JP5738102B2 - 移動端末及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、自律航法機能を利用した移動端末のためのナビゲーション技術に関する。

近年、郊外などにおいて大型商業施設の普及が拡大している。このような大型商業施設では、利用者のために大規模な駐車場が確保されている反面、買い物等の目的を終えて利用者が帰宅しようとする際に、自分の停めた車を見つけにくいといったデメリットも併せ持っている。

従来、このような大規模な駐車場内において自分の車の駐車位置を通知してくれるシステムとして、車両に搭載したＧＰＳ受信機を利用したシステム、ＲＦＩＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を利用したシステム、複数の無線基地局を利用したシステムなどが知られている。

特開２００５−３４５２００

しかしながら、これらのシステムは一般に利用者が簡易に利用できるものでないという問題点がある。すなわち、ＧＰＳ受信機を利用したシステムでは、屋内や地下の駐車場では利用できないなど、利用環境が制限される。また、ＲＦＩＣを利用したシステムでは、ＲＦＩＣタグやＲＦＩＣリーダを各駐車場やユーザの移動端末等に搭載する必要があり、このためのコストなどインフラ構築のための負荷が大きい。さらに、複数の無線基地局を利用したシステムでは、ナビゲーションを実現可能な精度により達成するため、所定の空間にメッシュの無線エリアを形成する必要があり、このような複数の無線基地局を配置するインフラ構築の負荷が大きい。

他方、移動端末の高度化により、加速度センサなどの小型慣性センサの移動端末への搭載が一般的になっており、移動端末で取得したセンサデータを処理して移動軌跡を求める自律航法技術の開発が進められている。

従って、本発明の課題は、上述した従来システムの問題点を鑑み、自律航法機能を用いてユーザをナビゲートするための移動端末及び方法を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、ユーザの歩行情報を検出するセンサ部と、前記検出されたユーザの歩行情報に基づき前記ユーザにより指定された出発地点から目的地点までの歩行ルートを示す歩行ルート情報を生成し、前記歩行ルート情報に基づき前記目的地点から前記出発地点までの帰還ルートを示す帰還ルート情報を生成する情報処理部とを有する移動端末であって、前記情報処理部は、前記検出されたユーザの歩行情報に基づき単位時間毎の前記ユーザの歩行ルートを示すベクトルデータを生成し、前記単位時間毎のベクトルデータから前記出発地点から前記目的地点までのベクトルデータ系列を前記歩行ルート情報として生成し、前記ベクトルデータ系列に対してベクトル反転処理を実行することによって前記帰還ルート情報を生成する移動端末に関する。

本発明によると、自律航法機能を用いてユーザをナビゲートするための移動端末及び方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施例を示す概略図である。 図２は、本発明の第１実施例による移動端末の構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の第１実施例による帰還ルート算出処理を示すフロー図である。 図４は、本発明の第１実施例による帰還ルートナビゲート処理を示すフロー図である。 図５は、本発明の第２実施例を示す概略図である。 図６は、本発明の第２実施例による移動端末の構成を示すブロック図である。 図７は、本発明の第２実施例による帰還ルート算出処理を示すフロー図である。 図８は、本発明の第２実施例による帰還ルートナビゲート処理を示すフロー図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

以下の実施例では、特別なインフラ装置を設置する必要なく、移動端末の自律航法機能を利用してユーザを駐車した位置にナビゲートする駐車場案内システムに関して本発明が説明される。具体的には、ユーザが車を駐車した駐車地点から来店先店舗や店舗入口などの所望の目的地点（マーカーポイント）に移動する往路において、移動端末は、搭載された各種センサからの測定結果に基づき駐車地点からマーカーポイントまでのルート情報を取得する。このルート情報は、１秒などの各単位時間においてセンサにより測定されたユーザの歩行距離又は歩数と進行方向とに基づき取得されるベクトルデータの時系列からなる。移動端末は、このベクトルデータ系列をベクトル反転させることによって、当該マーカーポイントから駐車地点までの帰還ルート情報を算出する。その後、当該目的地点から駐車地点までの帰路において、移動端末は、算出した帰還ルート情報に基づきユーザに帰還ルートをナビゲートする。

なお、以下の実施例では、駐車場案内システムに関して本発明が説明されるが、本発明はこれに限定されるものでない。すなわち、本発明は、自律航法機能を利用してユーザによって指定された出発地点からマーカーポイントまでのユーザの歩行ルート情報を取得し、当該マーカーポイントから出発地点までの帰還ルート情報をユーザにナビゲートする他の何れか適切な移動端末に適用可能である。

図１〜４を参照して、本発明の第１実施例による移動端末を説明する。第１実施例では、駐車場に車を駐車したユーザが、駐車地点から所望の店舗や店舗入口などに向かって歩行するとき、センサにより測定された歩行中のユーザの単位時間毎のベクトルデータの時系列から駐車地点からマーカーポイントまでのルート情報を取得する。ユーザが所望の店舗や店舗入口などに到着して当該地点をマーカーポイントとして指定すると、移動端末は、駐車始点からマーカーポイントまでの間に取得したベクトルデータ系列をベクトル反転させ、マーカーポイントから駐車地点までの帰還ルートを算出及び格納する。ユーザが用事を済ませマーカーポイントから駐車地点まで帰るとき、移動端末は、格納されている帰還ルートをユーザに提示してユーザを駐車地点までナビゲートする。

まず図１を参照して、本発明の第１実施例の概略を説明する。図１は、本発明の第１実施例を示す概略図である。駐車地点から店舗入口に向かう往路において、図１の左側に示されるように、駐車場に車を駐車したユーザは、駐車地点において移動端末のユーザインタフェースを操作して帰還ルートナビゲーションシステムを起動させる。帰還ルートナビゲーションシステムが起動されると、移動端末は、自律航法機能を起動して、１秒毎などの所定の単位時間毎にユーザの歩行距離と進行方向とをセンサに測定させ、測定された歩行距離と進行方向との測定データから単位時間毎のベクトルデータの時系列を生成し、駐車地点から歩行中の現在地点までの相対的な軌跡である歩行ルートを取得する。ユーザが店舗入口に到着し、ユーザインタフェースを操作して当該地点をマーカーポイントして指定すると、移動端末は、ベクトルデータ系列の生成を終了し、駐車地点からマーカーポイントまでのベクトルデータ系列から歩行ルート情報を生成する。その後、移動端末は、生成した歩行ルート情報のベクトルデータ系列の各ベクトルデータをベクトル反転させ、帰還ルート情報を算出及び記録する。その後、ユーザが用事を済ませて車に戻る帰路において、図１の右側に示されるように、マーカーポイントに到着したユーザは、マーカーポイントにおいて移動端末のユーザインタフェースを操作して帰還ルートナビゲーションシステムを起動させる。帰還ルートナビゲーションシステムが起動されると、移動端末は、ユーザインタフェースを介し帰還ルートをユーザにガイドすると共に、自律航法機能を起動してユーザの歩行状態を測定し、帰還ルートに従って駐車地点までユーザを適切にナビゲートする。

次に図２を参照して、本発明の第１実施例による移動端末の構成を説明する。第１実施例による移動端末は、典型的には、携帯電話、スマートフォン、携帯端末などである。移動端末は、典型的には、補助記憶装置、メモリ装置、ＣＰＵ、通信装置、表示装置、入力装置、センサ装置などの各種ハードウェアリソースの１以上から構成される。補助記憶装置は、ハードディスクやフラッシュメモリなどから構成され、後述される各種処理を実現するプログラムやデータを格納する。メモリ装置は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成され、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵは、情報を処理するプロセッサとして機能し、メモリ装置に格納されたプログラムに従って後述される各種機能を実現する。表示装置は、ディスプレイなどから構成され、ディスプレイ上に情報を表示する。入力装置は、典型的には、操作ボタン、キーボード、マウス等で構成され、移動端末のユーザが様々な操作命令を入力するのに用いられる。センサ装置は、自律航法機能を実現するための移動端末の動きを測定するための加速度センサ、地磁気センサ、ジャイロセンサなどの各種センサから構成される。なお、本発明による移動端末は、上述したハードウェア構成に限定されるものでなく、後述する各種機能を実現可能な回路等の他の何れか適切なハードウェア構成を有してもよい。

図２は、本発明の第１実施例による移動端末の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、移動端末１００は、情報処理部１１０とセンサ部１２０とを有する。情報処理部１１０は、ＣＰＵ、メモリ装置、補助記憶装置などにより実現され、センサ部１２０は、加速度センサ、地磁気センサ、ジャイロセンサなどの各種センサにより実現される。

情報処理部１１０は、往路において帰還ルートナビゲーションシステムが起動されると、センサ部１２０から取得したセンサデータに基づき駐車地点からマーカーポイントまでのユーザの歩行ルート情報を生成し、生成した歩行ルート情報に基づき帰還ルートを算出する。さらに、情報処理部１１０は、帰路において帰還ルートナビゲーションシステムが起動されると、往路において算出した帰還ルート情報に基づきユーザを駐車地点までナビゲートする。情報処理部１１０は、インタフェース部１１１と、自律航法ルート制御再生部１１２と、自律航法演算部１１３と、自律航法ルート記録部１１４とを有する。

インタフェース部１１１は、移動端末１００の入力装置などを介しユーザから帰還ルートナビゲーションシステムの起動指示、往路における帰還ルート算出指示、帰路における帰還ルートナビゲーション指示などの各種操作指示と、マーカーポイントなどの各種入力情報とを受信し、受信した操作指示及び入力情報を自律航法ルート制御再生部１１２に送信する。また、インタフェース部１１１は、移動端末１００の表示装置などを介し自律航法ルート制御再生部１１２により再生された帰還ルートと、自律航法演算部１１３により算出されたユーザの実際の歩行ルートとをユーザに表示することによって、ユーザを駐車地点にナビゲートする。

自律航法ルート制御再生部１１２は、インタフェース部１１１から帰還ルートナビゲーションシステムの起動指示を受信すると、移動端末１００の補助記憶装置に格納されている帰還ルートナビゲーションシステムに対応するプログラムを実行する。帰還ルートナビゲーションシステムの起動後、ユーザからインタフェース部１１１を介し帰還ルート算出指示を受信すると、自律航法ルート制御再生部１１２は、自律航法演算部１１３に現在地点からのユーザの歩行ルートを測定させ、歩行ルート情報を生成するよう指示する。その後、ユーザが店舗入口などに到着してマーカーポイントを指定すると、自律航法ルート制御再生部１１２は、自律航法演算部１１３に歩行ルートの測定を終了するよう指示し、測定された駐車地点からマーカーポイントまでの歩行ルート情報を自律航法演算部１１３から受信する。

受信した歩行ルート情報は、駐車地点からマーカーポイントまでの単位時間毎のユーザの移動軌跡を示すベクトルデータの時系列から構成される。例えば、図１の左側の図において、横軸をＸ軸とし、縦軸をＹ軸とし、単位時間当たりのユーザの移動距離及び移動方向が図示される各矢印により表されているとする。図示される具体例では、ユーザは、駐車地点から第１単位時間において（−１，０）だけ移動し、第２単位時間において（−１，０）だけ移動し、第３単位時間において（０，２）だけ移動し、第４単位時間において（０，２）だけ移動してマーカーポイントに到着している。すなわち、歩行ルート情報は、（−１，０）→（−１，０）→（０，２）→（０，２）の４つのベクトルデータの時系列により表される。

自律航法演算部１１３からこのような歩行ルート情報を受信すると、自律航法ルート制御再生部１１２は、対応する帰還ルートを算出するため、受信した歩行ルート情報に対してベクトル反転処理を実行する。具体的には、自律航法ルート制御再生部１１２は、受信した歩行ルート情報のベクトルデータ系列を時間について逆順すると共に、各ベクトルデータの符号を反転させる。例えば、上述した具体例では、受信した歩行ルート情報が（−１，０）→（−１，０）→（０，２）→（０，２）であるため、上記ベクトル反転処理を実行することによって、（０，−２）→（０，−２）→（１，０）→（１，０）という帰還ルート情報を算出することができる。実際、この帰還ルート情報が、図１の右側の図におけるマーカーポイントから駐車地点までのルートに相当することは容易に理解できるであろう。自律航法ルート制御再生部１１２は、このようにして算出した帰還ルート情報を自律航法ルート記録部１１４に格納する。

より一般には、自律航法ルート制御再生部１１２により実行されるベクトル反転処理では、自律航法演算部１１３から取得した歩行ルート情報（ｘ１，ｙ１）→（ｘ２，ｙ２）→（ｘ３，ｙ３）→・・・→（ｘｎ，ｙｎ）のベクトルデータ系列の時間的順序が逆転されると共に、各ベクトルデータの符号を反転させることによって、帰還ルート情報（−ｘｎ，−ｙｎ）→・・・→（−ｘ３，−ｙ３）→（−ｘ２，−ｙ２）→（−ｘ１，−ｙ１）が算出される。

さらに、ユーザが用事を済ませマーカーポイントから駐車地点に戻る際、マーカーポイントにおいて帰還ルートナビゲーションシステムの起動指示と帰路における帰還ルートナビゲーション指示とをユーザが移動端末１００の入力装置に入力すると、自律航法ルート制御再生部１１２は、インタフェース部１１１を介しこれらの指示を受信し、帰還ルートナビゲート処理を開始する。すなわち、自律航法ルート制御再生部１１２は、自律航法ルート記録部１１４から往路において算出した帰還ルート情報を取得し、取得した帰還ルート情報に基づきインタフェース部１１１を介しユーザを駐車地点までナビゲートする。この帰還ルートナビゲート処理において、自律航法ルート制御再生部１１２は、典型的には、自律航法演算部１１３にユーザの実際の歩行ルートを測定させ、測定したユーザの実際の歩行ルートと帰還ルートとが所定の距離以上乖離すると、ユーザに警告等を通知し、正しい帰還ルートに戻るようナビゲートしてもよい。その後、ユーザが駐車地点に到着すると、自律航法ルート制御再生部１１２は、当該帰還ルートナビゲート処理を終了する。

自律航法演算部１１３は、自律航法ルート制御再生部１１２からの指示に応答して、センサ部１２０から歩行距離又は歩数及び進行方向をセンサ情報として取得し、単位時間毎のベクトルデータを算出する。この単位時間は１秒などに設定されてもよいが、設定される単位時間が短いほど、より精度の高い歩行ルート情報を取得可能である反面、帰還ルートを算出するための計算量が大きくなることが予想される。ここで、歩行距離の算出について、実際上は、センサ部１２０の加速度センサがユーザの歩数を測定するが、自律航法演算部１１３が、この測定された歩数に所定のユーザの歩幅を掛け合わせることによって歩行距離を求めるようにしてもよい。

自律航法ルート記録部１１４は、自律航法ルート制御再生部１１２により算出された帰還ルート情報を格納すると共に、自律航法ルート制御再生部１１２からの要求に応答して、格納している帰還ルート情報を提供する。

センサ部１２０は、自律航法演算部１１３からの要求に応答して、歩行距離又は歩数及び進行方向を測定し、測定された歩行距離又は歩数及び進行方向を自律航法演算部１１３に提供する。

次に図３を参照して、本発明の第１実施例による帰還ルート算出処理を説明する。図３は、本発明の第１実施例による帰還ルート算出処理を示すフロー図である。

この帰還ルート算出処理は、駐車地点からマーカーポイントまでの往路における処理であり、典型的には、駐車場に車を駐車したユーザが、駐車地点において帰還ルートナビゲーションシステムを起動すると共に、移動端末１００に帰還ルート算出指示を入力することにより開始される。

ステップＳ１０１において、自律航法ルート制御再生部１１２は、自律航法演算部１１３にユーザの歩行ルートを測定するよう指示する。この指示に応答して、自律航法演算部１１３は、センサ部１２０に所定の単位時間におけるユーザの歩行距離及び進行方向を測定させ、測定された歩行距離及び進行方向から単位時間におけるユーザの歩行ルートを示すベクトルデータを生成する。

ステップＳ１０２において、自律航法ルート制御再生部１１２は、インタフェース部１１１を介しユーザからマーカーポイントに到着したことを示す通知を受信したか判断する。ユーザがまだマーカーポイントに到着しておらず、ユーザからマーカーポイントに到着したことを示す通知を受信していない場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、当該フローはステップＳ１０１に戻り、次の単位時間におけるベクトルデータを取得する。他方、ユーザがマーカーポイントに到着し、ユーザからマーカーポイントに到着したことを示す通知を受信した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、当該フローはステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０３において、自律航法ルート制御再生部１１２は、自律航法演算部１１３により生成された駐車地点からマーカーポイントまでのベクトルデータ系列からなる歩行ルート情報を受信し、受信した歩行ルート情報のベクトルデータ系列に対してベクトル反転処理を実行することによって、対応する帰還ルート情報を生成する。すなわち、自律航法ルート制御再生部１１２は、受信した歩行ルート情報（ｘ１，ｙ１）→（ｘ２，ｙ２）→（ｘ３，ｙ３）→・・・→（ｘｎ，ｙｎ）のベクトルデータ系列の時間的順序を逆転すると共に、各ベクトルデータの符号を反転させることによって、帰還ルート情報（−ｘｎ，−ｙｎ）→・・・→（−ｘ３，−ｙ３）→（−ｘ２，−ｙ２）→（−ｘ１，−ｙ１）を生成する。自律航法ルート制御再生部１１２は、生成した帰還ルート情報を自律航法ルート記録部１１４に格納し、当該帰還ルート算出処理を終了する。

次に図４を参照して、本発明の第１実施例による帰還ルートナビゲート処理を説明する。図４は、本発明の第１実施例による帰還ルートナビゲート処理を示すフロー図である。

この帰還ルートナビゲート処理は、マーカーポイントから駐車地点までの帰路における処理であり、典型的には、用事を済ませたユーザが、マーカーポイントにおいて帰還ルートナビゲーションシステムを起動すると共に、移動端末１００に帰還ルートナビゲート指示を入力することにより開始される。

ステップＳ２０１において、自律航法ルート制御再生部１１２は、自律航法ルート記録部１１４にアクセスして、格納されている帰還ルート情報を取得する。自律航法ルート制御再生部１１２は、取得した帰還ルート情報のベクトルデータ系列に基づきインタフェース部１１１を介しユーザに帰還ルートをナビゲートする。ユーザへのナビゲートは、例えば、移動端末１００の表示装置に帰還ルートを表示してもよいし、あるいは又はこれに加えて、音声出力装置などを用いて音声によりナビゲートしてもよい。また、自律航法ルート制御再生部１１２は、自律航法演算部１１３にユーザの実際の歩行ルートを測定させ、ユーザが帰還ルートに沿って歩行しているか随時確認する。測定された歩行ルートと帰還ルートとが所定の距離及び／又は所定の角度以上乖離している場合、インタフェース部１１１を介しユーザにルート修正するようナビゲートしてもよい。

ステップＳ２０２において、自律航法ルート制御再生部１１２は、ユーザが帰還ルートの終点である駐車地点に到着したか判断する。ユーザが駐車地点に到着していない場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、当該フローはステップＳ２０１に戻り、帰還ルートナビゲート処理を継続する。他方、ユーザが駐車地点に到着した場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、当該帰還ルートナビゲート処理は終了される。

上述した本発明の第１実施例によると、ＧＰＳ受信機、ＲＦＩＣ、無線基地局などのインフラ設備を駐車場に設けることなく、移動端末に搭載されている各種センサを用いた自律航法機能を利用して、ユーザに対して帰還ルートをナビゲートすることが可能となる。一般に、このようなセンサを利用した自律航法は、歩幅の相違など個人差の影響を受けやすい。しかしながら、本発明によると、往路と帰路で同一ルートを記録・逆再生するのみであるため、例えば、歩幅が平均より大きいユーザであっても、往路に１０ｍの誤差があれば帰路にも１０ｍの誤差が生じるため、このような個人差の影響を受けることなく精度の高いナビゲートが可能になるという効果を有する。

次に、図５〜８を参照して、本発明の第２実施例による移動端末を説明する。第１実施例では、駐車地点とマーカーポイントとが同一フロア上にある場合の帰還ルートナビゲート処理を説明した。第２実施例では、駐車地点とマーカーポイントとが異なるフロア上にある場合の帰還ルートナビゲート処理を説明する。すなわち、本発明の第２実施例は、駐車地点とマーカーポイントとの間に高度差があるケースに適用可能である。この相対高度を検出するため、第２実施例による移動端末は、センサ装置として気圧センサをさらに有する。

まず図５を参照して、本発明の第２実施例の概略を説明する。図５は、本発明の第２実施例を示す概略図である。駐車地点から店舗入口に向かう往路において、図５の左側に示されるように、駐車場に車を駐車したユーザは、駐車地点において移動端末のユーザインタフェースを操作して帰還ルートナビゲーションシステムを起動させる。帰還ルートナビゲーションシステムが起動されると、移動端末は、自律航法機能を起動して、１秒毎などの所定の単位時間毎にユーザの歩行距離と進行方向とをセンサに測定させ、測定された歩行距離と進行方向との測定データから単位時間毎のベクトルデータの時系列を生成し、駐車地点から歩行中の現在地点までの相対的な軌跡である歩行ルートを取得する。ユーザが店舗入口に到着してエレベータ等で昇降すると、移動端末の気圧センサが昇降に伴う高度変化を検知する。この高度変化が検知されると、移動端末は、フロア変更が行われたと判断し、検知された地点を仮のマーカーポイントとして設定し、駐車地点から仮のマーカーポイントまでの第１歩行ルート情報を取得すると共に、昇降前後の相対高度を記録する。昇降後にユーザが歩行を再開すると、移動端末は、仮のマーカーポイントから歩行ルートのベクトルデータの生成を再開し、仮のマーカーポイントから歩行中の現在地点までの相対的な軌跡である歩行ルートを取得する。ユーザが目的地に到着し、ユーザインタフェースを操作して当該地点をマーカーポイントして指定すると、移動端末は、ベクトルデータの生成を終了し、仮のマーカーポイントからマーカーポイントまでの第２歩行ルート情報を生成する。その後、移動端末は、第１及び第２ルート情報のベクトルデータ系列の各ベクトルデータをそれぞれベクトル反転させ、対応する第１及び第２帰還ルート情報を算出及び記録する。その後、ユーザが用事を済ませて車に戻る帰路において、図５の右側に示されるように、マーカーポイントに到着したユーザは、マーカーポイントにおいて移動端末のユーザインタフェースを操作して帰還ルートナビゲーションシステムを起動させる。帰還ルートナビゲーションシステムが起動されると、移動端末は、格納されている第１及び第２帰還ルートと相対高度とに基づきユーザインタフェースを介しユーザをガイドすると共に、自律航法機能を起動してユーザの歩行状態を測定し、帰還ルートに従って駐車地点までユーザを適切にナビゲートする。なお、以下の実施例では、エレベータ等の昇降が１回しかないケースについて、すなわち、仮のマーカーポイントが１つであるケースについて説明するが、複数回昇降が行われるケースについても同様に適用可能であることは容易に明らかであろう。

図６は、本発明の第２実施例による移動端末の構成を示すブロック図である。図６に示されるように、移動端末２００は、情報処理部２１０とセンサ部２２０とを有する。情報処理部２１０は、ＣＰＵ、メモリ装置、補助記憶装置などにより実現され、センサ部２２０は、加速度センサ、地磁気センサ、ジャイロセンサに加えて、高度変化を検知する気圧センサなどの各種センサにより実現される。

情報処理部２１０は、往路において帰還ルートナビゲーションシステムが起動されると、センサ部２２０から取得した相対高度を含むセンサデータに基づき、駐車地点から高度変化が検知された仮のマーカーポイントまでの第１歩行ルート情報と、昇降後の仮のマーカーポイントからユーザにより指定されたマーカーポイントまでの第２歩行ルート情報とを生成し、生成した第１及び第２歩行ルート情報と相対高度とに基づき帰還ルートを算出する。さらに、情報処理部２１０は、帰路において帰還ルートナビゲーションシステムが起動されると、往路において算出した帰還ルート情報に基づきユーザを駐車地点までナビゲートする。情報処理部２１０は、インタフェース部２１１と、自律航法ルート制御再生部２１２と、自律航法演算部２１３と、自律航法ルート記録部２１４と、相対高度検出部２１５と、相対高度記録部２１６とを有する。

インタフェース部２１１は、移動端末２００の入力装置などを介しユーザから帰還ルートナビゲーションシステムの起動指示、往路における帰還ルート算出指示、帰路における帰還ルートナビゲーション指示などの各種操作指示と、マーカーポイントなどの各種入力情報とを受信し、受信した操作指示及び入力情報を自律航法ルート制御再生部２１２に送信する。また、インタフェース部２１１は、移動端末２００の表示装置などを介し自律航法ルート制御再生部２１２により再生された帰還ルートと、自律航法演算部２１３により算出されたユーザの実際の歩行ルートとをユーザに表示することによって、ユーザを駐車地点にナビゲートする。

自律航法ルート制御再生部２１２は、インタフェース部２１１から帰還ルートナビゲーションシステムの起動指示を受信すると、移動端末２００の補助記憶装置に格納されている帰還ルートナビゲーションシステムに対応するプログラムを実行する。帰還ルートナビゲーションシステムの起動後、ユーザからインタフェース部２１１を介し帰還ルート算出指示を受信すると、自律航法ルート制御再生部２１２は、自律航法演算部２１３に現在地点からのユーザの歩行ルートを測定させ、歩行ルート情報を生成するよう指示する。さらに、自律航法ルート制御再生部２１２は、相対高度検出部２１５にユーザのエレベータ等の昇降に伴う高度変化を検出させる。３ｍなどのフロア間の移動と判断されうる所定の閾値以上の高度変化が検出されると、自律航法ルート制御再生部２１２は、高度変化が検出された地点を仮のマーカーポイントとして設定し、駐車地点から仮のマーカーポイントまでの歩行ルートを示すベクトルデータ系列からなる第１歩行ルート情報を生成すると共に、相対高度検出部２１５により検出されたユーザの昇降前後の相対高度を相対高度記録部２１６に格納する。昇降後にユーザが歩行を再開したことを検出すると、自律航法ルート制御再生部２１２は、自律航法演算部２１３に仮のマーカーポイントから歩行ルートを再び測定させ、ユーザが店舗入口などに到着してマーカーポイントを指定すると、自律航法ルート制御再生部２１２は、自律航法演算部２１３に歩行ルートの測定を終了するよう指示し、仮のマーカーポイントから当該マーカーポイントまでの第２歩行ルート情報を自律航法演算部２１３から受信する。

受信した第１歩行ルート情報は、駐車地点から仮のマーカーポイントまでの単位時間毎のユーザの移動軌跡を示すベクトルデータの時系列から構成される。また、受信した第２歩行ルート情報は、仮のマーカーポイントからマーカーポイントまでの単位時間毎のユーザの移動軌跡を示すベクトルデータの時系列から構成される。

自律航法演算部２１３から第１及び第２歩行ルート情報を受信すると、自律航法ルート制御再生部２１２は、対応する帰還ルートを算出するため、受信した第１及び第２歩行ルート情報のそれぞれに対してベクトル反転処理を実行する。具体的には、自律航法ルート制御再生部２１２は、受信した第１及び第２歩行ルート情報のそれぞれに対して、ベクトルデータ系列を時間について逆順にすると共に、各ベクトルデータの符号を反転させる。例えば、自律航法演算部２１３から取得した第１歩行ルート情報と第２歩行ルート情報がそれぞれ、（ｘ１１，ｙ１１）→（ｘ１２，ｙ１２）→（ｘ１３，ｙ１３）→・・・→（ｘ１ｎ，ｙ１ｎ）と（ｘ２１，ｙ２１）→（ｘ２２，ｙ２２）→（ｘ２３，ｙ２３）→・・・→（ｘ２ｎ，ｙ２ｎ）である場合、自律航法ルート制御再生部２１２は、第１歩行ルート情報と第２歩行ルート情報のベクトルデータ系列のそれぞれに対してベクトル反転処理を実行し、第１帰還ルート情報（−ｘ１ｎ，−ｙ１ｎ）→・・・→（−ｘ１３，−ｙ１３）→（−ｘ１２，−ｙ１２）→（−ｘ１１，−ｙ１１）と、第２帰還ルート情報（−ｘ２ｎ，−ｙ２ｎ）→・・・→（−ｘ２３，−ｙ２３）→（−ｘ２２，−ｙ２２）→（−ｘ２１，−ｙ２１）とを算出し、自律航法ルート記録部２１４に記録する。

さらに、ユーザが用事を済ませマーカーポイントから駐車地点に戻る際、マーカーポイントにおいて帰還ルートナビゲーションシステムの起動指示と帰路における帰還ルートナビゲーション指示とをユーザが移動端末２００の入力装置に入力すると、自律航法ルート制御再生部２１２は、インタフェース部２１１を介しこれらの指示を受信し、帰還ルートナビゲート処理を開始する。すなわち、自律航法ルート制御再生部２１２は、自律航法ルート記録部２１４から往路において算出した第１及び第２帰還ルート情報を取得し、さらに相対高度記録部２１６から昇降により検出された相対高度を取得し、取得した第１及び第２帰還ルート情報と相対高度とに基づきインタフェース部２１１を介しユーザを駐車地点までナビゲートする。ここで、自律航法ルート制御再生部２１２は、まずマーカーポイントから仮のマーカーポイントまでの第２帰還ルート情報に従ってユーザをナビゲートし、フロア間の昇降後に、仮のマーカーポイントから駐車地点までの第２帰還ルート情報に従ってユーザをナビゲートする。

この帰還ルートナビゲート処理において、自律航法ルート制御再生部２１２は、典型的には、自律航法演算部２１３にユーザの実際の歩行ルートを測定させ、測定した実際の歩行ルートと帰還ルートとが所定の距離以上乖離すると、ユーザに警告等を通知し、正しい帰還ルートに戻るようナビゲートしてもよい。また、自律航法ルート制御再生部２１２は、相対高度検出部２１５に高度変化を検出させ、第２帰還ルートの終点（又は第１帰還ルートの起点）において検出された相対高度と相対高度記録部２１６に格納されている相対高度とが所定の閾値以上乖離する場合、ユーザに警告等を通知し、正しいフロアに戻るようナビゲートしてもよい。また、第１帰還ルートの終点以外において高度変化が検出された場合、ユーザに警告等を通知し、もとのフロアに戻るようナビゲートしてもよい。

自律航法演算部２１３は、自律航法ルート制御再生部２１２からの指示に応答して、センサ部２２０から歩行距離又は歩数及び進行方向をセンサ情報として取得し、単位時間毎のベクトルデータを算出する。この単位時間は１秒などに設定されてもよいが、設定される単位時間が短いほど、より精度の高い歩行ルート情報を取得可能である反面、帰還ルートを算出するための計算量が大きくなることが予想される。歩行距離の算出について、実際上は、センサ部２２０の加速度センサがユーザの歩数を測定するが、自律航法演算部２１３が、この測定された歩数に所定のユーザの歩幅を掛け合わせることによって歩行距離を求めるようにしてもよい。

自律航法ルート記録部２１４は、自律航法ルート制御再生部２１２から受信した第１及び第２帰還ルート情報を格納すると共に、自律航法ルート制御再生部２１２からの要求に応答して、格納している第１及び第２帰還ルート情報を提供する。

相対高度検出部２１５は、自律航法ルート制御再生部２１２からの指示に応答して、センサ部２２０から高度（気圧）変化を示す相対高度をセンサ情報として取得し、取得した相対高度が３ｍなどのフロア間の移動と判断されうる所定の閾値以上である場合、自律航法ルート制御再生部２１２に高度変化の検知と検出された相対高度とを提供する。

相対高度記録部２１６は、自律航法ルート制御再生部２１２から受信した相対高度を格納すると共に、自律航法ルート制御再生部２１２からの要求に応答して、格納している相対高度を提供する。

センサ部２２０は、自律航法演算部２１３及び相対高度検出部２１５からの要求に応答して、歩行距離又は歩数及び進行方向と相対高度とを測定し、測定された歩行距離又は歩数及び進行方向を自律航法演算部１１３に提供すると共に、測定された相対高度を相対高度検出部２１５に提供する。

次に図７を参照して、本発明の第２実施例による帰還ルート算出処理を説明する。図７は、本発明の第２実施例による帰還ルート算出処理を示すフロー図である。説明の簡単化のため、当該フローは、エレベータ等による昇降が１回である場合の帰還ルート算出処理を示すが、複数回の昇降がある場合にも容易に拡張可能であろう。

この帰還ルート算出処理は、駐車地点からマーカーポイントまでの往路における処理であり、典型的には、駐車場に車を駐車したユーザが、駐車地点において帰還ルートナビゲーションシステムを起動すると共に、移動端末２００に帰還ルート算出指示を入力することにより開始される。

ステップＳ３０１において、自律航法ルート制御再生部２１２は、自律航法演算部２１３にユーザの歩行ルートを測定するよう指示する。この指示に応答して、自律航法演算部２１３は、センサ部２２０に所定の単位時間におけるユーザの歩行距離及び進行方向を測定させ、測定された歩行距離及び進行方向から単位時間におけるユーザの歩行ルートを示すベクトルデータを生成する。さらに、自律航法ルート制御再生部２１２は、相対高度検出部２１５に高度変化を検知するよう指示する。この指示に応答して、相対高度検出部２１５は、センサ部２２０に高度変化を検知させる。

ステップＳ３０２において、自律航法ルート制御再生部２１２は、相対高度検出部２１５が所定の閾値以上の高度変化を検知したか判断する。所定の閾値以上の高度変化を検知しなかった場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、当該フローはステップＳ３０１に戻り、次の単位時間におけるベクトルデータを取得する。他方、所定の閾値以上の高度変化を検知した場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、自律航法ルート制御再生部２１２は、高度変化を検知した地点を仮のマーカーポイントとして設定し、駐車地点から仮のマーカーポイントまでの歩行ルートを示すベクトルデータ系列に基づき第１歩行ルート情報を生成する。その後、当該フローはステップＳ３０３に移行する。

ステップＳ３０３において、自律航法ルート制御再生部２１２は、相対高度検出部２１５から高度変化を示す相対高度を取得し、取得した相対高度を相対高度記録部２１６に格納する。

ステップＳ３０４において、自律航法ルート制御再生部２１２は、自律航法演算部２１３にユーザの歩行ルートを再測定するよう指示する。この指示に応答して、自律航法演算部２１３は、センサ部２２０に所定の単位時間におけるユーザの歩行距離及び進行方向を測定させ、測定された歩行距離及び進行方向から単位時間におけるユーザの歩行ルートを示すベクトルデータを生成する。

ステップＳ３０５において、自律航法ルート制御再生部２１２は、インタフェース２１１１を介しユーザからマーカーポイントに到着したことを示す通知を受信したか判断する。まだユーザがマーカーポイントに到着しておらず、ユーザからマーカーポイントに到着したことを示す通知を受信していない場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、当該フローはステップＳ３０４に戻り、次の単位時間におけるベクトルデータを取得する。他方、ユーザがマーカーポイントに到着し、ユーザからマーカーポイントに到着したことを示す通知を受信した場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、当該フローはステップＳ３０６に移行する。

ステップＳ３０６において、自律航法ルート制御再生部２１２は、自律航法演算部２１３により生成された仮のマーカーポイントからユーザにより指定されたマーカーポイントまでの歩行ルートを示すベクトルデータ系列からなる第２歩行ルート情報を受信する。自律航法ルート制御再生部２１２は、ステップＳ３０２で取得した第１歩行ルート情報と第２歩行ルート情報のそれぞれのベクトルデータ系列に対してベクトル反転処理を実行することによって、対応する第１帰還ルート情報と第２帰還ルート情報とを生成する。自律航法ルート制御再生部２１２は、生成した第１帰還ルート情報と第２帰還ルート情報とを自律航法ルート記録部２１４に格納し、当該帰還ルート算出処理を終了する。

次に図８を参照して、本発明の第２実施例による帰還ルートナビゲート処理を説明する。図８は、本発明の第２実施例による帰還ルートナビゲート処理を示すフロー図である。

この帰還ルートナビゲート処理は、マーカーポイントから駐車地点までの帰路における処理であり、典型的には、用事を済ませたユーザが、マーカーポイントにおいて帰還ルートナビゲーションシステムを起動すると共に、移動端末２００に帰還ルートナビゲート指示を入力することにより開始される。

ステップＳ４０１において、自律航法ルート制御再生部２１２は、自律航法ルート記録部２１４にアクセスして、格納されている第２帰還ルート情報を取得する。自律航法ルート制御再生部２１２は、取得した第２帰還ルート情報のベクトルデータに基づきインタフェース部２１１を介しユーザにマーカーポイントから仮のマーカーポイントまでの第２帰還ルートをナビゲートする。ユーザへのナビゲートは、例えば、移動端末２００の表示装置に帰還ルートを表示してもよいし、あるいは又はこれに加えて、音声出力装置などを用いて音声によりナビゲートしてもよい。また、自律航法ルート制御再生部２１２は、自律航法演算部２１３にユーザの実際の歩行ルートを測定させ、ユーザが第２帰還ルートに沿って歩行しているか随時確認する。測定された歩行ルートと第２帰還ルートとが所定の距離及び進行角度以上乖離している場合、インタフェース部２１１を介しユーザにルート修正するようナビゲートしてもよい。さらに、自律航法ルート制御再生部２１２は、相対高度検出部２１５に高度変化を検出させる。ユーザが仮のマーカーポイント以外の地点で昇降を行ったことを検出すると、自律航法ルート制御再生部２１２は、インタフェース部２１１を介しユーザにルート修正するようナビゲートしてもよい。

ステップＳ４０２において、自律航法ルート制御再生部２１２は、ユーザが第２帰還ルートの終点である仮のマーカーポイントに到着したか判断する。ユーザが仮のマーカーポイントに到着していない場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、当該フローはステップＳ４０１に戻り、第２帰還ルート情報に基づく帰還ルートナビゲート処理を継続する。他方、ユーザが仮のマーカーポイントに到着した場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、当該フローはステップＳ４０３に移行する。

ステップＳ４０３において、自律航法ルート制御再生部２１２は、相対高度検出部２１５に仮のマーカーポイントにおけるユーザの昇降に伴う高度変化を検出させ、検出した高度変化を示す相対高度を取得する。

ステップＳ４０４において、自律航法ルート制御再生部２１２は、相対高度記録部２１６にアクセスして、格納されている往路の相対高度を取得する。自律航法ルート制御再生部２１２は、取得した往路の相対高度とステップＳ４０３において取得した帰路の相対高度とが一致するか判断する。往路の相対高度と帰路の相対高度とが一致しない場合（Ｓ４０４：ＮＯ）、自律航法ルート制御再生部２１２は、ユーザが間違ったフロアに移動したと判断し、インタフェース部２１１を介しユーザに正しいフロアに移動するよう警告等を表示する。その後、当該フローはステップＳ４０３に戻り、ユーザが正しいフロアに移動するまで上述した処理を繰り返す。

他方、往路の相対高度と帰路の相対高度とが一致する場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、自律航法ルート制御再生部２１２は、ユーザが正しいフロアに移動したと判断し、仮のマーカーポイントから駐車地点までの第１帰還ルート情報をナビゲートするため、当該フローはステップＳ４０５に移行する。なお、ステップＳ４０４では、往路の相対高度と帰路の相対高度とが一致するか判定されたが、往路の相対高度と帰路の相対高度との差分が同一フロアへの移動と判断できる所定の閾値以下であるか判定するようにしてもよい。

ステップＳ４０５において、自律航法ルート制御再生部２１２は、第１帰還ルートのベクトルデータに基づきインタフェース部２１１を介しユーザに仮のマーカーポイントから駐車地点までの第１帰還ルートをナビゲートする。

ステップＳ４０６において、自律航法ルート制御再生部２１２は、ユーザが第１帰還ルートの終点である駐車地点に到着したか判断する。ユーザが駐車地点に到着していない場合（Ｓ４０６：ＮＯ）、当該フローはステップＳ４０５に戻り、第１帰還ルート情報に基づく帰還ルートナビゲート処理を継続する。他方、ユーザが駐車地点に到着した場合（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、当該帰還ルートナビゲート処理は終了される。

上述した本発明の第２実施例によると、ＧＰＳ受信機、ＲＦＩＣ、無線基地局などのインフラ設備を駐車場に設けることなく、移動端末に搭載されている各種センサを用いた自律航法機能を利用して、ユーザに対して異なるフロア間における３次元の帰還ルートをナビゲートすることが可能となる。一般に、このような気圧センサを利用した自律航法は、環境の影響を受けやすい。しかしながら、本発明によると、往路と帰路で同一ルートを記録・逆再生するのみであるため、例えば、気圧センサにより検出される相対高度が絶対高度に対して誤差があったとしても、往路に５ｍの誤差があれば帰路にも５ｍの誤差が生じるため、このような環境の影響を受けることなく精度の高いナビゲートが可能になるという効果を有する。

以上、本発明の特定の実施例について詳述したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１００，２００ 移動端末
１１１，２１１ インタフェース部
１１２，２１２ 自律航法ルート制御再生部
１１３，２１３ 自律航法演算部
１１４，２１４ 自律航法ルート記録部
２１５ 相対高度検出部
２１６ 相対高度記録部

Claims (4)

1. ユーザの歩行情報及び高度変化を検出するセンサ部と、
   前記検出されたユーザの歩行情報に基づき前記ユーザにより指定された出発地点から目的地点までの歩行ルートを示す歩行ルート情報を生成し、前記歩行ルート情報に基づき前記目的地点から前記出発地点までの帰還ルートを示す帰還ルート情報を生成する情報処理部と、
   を有する移動端末であって、
   前記情報処理部は、前記検出されたユーザの歩行情報に基づき単位時間毎の前記ユーザの歩行ルートを示すベクトルデータを生成し、前記単位時間毎のベクトルデータから前記出発地点から前記目的地点までのベクトルデータ系列を前記歩行ルート情報として生成し、前記ベクトルデータ系列に対してベクトル反転処理を実行することによって前記帰還ルート情報を生成し、
   前記センサ部が当該移動端末の高度変化を検出すると、前記情報処理部は、前記検出した高度変化を往路の相対高度として記憶すると共に、前記出発地点から前記高度変化を検出した高度変化地点までの単位時間毎の第１ベクトルデータ系列を生成し、前記高度変化地点から前記目的地点までの単位時間毎の第２ベクトルデータ系列を生成し、前記第１ベクトルデータ系列と前記第２ベクトルデータ系列とに対してそれぞれベクトル反転処理を実行して第１帰還ルート情報と第２帰還ルート情報とを生成し、前記第１帰還ルート情報と前記第２帰還ルート情報とを組み合わせ前記帰還ルート情報を生成し、
   前記情報処理部は、前記記憶した往路の相対高度と復路において検出した高度変化の復路の相対高度とを比較し、前記ユーザが前記高度変化地点において前記往路の相対高度に対応する高度変化をしたか判断する移動端末。
2. 前記情報処理部は、前記帰還ルート情報に基づき前記ユーザを前記目的地点から前記出発地点までナビゲートする、請求項１記載の移動端末。
3. 前記センサ部は、加速度センサ、地磁気センサ、ジャイロセンサ及び気圧センサを含む、請求項１又は２記載の移動端末。
4. 移動端末によって実行される帰還ルートを算出する方法であって、
   前記移動端末のユーザインタフェースを介しユーザの歩行ルートの出発地点を受信するステップと、
   前記ユーザの歩行情報を検出し、前記検出されたユーザの歩行情報に基づき単位時間毎の前記受信した出発地点からの前記ユーザの歩行ルートを示すベクトルデータを生成するステップと、
   前記ユーザインタフェースを介し前記ユーザの歩行ルートの目的地点を受信するステップと、
   前記単位時間毎のベクトルデータから前記出発地点から前記目的地点までのベクトルデータ系列を生成するステップと、
   前記ベクトルデータ系列に対してベクトル反転処理を実行することによって前記帰還ルートを算出するステップと、
   を有し、
   当該方法は更に、
   前記移動端末の高度変化を検出するステップと、
   前記検出した高度変化を往路の相対高度として記憶するステップと、
   前記出発地点から前記高度変化を検出した高度変化地点までの単位時間毎の第１ベクトルデータ系列を生成し、前記高度変化地点から前記目的地点までの単位時間毎の第２ベクトルデータ系列を生成するステップと、
   前記第１ベクトルデータ系列と前記第２ベクトルデータ系列とに対してそれぞれベクトル反転処理を実行して第１帰還ルート情報と第２帰還ルート情報とを生成し、前記第１帰還ルート情報と前記第２帰還ルート情報とを組み合わせ帰還ルート情報を生成するステップと、
   前記記憶した往路の相対高度と復路において検出した高度変化の復路の相対高度とを比較し、前記ユーザが前記高度変化地点において前記往路の相対高度に対応する高度変化をしたか判断するステップと、
   を有する方法。

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