersection, the position of the intersection (pedestrian crossing), and signal information (for vehicles, for pedestrians, etc.) , Lighting start time of each lamp color, lighting time, blue lamp color flashing start time in the case of a pedestrian traffic light, etc.). When the feature point is a level crossing, the unique information includes, for example, an identifier for identifying the level crossing, the position of the level crossing, alarm information (for example, alarm start time, alarm operation time, alarm end time, alarm stop time of the level crossing alarm) Time). The walking behavior indicates, for example, walking characteristics of a pedestrian and includes traveling characteristics when riding a bicycle. The walking behavior includes, for example, the start of walking, walking speed, fluctuation in walking speed, the number of steps per unit time (in the case of a bicycle, the number of times of pedaling), fluctuation in the number of steps, walking direction, walking stop, and the like. Here, a walking pace (time required for one step) may be used instead of the walking speed. Hereinafter, the walking speed is used without distinguishing between the walking speed and the walking pace, but the meaning of the walking pace is also included. The walking behavior can be acquired by a distance sensor such as an acceleration sensor or a step number sensor, and an azimuth sensor such as an angular velocity sensor, an angular acceleration sensor, or a geomagnetic sensor.
位置特定装置は、判定した歩行挙動と受信した特有情報とを関連付けて自身の位置を特定する。例えば、位置特定装置は、歩行挙動が横断歩道歩行又は踏切歩行の可能性があるか否かを判定する。可能性の有無は、例えば、歩行の開始、歩行の停止、歩行速度の変動等により判定することができる。位置特定装置は、横断歩道歩行又は踏切歩行の可能性がある場合、歩行挙動と信号機の信号切替タイミング又は警報機の警報タイミングとが合致するか否かを判定し、合致する場合には、自身(歩行者)の位置を横断歩道付近又は踏切付近に特定する。合致の有無の判定は、例えば、赤信号点灯開始時に歩行停止があった場合、あるいは、青信号点灯開始時に歩行開始があった場合等である。これにより、従来の自立航法、地図マッチング法、衛星航法、あるいは、ハイブリッド航法等では、歩行者の位置を精度良く検出することが困難であった場合に、道路上の特徴地点に特有の特有情報と歩行挙動とを関連付けることで歩行者の位置を精度よく特定することができ、さらに、リアルタイム、かつ歩行者による何らの操作も必要とせず自動的に歩行者の位置を高精度な位置へ補正することが可能となり、それ以降の歩行者の位置検出の精度も向上させることができる。 The position specifying device specifies its own position by associating the determined walking behavior with the received specific information. For example, the position specifying device determines whether or not the walking behavior may be a pedestrian crossing walk or a crossing walk. Presence / absence of the possibility can be determined by, for example, starting walking, stopping walking, fluctuation in walking speed, and the like. When there is a possibility of walking on a crosswalk or a crossing, the positioning device determines whether the walking behavior matches the signal switching timing of the traffic light or the alarm timing of the warning device. The position of (pedestrian) is specified near the pedestrian crossing or the railroad crossing. The determination of the presence / absence of the match is, for example, when walking stops at the start of lighting a red signal, or when walking starts at the start of lighting a green signal. As a result, when it is difficult to detect the position of a pedestrian with high accuracy using conventional self-contained navigation, map matching, satellite navigation, or hybrid navigation, unique information unique to feature points on the road The pedestrian's position can be accurately identified by associating the pedestrian with the walking behavior, and the pedestrian's position is automatically corrected to a high-accuracy position in real time without requiring any operation by the pedestrian. It is possible to improve the accuracy of position detection of pedestrians thereafter.
第1発明、第12発明及び第13発明にあっては、位置特定装置は、横断歩道を有する交差点に設置された信号機(車両用、歩行者用を含む)の青信号点灯開始時点(又は赤信号開始時点)に、歩行挙動が歩行開始(又は歩行停止)であるとき、自身(歩行者)の位置を横断歩道付近に特定する。青信号開始と歩行開始の同時性、あるいは、赤信号開始と歩行停止の同時性を判定することにより、歩行者の位置を横断歩道付近に特定することができる。特に、直近に検出した歩行者の位置の精度が低く、歩行者の位置が正確でない場合、以降の位置検出の誤差は大きくなり、誤った位置を検出するおそれがあるときでも、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。 In the first invention , the twelfth invention, and the thirteenth invention , the position specifying device is a blue signal lighting start point (or red signal) of a traffic light (including a vehicle and a pedestrian) installed at an intersection having a pedestrian crossing. When the walking behavior is the start of walking (or stop walking) at the start time), the position of the person (pedestrian) is specified near the pedestrian crossing. The position of the pedestrian can be specified in the vicinity of the pedestrian crossing by determining the simultaneous start of the green light and the start of walking or the simultaneous start of the red light and the stop of walking. In particular, if the accuracy of the position of the pedestrian that was detected most recently is low and the position of the pedestrian is not accurate, the error of subsequent position detection becomes large, and even if there is a possibility of detecting an incorrect position, the accurate position is The position of the pedestrian can be detected (specified) with high accuracy by automatically correcting.
第2発明、第12発明及び第13発明にあっては、位置特定装置は、横断歩道を有する交差点に設置された信号機(車両用、歩行者用を含む)が青信号点灯中である場合に、歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、自身(歩行者)の位置を横断歩道付近に特定する。これは、歩行者が青信号点灯中に横断歩道を横断する際は、通常の歩道を歩行する場合に比べて歩行速度が速くなる傾向を利用したものであり、歩行者の歩行速度又は歩行ペース(例えば、一歩当たりに要する時間)が、他の時間帯に比べてやや速ければ歩行者が横断歩道を歩行していると判定することができる。なお、信号機が青信号点灯中であるか否かは、青信号開始時点と青信号点灯時間とにより判定することができる。青信号と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を横断歩道付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。 In the second invention , the twelfth invention and the thirteenth invention , the position specifying device is configured such that traffic lights (including vehicles and pedestrians) installed at intersections having a pedestrian crossing are lit in green. When the walking behavior is greater than a predetermined threshold, the position of the person (pedestrian) is specified near the pedestrian crossing. This is because the pedestrian crosses the pedestrian crossing while the green light is on, using the tendency that the walking speed is faster than when walking on a normal sidewalk. For example, it can be determined that the pedestrian is walking on the pedestrian crossing if the time required for one step is slightly faster than other time zones. Note that whether or not the traffic light is in the green state can be determined based on the start time of the green signal and the green signal lighting time. By determining the relationship between the green light and walking speed, the position of the pedestrian can be specified near the pedestrian crossing, and the correct position is automatically corrected to detect the position of the pedestrian with high accuracy (specification). )can do.
第3発明、第12発明及び第13発明にあっては、位置特定装置は、交差点に設置された歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点に、歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、自身(歩行者)の位置を横断歩道付近に特定する。これは、歩行者が歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点に横断歩道を横断する際は、通常の歩道を歩行する場合に比べて歩行速度が速くなる傾向を利用したものであり、歩行者の歩行速度又は歩行ペースが、他の時間帯に比べて速ければ歩行者が横断歩道を歩行していると判定することができる。歩行者用信号機の青信号点滅又は赤信号開始と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を横断歩道付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。なお、車両用信号機が歩行者用信号機を兼ねている場合は、歩行者用信号機の青信号点滅開始時点は、黄信号開始時点に該当する。 In the third invention , the twelfth invention, and the thirteenth invention , the position specifying device has a walking behavior that exceeds a predetermined threshold at a start point of a green light blinking or a red signal lighting start time of a traffic light for a pedestrian installed at an intersection. When the walking speed is high, the position of the person (pedestrian) is specified near the pedestrian crossing. This is because the pedestrian crosses the pedestrian crossing at the time when the pedestrian traffic light starts blinking green or when the red signal lights up, using the tendency that the walking speed is faster than when walking on a normal sidewalk. If the walking speed or walking pace of the pedestrian is faster than in other time zones, it can be determined that the pedestrian is walking on the pedestrian crossing. The pedestrian's position can be specified near the pedestrian crossing by determining the relationship between the blinking blue light of the pedestrian traffic light or the start of the red signal and the walking speed, and the correct position is automatically corrected to walk The position of the person can be detected (specified) with high accuracy. When the vehicle traffic signal also serves as a pedestrian traffic light, the green signal blinking start time of the pedestrian traffic light corresponds to the yellow signal start time.
第4発明にあっては、位置特定装置は、歩行挙動が歩行速度の減少である場合、例えば、歩行速度が通常の速度に戻った場合、自身(歩行者)の位置を横断歩道の進行方向側付近(例えば、横断歩道の中央付近から終了位置付近まで)の位置を特定する。これは、歩行者が横断歩道を横断する場合、横断歩道の中央付近を通過した時点で、歩行者は横断歩道を安全に渡りきることができると考え、歩行速度又は歩行ペースを通常の状態に戻すと考えられることを利用したものである。信号機の信号情報と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を横断歩道付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。 In the fourth invention, when the walking behavior is a decrease in walking speed, for example, when the walking speed returns to a normal speed, the position specifying device determines the position of itself (pedestrian) in the traveling direction of the pedestrian crossing. The position near the side (for example, from the vicinity of the center of the pedestrian crossing to the vicinity of the end position) is specified. This is because when a pedestrian crosses a pedestrian crossing, the pedestrian can safely cross the pedestrian crossing when passing the middle of the pedestrian crossing. It takes advantage of what is considered to return. By determining the relationship between the signal information of the traffic light and the walking speed, the position of the pedestrian can be specified near the pedestrian crossing, and the position of the pedestrian can be accurately corrected by automatically correcting the accurate position. It can be detected (identified).
第5発明にあっては、位置特定装置は、踏切に設置された警報機の警報終了時点に、歩行挙動が歩行開始であるとき、自身(歩行者)の位置を踏切付近に特定する。踏切の警報機の警報終了と歩行開始の同時性を判定することにより、歩行者の位置を踏切付近に特定することができる。特に、直近に検出した歩行者の位置の精度が低く、歩行者の位置が正確でない場合、以降の位置検出の誤差は大きくなり、誤った位置を検出するおそれがあるときでも、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。 In the fifth invention, the position specifying device specifies the position of itself (pedestrian) in the vicinity of the level crossing when the walking behavior is the start of walking at the alarm end time of the alarm set installed at the level crossing. The position of the pedestrian can be specified in the vicinity of the level crossing by determining the synchronism between the alarm end of the level crossing alarm and the start of walking. In particular, if the accuracy of the position of the pedestrian that was detected most recently is low and the position of the pedestrian is not accurate, the error of subsequent position detection becomes large, and even if there is a possibility of detecting an incorrect position, the accurate position is The position of the pedestrian can be detected (specified) with high accuracy by automatically correcting.
第6発明にあっては、位置特定装置は、踏切に設置された警報機が警報停止中である場合に、歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、自身(歩行者)の位置を踏切付近に特定する。これは、歩行者が踏切を歩行する際は、通常の歩道を歩行する場合に比べて歩行速度が速くなる傾向を利用したものであり、歩行者の歩行速度又は歩行ペースが、他の時間帯に比べてやや速ければ歩行者が踏切を歩行していると判定することができる。なお、警報機が警報停止中であるか否かは、警報終了時点と警報開始時点とにより判定することができる。警報機の警報停止と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を踏切付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。 In the sixth aspect of the invention, the position specifying device detects the position of itself (pedestrian) when the walking behavior is greater than a predetermined threshold when the alarm installed at the railroad crossing is stopped. Is specified near the railroad crossing. This is because the pedestrian walks at the railroad crossing by using the tendency that the walking speed becomes faster than when walking on a normal sidewalk. If it is slightly faster than, it can be determined that the pedestrian is walking on the crossing. Whether or not the alarm is in an alarm stop state can be determined from the alarm end time and the alarm start time. By determining the relationship between the alarm stop of the alarm and the walking speed, the position of the pedestrian can be specified near the railroad crossing, and the accurate position is automatically corrected to accurately position the pedestrian. It can be detected (identified).
第7発明にあっては、位置特定装置は、踏切に設置された警報機の警報開始時点に、歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、自身(歩行者)の位置を踏切付近に特定する。これは、歩行者が警報機の警報開始時に踏切を横断する際は、通常の歩道を歩行する場合に比べて歩行速度が速くなる傾向を利用したものであり、歩行者の歩行速度又は歩行ペースが、他の時間帯に比べて速ければ歩行者が踏切を歩行していると判定することができる。警報機の警報開始と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を踏切付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。 In the seventh invention, the position specifying device determines the position of itself (pedestrian) in the vicinity of the level crossing when the walking behavior is higher than a predetermined threshold at the alarm start time of the alarm installed at the level crossing. To be specific. This is because the pedestrian crosses the railroad crossing at the start of the alarm and uses the tendency that the walking speed becomes faster than when walking on a normal sidewalk. However, if it is faster than other time zones, it can be determined that the pedestrian is walking on the crossing. By determining the relationship between the alarm start of the alarm and the walking speed, the position of the pedestrian can be specified near the railroad crossing, and the accurate position is automatically corrected to make the position of the pedestrian highly accurate. It can be detected (identified).
第8発明にあっては、位置特定装置は、自身(歩行者)の位置を測位し、測位した測位位置の測位誤差の範囲を示す誤差範囲を算出する。自身の位置を測位するには、例えば、GPS、基地局通信、距離センサ、方位センサなどの測位データを用いることができる。また、光ビーコン、電波ビーコン等の通信により測位することもできる。また、誤差範囲は、測位データの精度により変化し、例えば、測位位置の誤差の標準偏差を用いることができる。位置特定装置は、算出した誤差範囲内にある特徴地点の特有情報に基づいて自身の位置を特定する。特徴地点を誤差範囲内に限定することにより、誤差範囲外にある特徴地点の特有情報は除外して位置検出(特定)のための不要な処理を省き、処理労力を低減して短時間で位置を検出することができる。 In the eighth invention, the position specifying device measures the position of itself (pedestrian) and calculates an error range indicating the range of the positioning error of the measured positioning position. In order to measure the position of itself, for example, positioning data such as GPS, base station communication, a distance sensor, and a direction sensor can be used. In addition, positioning can be performed by communication such as an optical beacon or a radio beacon. Further, the error range varies depending on the accuracy of the positioning data, and for example, the standard deviation of the positioning position error can be used. The position specifying device specifies its own position based on the unique information of the feature points within the calculated error range. By limiting the feature points within the error range, the unique information of the feature points outside the error range is excluded, unnecessary processing for position detection (specification) is omitted, processing effort is reduced, and the position can be shortened. Can be detected.
第9発明にあっては、位置特定装置は、特有情報を受信可能な範囲を特定し、特定した受信可能な範囲内にある特徴地点の特有情報に基づいて自身(歩行者)の位置を特定する。外部の通信装置等から特有情報を受信する場合、受信可能な範囲は、通信装置との通信可能範囲とすることができ、例えば、無線LAN等の中域通信の通信範囲である。特有情報の受信可能な範囲内に限定することにより、受信可能な範囲外にある特徴地点の特有情報は除外して位置検出(特定)のための不要な処理を省き、処理労力を低減して短時間で位置を検出することができる。 In the ninth invention, the position specifying device specifies a range in which the specific information can be received, and specifies the position of itself (pedestrian) based on the specific information of the characteristic point within the specified receivable range. To do. When receiving specific information from an external communication device or the like, the receivable range can be a communication range with the communication device, for example, a communication range of mid-range communication such as a wireless LAN. By limiting the unique information within the receivable range, the unique information of feature points outside the receivable range is excluded, unnecessary processing for position detection (specification) is omitted, and processing effort is reduced. The position can be detected in a short time.
第10発明にあっては、位置特定装置は、特定した位置が複数ある場合、すべての位置を表示する。これにより、歩行者は、自身の位置を容易に判断することができるとともに、可能性のある位置も知ることができる。 In the tenth invention, when there are a plurality of specified positions, the position specifying device displays all the positions. Thereby, the pedestrian can easily determine his / her position and can also know a possible position.
第11発明にあっては、位置特定装置は、特定した位置の確からしさを評価するための評価係数を算出する。評価係数は、歩行者の位置の確からしさを評価するための係数であり、例えば、評価係数が小さいほど位置の確からしさ(確率)が大きいとすることができる。評価係数は、例えば、位置を特定する前の歩行者の歩行軌跡と、地図上の道路との位置ずれに応じて算出することができる。あるいは、評価係数の他の例として、直近に検出した歩行者の位置と特定した位置との距離に応じて算出することもできる。位置特定装置は、特定した位置が複数ある場合、それぞれの位置(特定位置)に対して算出した評価係数に応じて1つの位置を選択し、選択した位置を表示する。これにより、歩行者は、自身の位置を容易に判断することができるとともに、最も確からしい位置を知ることができる。 In the eleventh aspect , the position specifying device calculates an evaluation coefficient for evaluating the certainty of the specified position. The evaluation coefficient is a coefficient for evaluating the likelihood of the position of the pedestrian. For example, the smaller the evaluation coefficient, the greater the probability (probability) of the position. The evaluation coefficient can be calculated, for example, according to the positional deviation between the walking trajectory of the pedestrian before specifying the position and the road on the map. Alternatively, as another example of the evaluation coefficient, it can be calculated according to the distance between the position of the pedestrian detected most recently and the specified position. When there are a plurality of specified positions, the position specifying device selects one position according to the evaluation coefficient calculated for each position (specific position), and displays the selected position. Thereby, the pedestrian can easily determine his / her position and know the most likely position.
本発明にあっては、リアルタイム、かつ歩行者による何らの操作も必要とせず自動的に歩行者の位置を高精度な位置へ補正して歩行者の位置検出の精度を向上させることができる。 In the present invention, the position detection accuracy of the pedestrian can be improved by automatically correcting the position of the pedestrian to a highly accurate position in real time without requiring any operation by the pedestrian.
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る位置検出装置10の構成の一例を示すブロック図である。本発明に係る位置検出装置10は、自身(歩行者)の位置を時系列に測位し、測位して得られた測位データに基づいて自身の位置を推定し、推定した位置を歩行者の位置として検出するとともに表示する。また、位置検出装置10は、後述する道路上の特徴地点に特有の特有情報と歩行者の歩行挙動とを関連付けて、歩行者の位置を特定することにより、歩行者の位置を補正し、特定(補正)した位置を歩行者の位置として検出するとともに表示する。この場合、自身の位置を特定するとは、測位した測位位置よりもさらに高精度に自身の位置を検出することを意味する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a
位置検出装置10は、歩行者(自転車で走行する歩行者も含む)が携帯可能であって、装置全体を制御する制御部11、通信部12、測位部13、地図データベース14、記憶部15、操作部16、位置検出処理部17、表示部18、音声出力部19などを備える。また、測位部13は、GPS131、距離センサ132、方位センサ133などを備える。また、位置検出処理部17は、位置推定部171、誤差算出部172、歩行挙動判定部173、位置特定部174、評価部175などを備える。
The
通信部12は、光ビーコン、電波ビーコン、RFID若しくはDSRC等の路上装置との間で通信を行う狭域通信機能、UHF帯若しくはVHF帯などの無線LAN等の中域通信機能、又は携帯電話、PHS、多重FM放送若しくはインターネット通信などの広域通信機能を備える。通信部12は、例えば、道路上の特徴地点としての、横断歩道を有する交差点、あるいは、警報機を有する踏切等の周辺を範囲とした無線LAN等の中域通信を利用し、路上装置間の路路間通信、路上装置と車両との路車間通信、又は車々間通信で通信された地図情報、特徴地点の特有情報(例えば、交差点情報、踏切情報等)などを取得する。路上装置は、例えば、超音波感知器、光ビーコン若しくは画像感知器等の交通情報収集装置、交通情報を文字又は図形で提供する情報板装置、信号制御装置等でもよい。また、通信部12は、携帯電話等の広域通信を利用することにより、情報処理センタ又は交通管制センタ等のセンタ装置から歩行者の周辺の地図情報、交差点の交差点情報又は踏切の踏切情報などを取得することもできる。
The
特有情報としての交差点情報は、例えば、交差点を識別するための識別子、交差点の横断歩道の位置、交差点に設置された信号機(車両用、歩行者用など)の信号情報(例えば、各灯色の点灯開始時刻、点灯時間、歩行者用の信号機の場合の青灯色点滅開始時刻等)などである。また、特有情報としての踏切情報は、例えば、踏切を識別する識別子、踏切の位置、警報情報(例えば、踏切の警報機の警報開始時刻、警報動作時間、警報終了時刻、警報停止時間等)などである。 Intersection information as specific information includes, for example, an identifier for identifying the intersection, the position of the pedestrian crossing at the intersection, and signal information (for example, for vehicles, pedestrians) installed at the intersection (for example, for each lamp color) Lighting start time, lighting time, blue light blinking start time in the case of a pedestrian traffic light, etc.). Further, the level crossing information as the specific information includes, for example, an identifier for identifying the level crossing, a position of the level crossing, alarm information (for example, alarm start time, alarm operation time, alarm end time, alarm stop time, etc. of the level crossing alarm) It is.
通信部12は、基地局との間で通信を行う通信機能を備え、複数の基地局からの電波を受信し、受信結果を測位部13へ出力する。また、通信部12は、路上装置との狭域通信により得られた通信地点の位置情報を測位部13へ出力する。
The
測位部13は、歩行者の位置を時々刻々(例えば、0.5秒、1秒等の経過の都度、1m、2m等の移動の都度など)測位し(測位位置を求め)、歩行者の移動距離及び移動方位(測位方位)を時刻とともに歩行者の歩行軌跡として記憶部15に記憶する。
The
GPS131は、複数のGPS衛星から電波を受信し、歩行者の位置を測位する。なお、GPS131に加えて、DGPS(ディファレンシャルGPS)を搭載することもできる。DGPSは、予め位置が分かっている基準局から発信されるFM放送又は中波を受信し、GPS131で求めた測位位置のずれを補正することができ、歩行者の位置の精度を向上させることができる。なお、携帯電話の複数の基地局からの電波により位置を概略的に測位する方式とGPSとを複合した形で測位することも可能である。なお、携帯電話の複数の基地局からの電波により位置を概略的に測位する方式とGPSとを複合した形で測位することも可能である。これにより、屋内でGPS衛星からの電波を受信しにくい場合でも、位置精度が悪いものの一応位置を得ることができる確率が高くなる。
The
距離センサ132は、非常に短い時間での速度、移動距離を検出することができる加速度センサ、比較的長い移動距離を検出することができる歩数センサなどを備えている。ここで歩数センサとして、例えば加速度センサを用いれば、歩行のピッチに合わせて生ずる急峻なデータが得られ、この数を計数することにより歩数や歩行速度を求めることができる。また、この場合、自転車に乗ってペダルをこいでいる場合、あるいは、歩道橋又は地下横断通路の階段を上下する場合には、急峻なデータの特性、例えば、ピーク値(歩行の強さ)が異なるため、これにより、ある程度歩行場所を特定することも可能である。これにより、自立航法において歩行者の位置を短時間かつ短距離の歩行毎に検出することができる。なお、都市圏以外で周囲にビル等がなくGPS衛星の測位精度が非常に良好な場合には、歩数センサを使用せず、GPSの位置測位の差により、歩行した距離を算出するようにしてもよい。また、本願では、歩行速度は、歩行ピッチ(単位時間当たりの歩数)を含む概念で用いる。
The
方位センサ133は、角速度センサ又は角加速度センサ(相対方位センサ)、2次元又は3次元の地磁気センサ(絶対方位センサ)などを備えている。これにより、自立航法において歩行者の移動方位を短時間かつ短距離の歩行毎に検出することができる。なお、GPS131、距離センサ132、方位センサ133は、すべて備える構成でなくてもよい。
The
測位部13は、測位した測位データ、通信部12を経由して得られた基地局からの電波の受信結果、又は路上装置との狭域通信により得られた通信地点の位置情報などに基づいて、測位位置及び測位位置の誤差を算出する。以下、測位位置及びその誤差の算出方法について説明する。
The
図2は測位位置の誤差範囲の例を示す説明図である。直交座標系(x方向及びy方向)において、GPS、基地局又は路上装置との狭域通信により検出された位置の誤差範囲を、一例として、矩形領域(x方向の長さが4a、y方向の長さが4b)として設定する。すなわち、測位位置は、矩形領域の中心位置であり、誤差範囲は、中心位置からx方向に±2aの範囲だけ広がり、y方向に±2bの範囲だけ広がる。例えば、2aを2シグマと設定した場合、x方向の分散はa2 となり、標準偏差はaと設定することができる。また、2bを2シグマと設定した場合、y方向の分散はb2 となり、標準偏差はb2と設定することができる。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the error range of the positioning position. In the orthogonal coordinate system (x direction and y direction), as an example, a position error range detected by narrow-range communication with GPS, a base station, or a road device is a rectangular area (x direction length is 4a, y direction). Is set as 4b). That is, the positioning position is the center position of the rectangular area, and the error range extends from the center position by a range of ± 2a in the x direction and by a range of ± 2b in the y direction. For example, when 2a is set to 2 sigma, the variance in the x direction is a 2 and the standard deviation can be set to a. When 2b is set to 2 sigma, the variance in the y direction is b 2 and the standard deviation can be set to b2.
歩行者の位置を測位する際にGPSを利用する場合、誤差範囲は、環境条件、より具体的には、GPSの受信レベル、捕捉衛星数、2次元又は3次元測位の別、あるいは、CEP(Circular Error Probability)等により時間的に変化する。また基地局通信の場合には、誤差範囲は、基地局との通信レベル、基地局の通信範囲等で時間的に変化する。誤差範囲を予め大きめに設定した所定の定数、場所又は時間に応じて予め決定した定数等を用いてもよい。また、誤差範囲の形状は、矩形形状に限らず、円形、楕円形等任意の形状でもよい。例えば、GPSのみで測位する場合、環境条件が良好なときには、誤差範囲として10〜20m程度を設定することができる。 When GPS is used to measure the position of a pedestrian, the error range is an environmental condition, more specifically, the GPS reception level, the number of captured satellites, 2D or 3D positioning, or CEP ( It changes with time due to circular error probability. In the case of base station communication, the error range varies with time depending on the communication level with the base station, the communication range of the base station, and the like. A predetermined constant in which the error range is set to be large in advance, a constant determined in advance according to the place or time, or the like may be used. The shape of the error range is not limited to a rectangular shape, and may be an arbitrary shape such as a circle or an ellipse. For example, when positioning is performed using only GPS, when the environmental conditions are favorable, an error range of about 10 to 20 m can be set.
以下、歩行者の測位位置の算出方法について説明する。なお、測位位置は、直交座標系における二次元ベクトルで表現するが、3次元では、高度情報を加えるだけであり、容易に拡張可能である。また、以下の説明では、時刻で定式化しているが、実際の処理においては、単位時間の経過の都度の処理の代わりに単位走行距離の都度処理を行ってもよい。また、以下、大文字のアルファベットはベクトル又は行列とする。 Hereinafter, a method for calculating the positioning position of the pedestrian will be described. The positioning position is expressed by a two-dimensional vector in an orthogonal coordinate system, but in three dimensions, only altitude information is added and can be easily expanded. Further, in the following description, it is formulated by time, but in actual processing, processing may be performed for each unit travel distance instead of processing for each unit time. In the following, capital letters are assumed to be vectors or matrices.
時刻tにおける歩行者の位置P(t)を式(1)とすると、時刻t+1(時刻t、t+1の間隔は、所定時間であり、例えば、1秒、0.5秒などである)における歩行者の位置P(t+1)は、式(2)で表すことができる。あるいは、時刻tから歩行者が所定の走行距離(例えば、1m、2mなど)を走行した時刻を時刻t+1とすることもできる。なお、ベクトルに付した「T」は転置を意味する。また、式(2)は、歩行者の動特性を示すものである。なお、時刻tにおける歩行者の位置P(t)は、歩行者の真の位置(実際の位置)であり、未知の誤差の存在のため観測不可能な位置である。すなわち、歩行者の測位位置は、真の位置P(t)に対する最適な推定位置を求めるものである。
Assuming that the position P (t) of the pedestrian at time t is Equation (1), walking at time t + 1 (the interval between times t and t + 1 is a predetermined time, for example, 1 second, 0.5 seconds, etc.) The person's position P (t + 1) can be expressed by Expression (2). Alternatively, the time at which the pedestrian has traveled a predetermined travel distance (eg, 1 m, 2 m, etc.) from time t can be set as
ここで、D(t)は、式(3)で表され、d(t)は、時刻tから時刻t+1までに歩行者が移動(歩行)した距離、θ(t)は、直交座標系に対する歩行者の移動(歩行)の方位角である。また、E(t)は、式(4)で表され、e(t)は、移動距離d(t)の誤差である。また、誤差E(t)の分散Q(t)は、式(5)で表され、qは、単位距離移動での誤差分散であり、一定値とすることができる。
Here, D (t) is expressed by Equation (3), d (t) is the distance that the pedestrian has moved (walked) from time t to
また、時刻tにおいて、GPS、基地局通信又は路上装置との通信により検出された位置S(t)は、式(6)で表すことができる。ここで、G(t)は、位置S(t)の誤差であり、誤差G(t)の共分散行列R(t)は、式(7)で表すことができる。式(7)において、a、bそれぞれは、図2で示した誤差範囲である矩形領域のx方向及びy方向の長さの4分の1である。すなわち、共分散行列R(t)は、2a、2bを2シグマとした場合のx方向及びy方向の分散で構成されている。なお、E(t)、G(t)の平均値は0としても一般性は失わない。 In addition, the position S (t) detected by GPS, base station communication, or communication with a road device at time t can be expressed by Equation (6). Here, G (t) is an error of the position S (t), and the covariance matrix R (t) of the error G (t) can be expressed by Expression (7). In Expression (7), a and b are each one-fourth of the length in the x direction and the y direction of the rectangular region that is the error range shown in FIG. That is, the covariance matrix R (t) is composed of variances in the x and y directions when 2a and 2b are 2 sigma. Even if the average value of E (t) and G (t) is 0, generality is not lost.
時刻tにおける歩行者の位置P(t)の最適な推定位置H(t)は、カルマンフィルタにより式(8)のような漸化式で表される。 The optimum estimated position H (t) of the pedestrian position P (t) at time t is expressed by a recurrence formula as shown in Expression (8) by the Kalman filter.
ここで、Γ(t)は、推定位置H(t)の推定誤差の分散であり、式(9)のような漸化式で表すことができる。また、行列に付した「−1」は、その行列の逆行列を意味する。また、初期時刻0における推定位置H(0)、その推定誤差の分散Γ(0)は、それぞれ式(10)、式(11)で表すことができる。ここで、Mは、歩行者の最初の位置の先験情報であり、Σは、その誤差分散である。仮に先験情報がない場合、M=0、Σ-1=0となり、初期時刻0における推定位置H(0)、その推定誤差の分散Γ(0)は、それぞれ式(12)、式(13)で表される。 Here, Γ (t) is a variance of the estimation error of the estimated position H (t), and can be expressed by a recurrence formula like Formula (9). Further, “−1” attached to a matrix means an inverse matrix of the matrix. Further, the estimated position H (0) at the initial time 0 and the variance Γ (0) of the estimation error can be expressed by Expression (10) and Expression (11), respectively. Here, M is a priori information on the initial position of the pedestrian, and Σ is its error variance. If there is no a priori information, M = 0 and Σ −1 = 0, and the estimated position H (0) at initial time 0 and the variance Γ (0) of the estimated error are respectively expressed by equations (12) and (13). ).
なお、式(6)は、GPS、基地局通信又は路上装置との通信により位置が検出された場合に得られるので、GPS、基地局通信又は路上装置との通信が行われない間は、式(7)における誤差a、bが十分大きな値と考えることにより、式(8)において、R-1(t)=0とすれば、式(8)をそのまま用いて推定位置を繰り返し算出することができる。すなわち、この場合は、自立航法のみで位置を測位することと等価になる。なお、以上の数式では、2次元の位置検出として定式化したが、高さの次元を加えて3次元で定式化してもよい。 Equation (6) is obtained when a position is detected by GPS, base station communication, or communication with a road device, and therefore, while GPS, base station communication, or communication with a road device is not performed, equation (6) is obtained. Assuming that the errors a and b in (7) are sufficiently large, in Equation (8), if R −1 (t) = 0, the estimated position is repeatedly calculated using Equation (8) as it is. Can do. That is, in this case, it is equivalent to measuring the position only by the self-contained navigation. In the above mathematical formula, it is formulated as two-dimensional position detection, but it may be formulated in three dimensions by adding a height dimension.
地図データベース14は、広範囲の地図情報を記憶してある。なお、歩行者の位置に応じて、その付近の地図情報をセンタ装置又は路上装置などの外部から通信で取得して記憶しておくこともできる。
The
図3は地図情報の一例を示す模式図である。歩行者の位置を検出する場合には、車両の位置を検出する場合に比較して複雑かつ困難になる。すなわち、車両の場合には、推定した位置と地図上の車道との地図マッチングにより、車両の位置を検出することができるのに対し、歩行者の場合には、歩行者用の歩道以外に歩行者が歩行可能な領域は種々存在する。また、屋外のみならず屋内であっても歩行者の位置検出を行う必要性が高い。したがって、歩行者の位置を検出する場合、歩道と車道との分離等、きめ細かな地図マッチングが必要となるため、地図情報としても詳細のデータが必要になる。ただし、広範囲な地図情報を位置検出装置10の記憶部15に記憶しておく必要はなく、歩行者の位置に合わせて適宜、情報センタ装置又は路上装置等の外部から通信で取得しても良い。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of map information. When detecting the position of a pedestrian, it becomes more complicated and difficult than when detecting the position of a vehicle. In other words, in the case of a vehicle, the position of the vehicle can be detected by map matching between the estimated position and the roadway on the map, whereas in the case of a pedestrian, walking other than the pedestrian sidewalk is possible. There are various areas where a person can walk. Moreover, the necessity of detecting the position of a pedestrian is high not only outdoors but indoors. Therefore, when detecting the position of a pedestrian, detailed map matching such as separation of a sidewalk and a roadway is required, and therefore detailed data is also required as map information. However, it is not necessary to store a wide range of map information in the
地図上には、歩行者専用道路(歩道)、車道、横断歩道、ビル、小売店、公園、池、踏切など、種々の領域が存在する。そこで、ビル、地下道、駅舎、店舗、小売店、家屋、工場、地下街、建造物内部などの屋内領域には、その中に歩行通路(道路)を設定することができる。 There are various areas on the map, such as pedestrian roads (sidewalks), roadways, pedestrian crossings, buildings, retail stores, parks, ponds, and railroad crossings. Therefore, a walking passage (road) can be set in an indoor area such as a building, an underground passage, a station building, a store, a retail store, a house, a factory, an underground shopping area, or the inside of a building.
図4は地図上の道路の設定の一例を示す説明図である。図4の例は、道路上の特徴地点としての交差点の周辺の道路の設定例を示す。図4に示すように、歩道と車道とが分離されているような幹線道路の場合には、歩行者道路(歩道)及び横断歩道を道路として設定することができる。図4の例では、道路を二次元で示し、道路の幅を設定してある。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of setting a road on a map. The example of FIG. 4 shows an example of setting a road around an intersection as a feature point on the road. As shown in FIG. 4, in the case of a main road where a sidewalk and a roadway are separated, a pedestrian road (sidewalk) and a pedestrian crossing can be set as roads. In the example of FIG. 4, the road is shown in two dimensions and the width of the road is set.
図5は地図上の道路の設定の他の例を示す説明図である。図5の例も、道路上の特徴地点としての交差点の周辺の道路の設定例を示す。図5に示すように、歩道と車道とが分離されているような幹線道路の場合には、歩行者道路(歩道)及び横断歩道を道路として設定することができる。図5の例では、道路を一次元で示し、道路を線分として設定してある。なお、この場合、道路の幅を設定しておくこともできる。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing another example of setting a road on a map. The example of FIG. 5 also shows an example of setting a road around an intersection as a feature point on the road. As shown in FIG. 5, in the case of a main road where a sidewalk and a roadway are separated, a pedestrian road (sidewalk) and a pedestrian crossing can be set as roads. In the example of FIG. 5, the road is shown in one dimension, and the road is set as a line segment. In this case, the width of the road can be set.
記憶部15は、通信部12を介して受信した各種情報、測位部13で測位した測位データ、位置検出処理部17で処理した処理結果などを記憶する。なお、制御部11、位置検出処理部17などをCPU、RAMなどで構成する場合、制御部11、位置検出処理部17の処理手順を定めたコンピュータプログラムを記憶することもできる。
The
操作部16は、各種操作ボタンを備え、歩行者と位置検出装置10とのユーザインタフェースとして機能する。例えば、操作部16は、歩行者の操作により位置検出装置10の動作の開始又は停止の操作を受け付ける。
The
位置検出処理部17は、専用のハードウエア回路で構成してもよく、又は予め処理手順を定めたコンピュータプログラムを実行する構成であってもよい。 The position detection processing unit 17 may be configured by a dedicated hardware circuit, or may be configured to execute a computer program having a predetermined processing procedure.
位置推定部171は、測位部13で算出した測位位置の軌跡(測位軌跡)に基づいて、地図上での歩行者の推定位置及び歩行軌跡を算出する。
The
誤差算出部172は、測位部13で算出した測位位置の誤差範囲に基づいて、位置推定部171で算出した推定位置の誤差範囲を算出する。例えば、推定位置の誤差範囲を測位位置の誤差範囲(例えば、20〜200mであって、測位軌跡の長さに応じて変動)とすることができる。また、位置特定部174で歩行者の位置を特定した場合、特定位置の誤差範囲を設定する。歩行者の位置を特定した場合の誤差範囲は、例えば、最小の誤差(例えば、横断歩道の長さ程度の範囲、踏切の長さ程度の範囲など)とすることができる。
The
誤差算出部172は、歩行者の位置が特定された後は、特定された位置からの歩行者の移動距離又は移動方向に応じて、測位誤差が大きくなることを考慮して、歩行者の移動距離又は移動方向に応じた値(例えば、測位誤差の増加分)を加算して誤差範囲を算出する。なお、歩行者の移動距離又は移動方向に関わらず、誤差範囲を常に適当な所定の一定値(例えば、100m)とすることもできる。
After the position of the pedestrian is specified, the
歩行挙動判定部173は、測位部13で得られた測位データに基づいて、歩行者の歩行挙動を判定する。歩行挙動は、歩行者の歩行特性を示すものであり、自転車に乗った場合の走行特性も含む。歩行挙動は、例えば、歩行の開始、歩行速度、歩行速度の変動、歩行の強さ(例えば、歩数センサで加速が大きさで示されるレベル強度)、歩行の強さの変動、単位時間当たりの歩数(自転車の場合には、ペダルをこぐ回数)、歩数の変動、歩行方位、歩行停止などである。ここで、歩行速度のかわりに歩行ペース(一歩当たりに要する時間)を用いても良い。以下では、歩行速度と歩行ペースとを区別せずに歩行速度を用いるが、歩行ペースの意味も含んでいるものとする。
The walking behavior determination unit 173 determines the walking behavior of the pedestrian based on the positioning data obtained by the
より具体的には、歩行挙動判定部173は、歩行者の歩行挙動が横断歩道歩行又は踏切歩行の可能性があるか否かを判定する。可能性の有無は、例えば、歩行の開始、歩行の停止、歩行速度の変動等により判定することができる。 More specifically, the walking behavior determination unit 173 determines whether or not the walking behavior of the pedestrian is likely to be a pedestrian crosswalk or a crossing walk. Presence / absence of the possibility can be determined by, for example, starting walking, stopping walking, fluctuation in walking speed, and the like.
位置特定部174は、歩行挙動判定部173で判定した歩行挙動と、通信部12で受信した特有情報(例えば、交差点情報、踏切情報等)とを関連付けて歩行者の位置を特定する。すなわち、位置特定部174は、歩行者の歩行挙動が横断歩道歩行又は踏切歩行の可能性がある場合、歩行挙動と交差点に設置された信号機の信号切替タイミング又は踏切に設置された警報機の警報タイミングとが合致するか否かを判定し、合致する場合には、自身(歩行者)の位置を横断歩道付近又は踏切付近に特定する。以下、歩行者の位置の特定方法について説明する。
The
位置特定部174は、信号機の青信号開始と歩行開始の同時性に基づいて歩行者の位置を特定する。すなわち、横断歩道を有する交差点に設置された信号機の青信号点灯開始時点に、歩行挙動が歩行開始であるとき、歩行者の位置を横断歩道付近に特定する。この場合、歩行者の位置を横断歩道の歩行方向上流側付近に特定することもできる。特に、前回(例えば、直近でもよく、2回又は3回などの複数回前でもよい)に検出した歩行者の位置の精度が低く、歩行者の位置が正確でない場合、以降の位置検出の誤差は大きくなり、誤った位置を検出するおそれがあるときでも、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。
The
位置特定部174は、信号機の赤信号開始と歩行停止の同時性に基づいて歩行者の位置を特定する。すなわち、横断歩道を有する交差点に設置された信号機の赤信号点灯開始時点に、歩行挙動が歩行停止であるとき、歩行者の位置を横断歩道付近に特定する。この場合、歩行者の位置を横断歩道の歩行方向上流側付近に特定することもできる。これにより、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。
The
位置特定部174は、青信号と歩行速度との関連性に基づいて歩行者の位置を特定する。すなわち、横断歩道を有する交差点に設置された信号機が青信号点灯中である場合に、歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、歩行者の位置を横断歩道付近に特定する。これは、歩行者が青信号点灯中に横断歩道を横断する際は、通常の歩道を歩行する場合に比べて歩行速度が速くなる傾向を利用したものであり、歩行者の歩行速度又は歩行ペース(例えば、一歩当たりに要する時間)が、他の時間帯に比べてやや速ければ歩行者が横断歩道を歩行していると判定することができる。なお、信号機が青信号点灯中であるか否かは、青信号開始時点と青信号点灯時間とにより判定することができる。青信号と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を横断歩道付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。
The
位置特定部174は、歩行者用信号機の青信号点滅又は赤信号開始と歩行速度との関連性に基づいて歩行者の位置を特定する。すなわち、交差点に設置された歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点に、歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、歩行者の位置を横断歩道付近に特定する。これは、歩行者が歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点に横断歩道を横断する際は、通常の歩道を歩行する場合に比べて歩行速度が速くなる傾向を利用したものであり、歩行者の歩行速度又は歩行ペースが、他の時間帯に比べて速ければ歩行者が横断歩道を歩行していると判定することができる。歩行者用信号機の青信号点滅又は赤信号開始と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を横断歩道付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。なお、車両用信号機が歩行者用信号機を兼ねている場合は、歩行者用信号機の青信号点滅開始時点は、黄信号開始時点に該当する。
The
位置特定部174は、信号機の信号情報と歩行速度との関連性に基づいて歩行者の位置を特定する。すなわち、歩行者が横断歩道付近にいると判定した場合に、歩行挙動が歩行速度の減少であるとき、例えば、歩行速度が通常の速度に戻ったとき、歩行者の位置を横断歩道の歩行方向下流側付近(例えば、横断歩道の中央付近から終了位置付近まで)に特定する。これは、歩行者が横断歩道を横断する場合、横断歩道の中央付近を通過した時点で、歩行者は横断歩道を安全に渡りきることができると考え、歩行速度又は歩行ペースを通常の状態に戻すと考えられることを利用したものである。信号機の信号情報と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を横断歩道付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。
The
位置特定部174は、踏切の警報機の警報終了と歩行開始の同時性に基づいて歩行者の位置を特定する。すなわち、踏切に設置された警報機の警報終了時点に、歩行挙動が歩行開始であるとき、歩行者の位置を踏切付近に特定する。踏切の警報機の警報終了と歩行開始の同時性を判定することにより、歩行者の位置を踏切付近に特定することができる。特に、直近に検出した歩行者の位置の精度が低く、歩行者の位置が正確でない場合、以降の位置検出の誤差は大きくなり、誤った位置を検出するおそれがあるときでも、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。
The
位置特定部174は、警報機の警報停止と歩行速度との関連性に基づいて歩行者の位置を特定する。すなわち、踏切に設置された警報機が警報停止中である場合に、歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、歩行者の位置を踏切付近に特定する。これは、歩行者が踏切を歩行する際は、通常の歩道を歩行する場合に比べて歩行速度が速くなる傾向を利用したものであり、歩行者の歩行速度又は歩行ペースが、他の時間帯に比べてやや速ければ歩行者が踏切を歩行していると判定することができる。なお、警報機が警報停止中であるか否かは、警報終了時点と警報開始時点とにより判定することができる。警報機の警報停止と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を踏切付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。
The
位置特定部174は、警報機の警報開始と歩行速度との関連性に基づいて歩行者の位置を特定する。すなわち、踏切に設置された警報機の警報開始時点に、歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、歩行者の位置を踏切付近に特定する。これは、歩行者が警報機の警報開始時に踏切を横断する際は、通常の歩道を歩行する場合に比べて歩行速度が速くなる傾向を利用したものであり、歩行者の歩行速度又は歩行ペースが、他の時間帯に比べて速ければ歩行者が踏切を歩行していると判定することができる。警報機の警報開始と歩行速度との関連性を判定することにより、歩行者の位置を踏切付近に特定することができ、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出(特定)することができる。
The
上述の例で、踏切に警報機とともに遮断機が設置されている場合、あるいは、警報機の代わりに遮断機が設置されている場合、警報機情報に代えて遮断機情報を用いることもできる。遮断機情報は、例えば、警報機の警報開始時点を遮断機の降下開始時点とし、警報終了時点を遮断機の上昇開始時点とし、警報動作時間を遮断機の降下開始時点から上昇開始時点までの時間とし、警報停止時間を遮断機の上昇開始時点から降下開始時点までの時間とすればよい。また、信号機の赤信号点灯開始時点を遮断機の降下終了時点に対応させることもできる。 In the above example, when a breaker is installed at the railroad crossing together with an alarm, or when a breaker is installed instead of the alarm, the breaker information can be used instead of the alarm information. The circuit breaker information is, for example, the alarm start time of the alarm device as the start time of descent of the circuit breaker, the alarm end time as the start time of rise of the breaker, and the alarm operation time from the start time of descent of the breaker to the start time of ascent The alarm stop time may be the time from when the circuit breaker starts to rise to when it starts to descend. In addition, the red signal lighting start point of the traffic light can be made to correspond to the end point of descent of the circuit breaker.
また、上述の例で、外部から車両用の信号機の信号情報しか受信することができない場合には、歩行者用信号機の信号切替タイミングと車両用信号機の信号切替タイミングとの関係(例えば、時間差)を取得することにより、歩行者用信号機の青点滅信号の開始、又は赤信号の開始を推定することができる。例えば、車両用信号機の黄信号開始時刻から、所定の時間(例えば5秒)前に歩行者用信号機の青点滅信号又は赤信号が開始すると推定することができる。また、通信部12で受信した交差点情報が、どこの交差点の情報であるかを識別するために、地図データベース14に記録された交差点データベースから識別子の一致する交差点識別子を受信するようにしてもよく、あるいは、道路、交差点等が設定された道路情報(地図情報)とともに交差点の位置(停止線又は横断歩道の位置等)を受信するようにしてもよい。
Further, in the above-described example, when only the signal information of the traffic signal for the vehicle can be received from the outside, the relationship between the signal switching timing of the traffic signal for the pedestrian and the signal switching timing of the traffic signal for the vehicle (for example, time difference) By acquiring, it is possible to estimate the start of the blue blinking signal of the pedestrian traffic light or the start of the red signal. For example, it can be estimated that a blue blinking signal or a red signal of a pedestrian traffic light starts a predetermined time (for example, 5 seconds) before the yellow traffic light start time of the vehicle traffic light. Further, in order to identify the intersection information received by the
位置特定部174は、歩行者の位置を特定する場合、誤差算出部172で算出した誤差範囲内にある特徴地点(例えば、交差点、踏切等)の特有情報(例えば、交差点情報、踏切情報等)に基づいて歩行者の位置を特定する。特徴地点を誤差範囲内に限定することにより、誤差範囲外にある特徴地点の特有情報は除外して位置検出(特定)のための不要な処理を省き、処理労力を低減して短時間で位置を検出することができる。
When the
また、位置特定部174は、通信部12で特有情報を受信することができる範囲を特定し、特定した範囲内にある特徴地点の特有情報に基づいて歩行者の位置を特定する。受信可能な範囲は、例えば、無線LAN等の中域通信の通信範囲である。特有情報の受信可能な範囲内に限定することにより、受信可能な範囲外にある特徴地点の特有情報は除外して位置検出(特定)のための不要な処理を省き、処理労力を低減して短時間で位置を検出することができる。
In addition, the
評価部175は、位置特定部174で特定した位置の確からしさを評価するための評価係数を算出する。評価係数は、歩行者の位置の確からしさを評価するための係数であり、例えば、評価係数が小さいほど位置の確からしさ(確率)が大きいとすることができる。評価係数は、例えば、位置を特定する前の歩行者の歩行軌跡と、地図上の道路との位置ずれに応じて算出することができる。あるいは、評価係数の他の例として、直近に検出した歩行者の位置と特定した位置との距離に応じて算出することもできる。これにより、例えば、特定した位置が交差点の横断歩道付近である場合、評価係数に基づいて、歩行者の位置が交差点のどの横断歩道かを特定することができる。横断歩道の特定方法の詳細については後述する。なお、評価係数の逆数を相関度として定義し、相関度が大きいほど位置の確からしさ(確率)が大きいとすることもできる。
The
表示部18は、例えば、液晶表示パネルであって、歩行者に自身の位置を地図上に表示する。
The
音声出力部19は、歩行者の位置を表示部18で表示する際に、歩行者に所要の情報を通知するため、又は注意を促すため音声又は音響を出力する。
When the pedestrian's position is displayed on the
次に位置検出装置10の位置検出処理について説明する。歩行者の歩行挙動により歩行者が横断歩道を歩行している可能性があると判定された場合、位置特定部174は、歩行挙動と信号機の信号切替タイミングとが合致するか否かを判定して歩行者の位置を横断歩道付近に特定する。このとき、前回(例えば、直近でもよく、2回又は3回などの複数回前でもよい)に検出した歩行者の位置の誤差範囲内に複数の交差点が含まれるときがあり、位置特定部174は、複数の交差点の中から歩行者がいる可能性が最も高い交差点を特定する。
Next, the position detection process of the
図6は誤差範囲内の交差点を特定する一例を示す説明図である。図6において、交差点A、交差点Bは、直前の検出位置Xの誤差範囲内又は通信可能範囲(特有情報を受信することができる範囲、例えば、無線LAN等の中域通信の通信範囲)内にある交差点であり、歩行者がその交差点付近にいる可能性がある。一方、交差点Cは、直前の検出位置Xの誤差範囲外又は通信可能(特有情報を受信することができる)範囲外にある交差点であり、対象外となる。特徴地点を誤差範囲内又は特有情報の受信可能な範囲内に限定することにより、誤差範囲外又は受信可能な範囲外にある特徴地点の特有情報は除外して位置検出(特定)のための不要な処理を省き、処理労力を低減して短時間で位置を検出することができる。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of specifying an intersection within an error range. In FIG. 6, an intersection A and an intersection B are within an error range of the immediately preceding detection position X or within a communicable range (a range in which unique information can be received, for example, a communication range of mid-range communication such as a wireless LAN). There is a possibility that the pedestrian is near the intersection. On the other hand, the intersection C is an intersection outside the error range of the immediately preceding detection position X or outside the communicable (capable of receiving unique information) range, and is excluded. By limiting the feature points within the error range or within the range where the unique information can be received, the unique information of the feature points outside the error range or outside the receivable range is excluded, and unnecessary for position detection (specification) The position can be detected in a short time by omitting an unnecessary process and reducing the processing effort.
通常、交差点間の信号機にはオフセットが設定されているため、青信号開始時点等の信号切替タイミングは、交差点Aと交差点Bとで異なる。従って、上述の青信号開始と歩行開始の同時性、赤信号開始と歩行停止の同時性、青信号と歩行速度との関連性、あるいは、歩行者用信号機の青信号点滅又は赤信号開始と歩行速度との関連性などの条件が交差点A及び交差点Bの両者で成立することはなく、いずれか1つの交差点のみを特定し、他の交差点を除外することができる。なお、オフセットがない場合には、複数の交差点を対象とすればよい。 Usually, since an offset is set for a traffic light between intersections, signal switching timing such as a green light start time is different between the intersection A and the intersection B. Therefore, the above mentioned green signal start and walking start synchronization, red signal start and walking stop synchronization, the relationship between the blue signal and walking speed, or the pedestrian traffic light flashing or red signal starting and walking speed Conditions such as relevance do not hold at both the intersection A and the intersection B, and only one intersection can be specified and the other intersections can be excluded. If there is no offset, a plurality of intersections may be targeted.
次に横断歩道の特定方法について説明する。図7は横断歩道を特定する一例を示す説明図である。図7に示すように、2つの道路が交差する交差点に4つの横断歩道a、b、c、dが設けられている。横断歩道a、c用の信号機が青信号である場合、横断歩道b、d用の信号機は赤信号である。従って、上述の青信号開始と歩行開始の同時性、赤信号開始と歩行停止の同時性、青信号と歩行速度との関連性、あるいは、歩行者用信号機の青信号点滅又は赤信号開始と歩行速度との関連性などの条件が、横断歩道a、cと、横断歩道b、dとの両者で成立することはなく、横断歩道a及び横断歩道cか、又は横断歩道b及び横断歩道dのいずれか一方に特定することができる。図7の例では、例えば、横断歩道a、cを特定し、横断歩道b、dを除外することができる。また、横断歩道での歩行方向は、青信号で歩行を開始した方向から容易に判定することができる。図7の例では、例えば、位置P、Rを特定することができ、位置Q、Sを除外することができる。以上より、歩行者の位置は、位置P、Qに特定することができる。 Next, a method for specifying a pedestrian crossing will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of specifying a pedestrian crossing. As shown in FIG. 7, four pedestrian crossings a, b, c, and d are provided at the intersection where two roads intersect. When the traffic lights for pedestrian crossings a and c are green, the traffic lights for pedestrian crossings b and d are red. Therefore, the above mentioned green signal start and walking start synchronization, red signal start and walking stop synchronization, the relationship between the blue signal and walking speed, or the pedestrian traffic light flashing or red signal starting and walking speed Conditions such as relevance do not hold in both the pedestrian crossings a and c and the pedestrian crossings b and d, and either the pedestrian crossing a and the pedestrian crossing c or the pedestrian crossing b and the pedestrian crossing d Can be specified. In the example of FIG. 7, for example, the pedestrian crossings a and c can be specified and the pedestrian crossings b and d can be excluded. In addition, the walking direction at the pedestrian crossing can be easily determined from the direction in which walking is started with a green light. In the example of FIG. 7, for example, the positions P and R can be specified, and the positions Q and S can be excluded. From the above, the position of the pedestrian can be specified as the positions P and Q.
地図マッチングによる位置検出の場合、位置を特定した以降は、歩行者の歩行に応じて位置検出が行われ、特定した位置が複数あるような場合には、正しい特定位置以外のものは、歩行者の歩行につれて棄却される。従って、両方の地点P、Rを候補として通常の位置検出を続行することもできる。 In the case of position detection by map matching, after the position is specified, position detection is performed according to the walking of the pedestrian, and when there are a plurality of specified positions, those other than the correct specific position are pedestrians. Rejected as you walk. Therefore, the normal position detection can be continued with both points P and R as candidates.
また、横断歩道を特定したときに、それまでの歩行者の歩行軌跡と、道路地図とを比較して、評価係数(マッチング具合の評価点であり、位置の確からしさを表す)の優劣を設定しておき、優劣に応じて位置を1つ特定することもできる。この場合、評価係数が小さいほど位置の確からしさは高い。 Also, when a pedestrian crossing is specified, the pedestrian's walking trajectory is compared with the road map, and the superiority or inferiority of the evaluation coefficient (which is an evaluation point for matching and represents the accuracy of the position) is set. In addition, one position can be specified according to superiority or inferiority. In this case, the smaller the evaluation coefficient, the higher the probability of the position.
例えば、図7の例において、実際には歩行者が位置Pから横断歩道aを歩行した場合、仮に歩行者が位置Pから横断歩道d、位置R、横断歩道cの順に歩行したとすると、道路の接続部(例えば、横断歩道同士の接続地点)において、歩行方位が不安定となる。従って、位置Pから横断歩道d、位置R、横断歩道cの順の歩行に対しては、評価係数を大きくすることができる。あるいは、位置Pから横断歩道d、位置R、横断歩道cの順の歩行軌跡を棄却することもできる。 For example, in the example of FIG. 7, when a pedestrian actually walks from the position P to the pedestrian crossing a, if the pedestrian walks from the position P to the pedestrian crossing d, the position R, and then the pedestrian crossing c, the road The walking direction becomes unstable at the connecting part (for example, the connecting point between pedestrian crossings). Therefore, the evaluation coefficient can be increased for walking in the order from the position P to the pedestrian crossing d, the position R, and the pedestrian crossing c. Alternatively, the walking trajectory in order from the position P to the pedestrian crossing d, the position R, and the pedestrian crossing c can be rejected.
評価係数の一例として、直前の検出位置Xと、特定位置P、Rとの近さ(距離)を基準として、その距離に反比例した数値を用いることができる。例えば、位置Xと位置Pの距離の逆数をmpとし、位置Xと位置Rとの距離の逆数をmrとし、位置P、Rの評価係数Ep、Erをそれぞれmp/(mp+mr)、mr/(mp+mr)とすることができる。 As an example of the evaluation coefficient, a numerical value inversely proportional to the distance can be used on the basis of the proximity (distance) between the immediately preceding detection position X and the specific positions P and R. For example, the reciprocal of the distance between the position X and the position P is mp, the reciprocal of the distance between the position X and the position R is mr, and the evaluation coefficients Ep and Er of the positions P and R are mp / (mp + mr) and mr / ( mp + mr).
図8は歩行者の位置を特定する直前の位置の誤差範囲の一例を示す説明図である。図8に示すように、過去の走行軌跡に応じて測位位置の測位誤差が累加するため、直前の検出位置Xの誤差範囲は、比較的広くなる。特に、歩行者が携帯する携帯機器において、歩行者の位置を検出するために使用される距離センサは、歩行者の歩数を計数するもの、あるいは、加速度センサなどであり、車両の場合に使用される距離センサに比べて検出精度は低い。さらに、歩行者の歩行に合わせて姿勢が変動する場合には、携帯機器の位置又は傾きも変動するため、さらに検出精度が低下するときがある。従って、歩行者の検出位置Xの精度は高くない。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the error range of the position immediately before the position of the pedestrian is specified. As shown in FIG. 8, since the positioning error of the positioning position is accumulated according to the past traveling locus, the error range of the immediately preceding detection position X is relatively wide. In particular, in a portable device carried by a pedestrian, the distance sensor used to detect the position of the pedestrian is a device that counts the number of steps of the pedestrian or an acceleration sensor, and is used in the case of a vehicle. The detection accuracy is lower than the distance sensor. Furthermore, when the posture changes in accordance with the walking of the pedestrian, the position or inclination of the mobile device also changes, so that the detection accuracy may further decrease. Therefore, the accuracy of the pedestrian detection position X is not high.
図9は歩行者の位置を特定した後の特定位置の誤差範囲の一例を示す説明図である。上述のように、歩行者の歩行挙動と交差点情報とを関連付けることにより、横断歩道付近(例えば、横断歩道の歩行方向の上流側付近、下流側付近、あるいは、横断歩道の中央付近など)に歩行者の位置を特定することができる。特定位置の誤差範囲は、例えば、横断歩道の長さ、幅程度の範囲に絞り込むことができ、図8の例で示した検出位置Xを正確な位置に補正することができる。これにより、従来の自立航法、地図マッチング法、衛星航法、あるいは、ハイブリッド航法等では、歩行者の位置を精度良く検出することが困難であったという課題を解決することができ、さらに、リアルタイム、かつ歩行者による何らの操作も必要とせず自動的に歩行者の位置を高精度な位置へ補正することが可能となり、それ以降の歩行者の位置検出の精度も向上させることができる。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the error range of the specific position after specifying the position of the pedestrian. As described above, walking near the pedestrian crossing (for example, near the pedestrian crossing in the walking direction, near the downstream, or near the center of the pedestrian crossing) by associating pedestrian walking behavior with intersection information A person's position can be specified. For example, the error range of the specific position can be narrowed down to a range of about the length and width of the pedestrian crossing, and the detection position X shown in the example of FIG. 8 can be corrected to an accurate position. Thereby, it is possible to solve the problem that it is difficult to accurately detect the position of the pedestrian in the conventional self-contained navigation, map matching method, satellite navigation, hybrid navigation, etc. And it becomes possible to correct | amend a pedestrian's position to a highly accurate position automatically, without requiring any operation by a pedestrian, and the accuracy of the subsequent pedestrian's position detection can also be improved.
図10は歩行者の位置を特定する直前の位置の誤差範囲の他の例を示す説明図である。図10の例では、特徴地点が交差点に代わりに踏切の場合の例を示す。なお、検出位置Xの誤差範囲は、図8の例と同様であるので説明は省略する。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing another example of the error range of the position immediately before specifying the position of the pedestrian. In the example of FIG. 10, the example in the case where a feature point is a railroad crossing instead of an intersection is shown. The error range of the detection position X is the same as that in the example of FIG.
図11は歩行者の位置を特定した後の特定位置の誤差範囲の他の例を示す説明図である。上述のように、歩行者の歩行挙動と踏切情報とを関連付けることにより、踏切付近に歩行者の位置を特定することができる。特定位置の誤差範囲は、例えば、踏切の長さ程度の範囲に絞り込むことができ、図10の例で示した検出位置Xを正確な位置に補正することができる。これにより、図9の例の場合と同様、従来の自立航法、地図マッチング法、衛星航法、あるいは、ハイブリッド航法等では、歩行者の位置を精度良く検出することが困難であったという課題を解決することができ、さらに、リアルタイム、かつ歩行者による何らの操作も必要とせず自動的に歩行者の位置を高精度な位置へ補正することが可能となり、それ以降の歩行者の位置検出の精度も向上させることができる。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing another example of the error range of the specific position after specifying the position of the pedestrian. As described above, by associating the walking behavior of the pedestrian and the crossing information, the position of the pedestrian can be specified in the vicinity of the crossing. For example, the error range of the specific position can be narrowed down to a range about the length of the railroad crossing, and the detection position X shown in the example of FIG. 10 can be corrected to an accurate position. As a result, as in the case of the example of FIG. 9, the conventional self-contained navigation method, map matching method, satellite navigation method, hybrid navigation method, or the like solves the problem that it is difficult to accurately detect the position of the pedestrian. In addition, it is possible to automatically correct the pedestrian's position to a high-accuracy position in real time without requiring any operation by the pedestrian, and the accuracy of subsequent pedestrian position detection Can also be improved.
次に、歩行者の位置を地図上で表示する表示例について説明する。なお、以下、表示例は交差点の場合を示すが、踏切の場合も同様である。 Next, a display example for displaying the position of a pedestrian on a map will be described. Hereinafter, the display examples show the case of an intersection, but the same applies to the case of a railroad crossing.
図12は歩行者の位置の表示の一例を示す説明図である。特定位置が1つの場合、その位置を地図上に表示した上で、表示した特定位置の誤差範囲も同時に表示する。なお、特定位置が複数ある場合には、評価係数の最も小さい特定位置を1つ表示することもできる。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of the display of the position of the pedestrian. When there is one specific position, the position is displayed on the map, and the error range of the displayed specific position is also displayed. In addition, when there are a plurality of specific positions, one specific position with the smallest evaluation coefficient can be displayed.
図13は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。特定位置が複数存在する場合、複数の特定位置を包含する領域を特定位置として表示する。この場合、各特定位置の誤差範囲を含むような範囲を表示してもよい。また、推定位置の評価係数の大小に応じて、その推定位置の誤差範囲の大きさを拡大又は縮小した上で、推定位置とその誤差範囲とを同時に表示することもでき、また、推定位置が複数ある場合には、各推定位置の誤差範囲を含む範囲を表示してもよい。また、複数の特定位置の重心位置を表示してもよい。 FIG. 13 is an explanatory view showing another example of the display of the position of the pedestrian. When there are a plurality of specific positions, an area including the plurality of specific positions is displayed as the specific position. In this case, a range including the error range of each specific position may be displayed. In addition, the estimated position and its error range can be displayed at the same time after expanding or reducing the size of the error range of the estimated position in accordance with the magnitude of the evaluation coefficient of the estimated position. When there are a plurality, a range including an error range of each estimated position may be displayed. Moreover, you may display the gravity center position of several specific positions.
図14は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。特定位置が複数存在する場合、各特定位置を表示した上で、各特定位置の誤差範囲又は確からしさの順位などを同時に表示する。図14では、第1候補の特定位置が最も確率の高い歩行者の位置であり、第2候補の特定位置は、その次に確率が高い歩行者の位置を示す。また、推定位置が複数存在する場合に、所定の閾値より小さい評価係数の推定位置が複数あるときは、評価係数が閾値より小さい位置だけを表示することもできる。これにより、歩行者は、自身の位置を容易に判断することができるとともに、最も確からしい位置のみならず、可能性のある位置も知ることができる。 FIG. 14 is an explanatory view showing another example of the display of the position of the pedestrian. When there are a plurality of specific positions, each specific position is displayed, and then the error range of each specific position or the rank of probability is displayed at the same time. In FIG. 14, the specific position of the first candidate is the position of the pedestrian with the highest probability, and the specific position of the second candidate indicates the position of the pedestrian with the next highest probability. In addition, when there are a plurality of estimated positions and there are a plurality of estimated positions of evaluation coefficients smaller than the predetermined threshold, only the positions where the evaluation coefficients are smaller than the threshold can be displayed. Thereby, the pedestrian can easily determine his / her position and can know not only the most likely position but also a possible position.
図15は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。図15では、表示部18の表示面が小さく、地図情報を詳細に表示することができないような場合(例えば、地図の縮尺を大きくできない場合)には、道路を線分で表示した上で、歩行者の位置を1つの点で表示することもできる。
FIG. 15 is an explanatory view showing another example of the display of the position of the pedestrian. In FIG. 15, when the display surface of the
上述のとおり、特定(検出)した位置を歩行者の位置として表示する場合に、特定した位置が複数あるときには、評価係数の大小に応じて、最も確からしい特定位置を表示することもでき、あるいは、複数の特定位置をすべて表示してもよく、あるいは、特定した位置の中からいくつかを選択して表示してもよい。また、歩行者の位置を検出している過程のある時点において、一時的に精度よく位置を検出することができず、仮に評価係数が大きくなり、検出した位置を表示した場合には、歩行者に誤った位置を表示する恐れがあるようなときでも、その後の測位の結果、特定位置の確からしさが十分確保できたような場合には、位置の確からしさを確保できた時点以降、その特定位置を表示させることもできる。 As described above, when the specified (detected) position is displayed as the position of the pedestrian, when there are a plurality of specified positions, the most likely specific position can be displayed according to the magnitude of the evaluation coefficient, or All of the plurality of specific positions may be displayed, or some of the specified positions may be selected and displayed. Also, at a certain point in the process of detecting the position of the pedestrian, the position cannot be detected temporarily with high accuracy, and if the evaluation coefficient increases and the detected position is displayed, the pedestrian Even if there is a possibility that the wrong position is displayed, if the accuracy of the specific position is sufficiently secured as a result of the subsequent positioning, the position will be identified after the time when the certainty of the position can be secured. The position can also be displayed.
次に位置検出処理の手順について説明する。図16及び図17は位置検出処理の手順を示すフローチャートである。制御部11は、位置検出装置10内の各部と協働して位置検出処理を行う。制御部11は、歩行者の位置を測位し(S11)、測位して得られた測位データに基づいて歩行者の位置を推定する(S12)。制御部11は、推定位置の誤差範囲を測位誤差に基づいて算出し(S13)、推定位置を歩行者の検出位置として表示する(S14)。
Next, the procedure of the position detection process will be described. 16 and 17 are flowcharts showing the procedure of the position detection process. The
制御部11は、外部から交差点情報又は踏切情報を受信したか否かを判定し(S15)、受信した場合(S15でYES)、交差点若しくは踏切を識別する識別子、交差点(横断歩道を含む)若しくは踏切の位置、信号情報又は警報情報を記憶する(S16)。交差点情報又は踏切情報を受信していない場合(S15でNO)、制御部11は、ステップS16の処理を行わずに後述のステップS17の処理を行う。
The
制御部11は、記憶部15に記憶してある情報のうち、誤差範囲外の交差点情報及び踏切情報を削除し(S17)、歩行者の歩行挙動を取得する(S18)。制御部11は、取得した歩行挙動が横断歩道歩行又は踏切歩行の可能性があるか否かを判定し(S19)、可能性がある場合(S19でYES)、歩行挙動と信号切替タイミングとが合致するか否かを判定する(S20)。
The
歩行挙動と信号機の信号切替タイミングとが合致する場合(S20でYES)、制御部11は、当該横断歩道に歩行者の位置を特定する(S21)。なお、この場合、誤差範囲内に交差点が複数ある場合には、歩行者がいる可能性が最も高い交差点を特定する。また、特定した交差点の複数の横断歩道のうち、最も可能性の高い横断歩道を特定する。
When the walking behavior coincides with the signal switching timing of the traffic light (YES in S20), the
歩行挙動と信号切替タイミングとが合致しない場合(S20でNO)、制御部11は、歩行挙動と警報機の警報タイミングとが合致するか否かを判定する(S22)。制御部11は、歩行挙動と警報機の警報タイミングとが合致する場合(S22でYES)、当該踏切に歩行者の位置を特定する(S23)。
When the walking behavior does not match the signal switching timing (NO in S20), the
制御部11は、特定した位置の誤差範囲、評価係数を設定し(S24)、特定位置を検出位置として表示する(S25)。制御部11は、処理終了指示の有無を判定し(S26)、処理終了指示がない場合(S26でNO)、特定した位置、設定した誤差範囲、評価係数を以降の位置検出の初期値とし(S27)、ステップS11以降の処理を続ける。
The
制御部11は、歩行挙動が横断歩道歩行又は踏切歩行の可能性がない場合(S19でNO)、あるいは、歩行挙動と警報機の警報タイミングとが合致しない場合(S22でNO)、ステップS11以降の処理を続ける。処理終了指示がある場合(S26でYES)、制御部11は、処理を終了する。
When the walking behavior is not likely to be a pedestrian crossing walk or a crossing walk (NO in S19), or when the walking behavior does not match the alarm timing of the alarm (NO in S22), the
以上説明したように、本発明によれば、従来の自立航法、地図マッチング法、衛星航法、あるいは、ハイブリッド航法等では、歩行者の位置を精度良く検出することが困難であった場合に、道路上の特徴地点に特有の特有情報と歩行挙動とを関連付けることで歩行者の位置を精度よく特定することができ、さらに、リアルタイム、かつ歩行者による何らの操作も必要とせず自動的に歩行者の位置を高精度な位置へ補正することが可能となり、それ以降の歩行者の位置検出の精度も向上させることができる。 As described above, according to the present invention, when it is difficult to accurately detect the position of a pedestrian by conventional autonomous navigation, map matching method, satellite navigation, hybrid navigation, or the like, the road The pedestrian's position can be accurately identified by associating the peculiar information peculiar to the upper feature point and the walking behavior. Furthermore, the pedestrian is automatically identified in real time without any operation by the pedestrian. Can be corrected to a highly accurate position, and the accuracy of position detection of pedestrians thereafter can be improved.
上記の例では、歩行者が、通常歩行時又は自転車走行時に位置検出装置を身に付けているとしているが、これに限定されず、歩行者が位置検出装置を直接身につけず、かばん、車輪付き旅行ケース、荷車、乳母車、車椅子等に収納、仮設置又は仮置きし、歩行者が持ち歩いたり、車を押したり引いたり、あるいは、手で車輪を回転したりして、歩行者の通行できる領域を通行している場合であってもよい。 In the above example, it is assumed that the pedestrian wears the position detection device during normal walking or bicycle riding, but the present invention is not limited to this, and the pedestrian does not wear the position detection device directly, but the bag, wheel Can be stored in temporary travel cases, carts, baby carriages, wheelchairs, etc., temporarily installed or temporarily placed, carried by pedestrians, pushed or pulled, or rotated by hand, allowing pedestrians to pass It may be a case of passing through an area.
上述の位置検出装置は、例えば、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant)、PHS、ノート型パーソナルコンピュータ、音楽プレーヤ、携帯型ゲーム装置等の情報端末装置又は携帯端末装置などに適用することができる。 The position detection device described above can be applied to an information terminal device such as a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a PHS, a notebook personal computer, a music player, and a mobile game device, or a mobile terminal device.
上述の実施の形態において、位置検出装置に傾斜角センサを備えることもできる。これにより、歩行者の歩行、取り出し、操作等に伴う位置検出装置の振動又は姿勢変化で位置検出装置が傾いた場合、方位センサ又は距離センサの種類によっては機能が停止し、あるいは、性能が劣化することがある。従って、傾斜角センサにより傾斜角を検出し、方位センサ又は距離センサを補正することもできる。 In the above-described embodiment, the position detection device may include an inclination angle sensor. As a result, when the position detection device tilts due to vibration or posture change of the position detection device accompanying walking, taking out, operation, etc. of the pedestrian, the function stops or the performance deteriorates depending on the type of the direction sensor or the distance sensor. There are things to do. Accordingly, the tilt angle can be detected by the tilt angle sensor, and the azimuth sensor or the distance sensor can be corrected.
上述の実施の形態で示した歩行者の位置を推定するための数式は、一例であって、これらに限定されるものではなく、適宜変形した数式を用いることもできる。 The mathematical formulas for estimating the position of the pedestrian shown in the above-described embodiment are merely examples, and the mathematical formulas are not limited thereto, and mathematical formulas appropriately modified can be used.
上述の実施の形態では、道路上の特徴地点として横断歩道を有する交差点及び踏切を例に挙げ、特有情報として交差点情報及び踏切情報を挙げて説明したが、特徴地点、特有情報は、これらに限定されるものではなく、特徴地点と特有情報との関連付けが可能な地点、事象であれば、どのようなものに対しても本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, an intersection and a crossing having a pedestrian crossing as an example of a feature point on the road are described as an example, and the intersection information and the crossing information are described as specific information. However, the feature point and the specific information are limited to these. The present invention can be applied to any point or event that can be associated with the characteristic point and the specific information.
上述の実施の形態では、2つの道路が交差する交差点を例として説明したが、1つの道路に横断歩道が設置されている地点でも、本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, an intersection where two roads intersect has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a point where a pedestrian crossing is installed on one road.
開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The disclosed embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 位置検出装置
11 制御部
12 通信部
13 測位部
131 GPS
132 距離センサ
133 方位センサ
14 地図データベース
15 記憶部
16 操作部
17 位置検出処理部
171 位置推定部
172 誤差算出部
173 歩行挙動判定部
174 位置特定部
175 評価部
18 表示部
19 音声出力部
DESCRIPTION OF
132
Claims (13)
横断歩道を有する交差点の位置情報を含む道路上の特徴地点の位置情報を記憶する記憶手段と、
歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、
前記特徴地点に特有の特有情報として前記交差点に設置された信号機の青信号点灯開始時点(又は赤信号開始時点)を外部から受信する受信手段と、
前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動と前記受信手段で受信した特有情報とを関連付けて自身の位置を特定する位置特定手段と
を備え、
前記位置特定手段は、
前記信号機の青信号点灯開始時点(又は赤信号開始時点)に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が歩行開始(又は歩行停止)であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする位置特定装置。 In a position identification device that can be carried by a pedestrian and identifies its own position,
Storage means for storing position information of feature points on the road including position information of intersections having pedestrian crossings ;
Walking behavior determination means for determining the walking behavior of a pedestrian;
Receiving means for receiving from the outside the green signal lighting start time (or red signal start time) of the traffic light installed at the intersection as specific information specific to the feature point;
A position specifying means for specifying the position of the person by associating the walking behavior determined by the walking behavior determining means with the specific information received by the receiving means ;
The position specifying means includes
When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is the start of walking (or stop walking) at the time when the traffic light starts to turn on (or when the red signal starts), the position near the pedestrian crossing at the intersection is its own position. localization device, wherein the configuration tare Rukoto to identify as.
横断歩道を有する交差点の位置情報を含む道路上の特徴地点の位置情報を記憶する記憶手段と、
歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、
前記特徴地点に特有の特有情報として前記交差点に設置された信号機の青信号点灯時間を外部から受信する受信手段と、
前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動と前記受信手段で受信した特有情報とを関連付けて自身の位置を特定する位置特定手段と
を備え、
前記位置特定手段は、
前記信号機が青信号点灯中である場合に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする位置特定装置。 In a position identification device that can be carried by a pedestrian and identifies its own position,
Storage means for storing position information of feature points on the road including position information of intersections having pedestrian crossings;
Walking behavior determination means for determining the walking behavior of a pedestrian;
Receiving means for receiving from the outside the green light lighting time of the traffic light installed at the intersection as the specific information unique to the feature point;
A position specifying means for specifying the position of the person by associating the walking behavior determined by the walking behavior determining means with the specific information received by the receiving means;
With
The position specifying means includes
When the traffic light is lit in green, when the walking behavior determined by the walking behavior determination means has a walking speed greater than a predetermined threshold, the position near the pedestrian crossing at the intersection is specified as its own position. configured position specifying device you wherein the are.
横断歩道を有する交差点の位置情報を含む道路上の特徴地点の位置情報を記憶する記憶手段と、
歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、
前記特徴地点に特有の特有情報として前記交差点に設置された歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点を外部から受信する受信手段と、
前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動と前記受信手段で受信した特有情報とを関連付けて自身の位置を特定する位置特定手段と
を備え、
前記位置特定手段は、
前記歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする位置特定装置。 In a position identification device that can be carried by a pedestrian and identifies its own position,
Storage means for storing position information of feature points on the road including position information of intersections having pedestrian crossings;
Walking behavior determination means for determining the walking behavior of a pedestrian;
Receiving means for receiving from the outside the blue signal blinking start time or red signal lighting start time of the traffic light for pedestrians installed at the intersection as unique information specific to the feature point;
A position specifying means for specifying the position of the person by associating the walking behavior determined by the walking behavior determining means with the specific information received by the receiving means;
With
The position specifying means includes
When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is a walking speed greater than a predetermined threshold at the start of flashing of the green light or the start of red signal lighting of the pedestrian traffic light, the position near the pedestrian crossing at the intersection itself position specifying device you characterized in that is arranged to identify as location.
前記歩行挙動判定手段でさらに判定した歩行挙動が歩行速度の減少である場合、前記交差点の横断歩道の進行方向側付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の位置特定装置。 The position specifying means includes
When the walking behavior further determined by the walking behavior determination means is a decrease in walking speed, the position near the direction of travel of the crosswalk at the intersection is specified as its own position. The position specifying device according to claim 2 or claim 3 .
踏切の位置情報を記憶してあり、
前記受信手段は、
前記踏切に設置された警報機の警報終了時点を受信するように構成してあり、
前記位置特定手段は、
前記警報機の警報終了時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が歩行開始であるとき、前記踏切付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の位置特定装置。 The storage means
It stores the location information of the railroad crossing,
The receiving means includes
It is configured to receive an alarm end time of an alarm installed at the railroad crossing,
The position specifying means includes
When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is the start of walking at the alarm end time of the alarm device, the position near the level crossing is specified as its own position. The position specifying device according to any one of claims 1 to 4 .
踏切の位置情報を記憶してあり、
前記受信手段は、
踏切に設置された警報機の警報終了時点から警報開始時点までの警報停止時間をさらに受信するように構成してあり、
前記位置特定手段は、
前記警報機が警報停止中である場合に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記踏切付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の位置特定装置。 The storage means
It stores the location information of the railroad crossing,
The receiving means includes
It is configured to further receive the alarm stop time from the alarm end time of the alarm installed at the railroad crossing to the alarm start time,
The position specifying means includes
When the alarm is stopped, when the walking behavior determined by the walking behavior determination means is a walking speed greater than a predetermined threshold, the position near the level crossing is specified as its own position. The position specifying device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the position specifying device is provided.
踏切の位置情報を記憶してあり、
前記受信手段は、
踏切に設置された警報機の警報開始時点を受信するように構成してあり、
前記位置特定手段は、
前記警報機の警報開始時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記踏切付近の位置を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の位置特定装置。 The storage means
It stores the location information of the railroad crossing,
The receiving means includes
It is configured to receive the alarm start time of the alarm installed at the level crossing,
The position specifying means includes
When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is a walking speed greater than a predetermined threshold at the alarm start time of the alarm device, the position near the railroad crossing is specified as its own position. localization device according to any one of claims 1 to 4, characterized in.
該測位手段で測位した測位位置の測位誤差の範囲を示す誤差範囲を算出する誤差範囲算出手段と
を備え、
前記位置特定手段は、
前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点の特有情報に基づいて自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1つに記載の位置特定装置。 A positioning means for positioning its own position;
Error range calculating means for calculating an error range indicating a range of positioning error of the positioning position measured by the positioning means,
The position specifying means includes
It any one of claims 1 to 7, characterized in that is arranged to identify its location based on the specific information characteristic point within the error range calculated by the error range calculation means The positioning device described in 1.
前記位置特定手段は、
前記受信可能範囲特定手段で特定した受信可能な範囲内にある特徴地点の特有情報に基づいて自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1つに記載の位置特定装置。 Receivable range specifying means for specifying a range in which the receiving means can receive the specific information,
The position specifying means includes
Any of claims 1 to 8, characterized in that is arranged to identify its location based on the specific information characteristic point is within the receivable range specified in the coverage identification means The position specifying device according to any one of the above.
前記位置特定手段で特定した位置が複数ある場合、前記評価係数算出手段で算出した評価係数に応じて1つの位置を選択する選択手段と、
該選択手段で選択した位置を表示する表示手段と
を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1つに記載の位置特定装置。 Evaluation coefficient calculating means for calculating an evaluation coefficient for evaluating the probability of the position specified by the position specifying means;
When there are a plurality of positions specified by the position specifying means, a selecting means for selecting one position according to the evaluation coefficient calculated by the evaluation coefficient calculating means,
The position specifying device according to any one of claims 1 to 9 , further comprising display means for displaying a position selected by the selecting means.
コンピュータを、歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、
道路上の特徴地点に特有の特有情報として、
前記交差点に設置された信号機の青信号点灯開始時点(若しくは赤信号開始時点)、
前記交差点に設置された信号機の青信号点灯時間、
又は前記交差点に設置された歩行者用信号機の青信号点滅開始時点若しくは赤信号点灯開始時点
のいずれか1つと判定した歩行挙動とを関連付けて自身の位置を特定する位置特定手段として機能させ、
前記位置特定手段は、
前記信号機の青信号点灯開始時点(又は赤信号開始時点)に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が歩行開始(又は歩行停止)であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置、
前記信号機が青信号点灯中である場合に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置、
又は前記歩行者用信号機の青信号点滅開始時点又は赤信号点灯開始時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置
のいずれか1つを自身の位置として特定することを特徴とするコンピュータプログラム。 In a computer program for causing a computer to identify its own position,
A walking behavior determination means for determining a walking behavior of a pedestrian;
As specific information specific to feature points on the road,
The green signal lighting start time (or red signal start time) of the traffic light installed at the intersection,
Green light lighting time of traffic lights installed at the intersection,
Or the green signal blinking start time or red signal lighting start time of the pedestrian traffic light installed at the intersection
To function as a position specifying means for specifying its position in association with any one determined gait elevation movement of
The position specifying means includes
When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is the start of walking (or the stop of walking) at the start of lighting of the green light (or the start of red signal) of the traffic light, the position near the pedestrian crossing at the intersection,
When the traffic light is lit in green, when the walking behavior determined by the walking behavior determination means is a walking speed greater than a predetermined threshold, the position of the intersection near the pedestrian crossing,
Alternatively, when the walking behavior determined by the walking behavior determination means is a walking speed greater than a predetermined threshold at the start of blinking of the green light or the start of lighting of the red signal of the pedestrian traffic light, the position near the pedestrian crossing at the intersection
Specific to the computer program characterized Rukoto any one as its position.
横断歩道を有する交差点の位置情報を含む道路上の特徴地点の位置情報を記憶しておき、
歩行者の歩行挙動を判定するステップと、
前記特徴地点に特有の特有情報として、
前記交差点に設置された信号機の青信号点灯開始時点(若しくは赤信号開始時点)、
前記交差点に設置された信号機の青信号点灯時間、
又は前記交差点に設置された歩行者用信号機の青信号点滅開始時点若しくは赤信号点灯開始時点
のいずれか1つを外部から受信するステップと、
判定した歩行挙動と受信した特有情報とを関連付けて自身の位置を特定するステップとを含み、
前記特定するステップは、
前記信号機の青信号点灯開始時点(若しくは赤信号開始時点)に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が歩行開始(若しくは歩行停止)であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置、
前記信号機が青信号点灯中である場合に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置、
又は前記歩行者用信号機の青信号点滅開始時点若しくは赤信号点灯開始時点に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動が所定の閾値より大きい歩行速度であるとき、前記交差点の横断歩道付近の位置
のいずれか1つを自身の位置として特定することを特徴とする位置特定方法。 In the position specifying method for specifying its own position,
Stores the position information of the feature point on the road including the position information of the intersection with crosswalk,
The method comprising the steps of: determining the walking behavior of pedestrians,
As unique information specific to the feature point ,
The green signal lighting start time (or red signal start time) of the traffic light installed at the intersection,
Green light lighting time of traffic lights installed at the intersection,
Or the green signal blinking start time or red signal lighting start time of the pedestrian traffic light installed at the intersection
Receiving any one from the outside of,
Correlating the determined walking behavior with the received unique information to identify its own position ,
The identifying step includes:
When the walking behavior determined by the walking behavior determination means is the start of walking (or the stop of walking) at the start of lighting of the green light of the traffic light (or the start of red signal), the position near the pedestrian crossing at the intersection,
When the traffic light is lit in green, when the walking behavior determined by the walking behavior determination means is a walking speed greater than a predetermined threshold, the position of the intersection near the pedestrian crossing,
Alternatively, when the walking behavior determined by the walking behavior determination means is a walking speed greater than a predetermined threshold at the start of blinking of the green light or the start of lighting of the red signal of the pedestrian traffic light, the position near the crosswalk of the intersection
Any one of the above is specified as its own position .
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