JP7197973B2

JP7197973B2 - 移動体端末、現在位置補正システム及びプログラム

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Publication number: JP7197973B2
Application number: JP2017219086A
Authority: JP
Inventors: 裕希川野; 利宏妻鹿; 剛久三輪; 晋一郎大谷; 朋興浮穴; 大樹小林
Original assignee: MITSUBISHI ELECTRIC BUILDING SOLUTIONS CORPORATION
Current assignee: MITSUBISHI ELECTRIC BUILDING SOLUTIONS CORPORATION
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2022-12-28
Anticipated expiration: 2037-11-14
Also published as: JP2019090669A; WO2019097743A1

Description

本発明は、移動体端末、現在位置補正システム及びプログラム、特に移動体端末の現在位置の測位に関する。

ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）の電波が届きにくい若しくは届かない屋内で現在の位置を測位する方法の一つにＰＤＲ（ＰｅｄｅｓｔｒｉａｎＤｅａｄＲｅｃｋｏｎｉｎｇ：歩行者自律航法又は歩行者推測航法）がある。ＰＤＲは、例えば歩行者が携帯するスマートフォン（以下、「スマホ」）のセンサ値からスマホ、すなわち歩行者の位置を推定する。具体的には、加速度センサの値から移動距離を、磁気センサの値から進行方向を推定することにより、起点からの移動先を相対的に推定する。このように、ＰＤＲは、屋内に網目状に発信装置を設置する必要がなく、スマホ単体で位置推定ができるというメリットがある。

その一方、起点からの相対的な移動先しか分からないため、推定を重ねていくと誤差が累積し、やがて正しい測位ができなくなるデメリットがある。

この対策として、他の手法で正しい位置が測位できた際に現在の位置をその正しい位置でリセットする方法がある。たとえば、事務所の出入口にＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＬｏｗＥｎｅｒｇｙ）を利用したビーコンを設置し、スマホがビーコンと通信できたとき、現在の位置は出入口であるとし、ビーコンの設置位置情報でリセットしてＰＤＲを用いた測位を新たに始める技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１６－０２９５４８号公報特開２０１５－２２５４５５号公報特開２０１４－０１３２０２号公報特開２０１６－０２７３２８号公報特開２０１５－０２７０８３号公報特開２００２－１４２２４５号公報特開２０１３－１７２２７７号公報

しかしながら、従来の方法を利用するためには、ビーコンの設置数が足りないと現在位置の誤差がなかなか解消されない。つまり、リセットされずに誤差が累積されることになると、現在位置が正しく測位されているとは言い難い。一方、これを解消するためにビーコンの設置数を増やそうとすると、設置コストが増大してしまう。

本発明は、近接した近距離通信機器の現在位置を利用して自端末の現在位置の誤差がより小さくなるよう補正することを目的とする。

本発明に係る移動体端末は、移動体端末において、前記移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び前記現在位置情報が示す前記移動体端末の現在位置の推定される誤差を示す誤差情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び搭載されているセンサによる計測値に基づいて現在位置を推定し、推定した現在位置を示す現在位置情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を更新する現在位置推定手段と、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報が示す現在位置と前記移動体端末の実際の現在位置との推定される誤差を算出し、算出した誤差を示す誤差情報で前記記憶手段に記憶されている誤差情報を更新する誤差推定手段と、自機器の現在位置を示す現在位置情報を推定し、当該現在位置情報が示す自機器の現在位置の推定される誤差を示す誤差情報を算出する近距離通信機器と近接したときに、当該近距離通信機器から当該近距離通信機器における現在位置情報及び誤差情報を受信する受信手段と、前記記憶手段に記憶されている誤差情報と前記受信手段が受信した誤差情報とを対比した結果、自端末の現在位置情報の誤差が前記近距離通信機器の現在位置情報の誤差より大きいと判断した場合、前記受信手段が前記近距離通信機器から受信した現在位置情報及び誤差情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を更新することによって補正する補正手段と、を有するものである。

また、前記誤差推定手段は、前記センサによる計測値から得られる前記移動体端末の移動距離を、現在位置情報の誤差の推定に用いるものである。

また、前記誤差推定手段は、前記記憶手段に記憶されている誤差情報が初期化されてからの経過時間を、現在位置情報の誤差の推定に用いるものである。

また、前記誤差推定手段は、前記センサによる計測値から得られる前記移動体端末の進路変更回数を、現在位置情報の誤差の推定に用いるものである。

また、前記誤差推定手段は、前記センサによる計測値に基づいて推定した移動手段を、現在位置情報の誤差の推定に用いるものである。

また、前記補正手段は、前記受信手段が前記ビーコンから受信した機器識別情報に基づき設置位置が固定されているかどうかを判断するものである。

また、前記誤差推定手段は、前記計測値を出力する前記センサに関する情報から推定した前記計測値の精度情報を、現在位置情報の誤差の推定に用いるものである。

また、前記センサに関する情報は、前記計測値を出力する前記センサの数又は前記センサの性能に関する情報の少なくとも一方であるものである。

また、前記他の移動体端末と近接したときに、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を前記他の移動体端末へ送信する送信手段を有するものである。

また、前記センサは、加速度センサ、角速度センサ、磁気センサ又は気圧センサの少なくとも1つであり、前記現在位置推定手段は、歩行者自律航法を利用して現在位置を推定するものである。

本発明に係る現在位置補正システムは、施設内を移動する移動体端末と、前記移動体端末と近距離無線通信を行う他の移動体端末と、前記施設内に固定設置されているビーコンと、を有し、前記移動体端末は、前記移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び前記現在位置情報が示す前記移動体端末の現在位置の推定される誤差を示す誤差情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び搭載されているセンサによる計測値に基づいて現在位置を推定し、推定した現在位置を示す現在位置情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を更新する現在位置推定手段と、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報が示す現在位置と前記移動体端末の実際の現在位置との誤差を推定し、推定した誤差を示す誤差情報で前記記憶手段に記憶されている誤差情報を更新する誤差推定手段と、前記他の移動体端末と近接したときに、当該他の移動体端末から当該他の移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び当該現在位置情報が示す現在位置と前記他の移動体端末の実際の現在位置との推定された誤差を示す誤差情報を受信する受信手段と、前記記憶手段に記憶されている誤差情報と前記受信手段が受信した誤差情報とを対比した結果、前記移動体端末の現在位置情報の誤差が前記他の移動体端末の現在位置情報の誤差より大きいと判断した場合、前記受信手段が前記他の移動体端末から受信した現在位置情報及び誤差情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を更新することによって補正する補正手段と、を有し、前記受信手段は、前記ビーコンと近接したときに、当該ビーコンから当該ビーコンの設置位置を示す位置情報を受信し、前記補正手段は、前記受信手段が前記ビーコンから位置情報を受信した場合、誤差情報の対比を行うことなく、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を前記受信手段が前記ビーコンから受信した当該ビーコンの位置情報で更新すると共に、前記記憶手段に記憶されている誤差情報を初期化するものである。

本発明に係るプログラムは、施設内を移動する移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び前記現在位置情報が示す前記移動体端末の現在位置の推定される誤差を示す誤差情報を記憶する記憶手段にアクセス可能なコンピュータを、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び搭載されているセンサによる計測値に基づいて現在位置を推定し、推定した現在位置を示す現在位置情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を更新する現在位置推定手段、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報が示す現在位置と前記移動体端末の実際の現在位置との誤差を推定し、推定した誤差を示す誤差情報で前記記憶手段に記憶されている誤差情報を更新する誤差推定手段、他の移動体端末と近接したときに、当該他の移動体端末から当該他の移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び当該現在位置情報が示す現在位置と前記他の移動体端末の実際の現在位置との推定された誤差を示す誤差情報を受信する受信手段、前記記憶手段に記憶されている誤差情報と前記受信手段が受信した誤差情報とを対比した結果、前記移動体端末の現在位置情報の誤差が前記他の移動体端末の現在位置情報の誤差より大きいと判断した場合、前記受信手段が前記他の移動体端末から受信した現在位置情報及び誤差情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を更新することによって補正する補正手段、として機能させ、前記受信手段は、前記施設内に固定設置されているビーコンと近接したときに、当該ビーコンから当該ビーコンの設置位置を示す位置情報を受信し、前記補正手段は、前記受信手段が前記ビーコンから位置情報を受信した場合、誤差情報の対比を行うことなく、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を前記受信手段が前記ビーコンから受信した当該ビーコンの位置情報で更新すると共に、前記記憶手段に記憶されている誤差情報を初期化するものである。

本発明によれば、近接した近距離通信機器の現在位置を利用して自端末の現在位置の誤差がより小さくなるよう補正することができる。

本発明に係る現在位置補正システムの一実施の形態を示す全体構成図である。本実施の形態における携帯機器のハードウェア構成図である。本実施の形態における携帯機器のブロック構成を示す図である。本実施の形態における現況情報記憶部に設定される現況情報のデータ構成の一例を示す図である。本実施の形態における現在位置情報の更新処理を示すフローチャートである。本実施の形態における現在位置情報の補正処理を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は、本発明に係る現在位置補正システムの一実施の形態を示す全体構成図である。図１には、移動体端末として２台の携帯機器１０，２０が示されている。本実施の形態では、携帯機器１０，２０としてスマートフォン（以下、「スマホ」）を用いる場合を例にして説明する。もちろん、近距離通信機能を有し、携帯性のある通信端末機器であれば、タブレット端末などスマホに限る必要はない。携帯機器１０，２０は、施設内を移動するユーザＡ，Ｂによりそれぞれ携帯される。なお、図１では、説明に必要な２台の携帯機器１０，２０のみを図示したが、携帯機器１０，２０の台数は３台以上あってもよい。

図２は、本実施の形態における携帯機器１０，２０のハードウェア構成図である。本実施の形態における携帯機器１０，２０は、コンピュータを搭載し、従前から存在する汎用的なハードウェア構成で実現できる。すなわち、携帯機器１０，２０は、図２に示したようにＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、ストレージ４、近距離無線通信を行うための近距離無線通信インタフェース（ＩＦ）５、ユーザインタフェースである液晶パネル６及び各種センサ７を内部バス８に接続して構成される。各種センサ７には、加速度センサ、角速度センサ（ジャイロセンサ）、気圧センサ及び磁気センサ等が含まれる。

図３は、本実施の形態における携帯機器１０のブロック構成を示す図である。なお、図３では、便宜的に携帯機器１０のブロック構成のみ図示したが、携帯機器２０も同等の構成を有している。ここでは、携帯機器１０を代表させて説明する。

携帯機器１０は、ＰＤＲ算出部１１、現在位置推定部１２、誤差推定部１３、近距離通信処理部１４、補正部１５、制御部１６、ＰＤＲデータ記憶部１７、機器情報記憶部１８及び現況情報記憶部１９を有している。なお、本実施の形態の説明に用いない構成要素については図３から省略している。

ＰＤＲ算出部１１は、各種センサ７による計測値に基づいて歩行者自律航法（ＰＤＲ）に従って測位を行うことで起点（現在位置）からの移動距離及び進行方向を算出し、その算出した移動距離及び進行方向に基づき起点（現在位置）からの相対的な移動先を推定し、ＰＤＲデータ記憶部１７に保存する。

現在位置推定部１２は、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報及びＰＤＲ算出部１１が推定した移動距離及び進行方向に基づいて現在位置を推定し、推定した現在位置を示す現在位置情報で現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報を更新する。

現在位置情報は、携帯機器１０（ユーザＡ）の現在位置を示す情報であり、後述するように、ユーザＡのいるフロア及び当該フロアにおける位置（座標データ）で表される。現在位置情報は、このように推定により求められるが、誤差推定部１３は、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報の誤差を推定し、推定した誤差を示す誤差情報で現況情報記憶部１９に記憶されている誤差情報を更新する。

近距離通信処理部１４は、近距離通信機器と近接したときに、当該近距離通信機器との間で近距離無線通信を行う。「近距離通信機器」というのは、近距離無線通信を行うための機能を搭載した機器のことをいう。本実施の形態では、近距離通信機器として、ユーザに携帯されることで移動する携帯機器２０に加えて、既知の場所に取り付けられ設置されている、つまり固定設置されているビーコン等ＢＬＥ技術を利用した機器を想定している。ここでは、ビーコンを説明に用いる。ビーコンは、位置が固定されているので、当該ビーコンから発信される位置情報が当該ビーコンの設置位置を示す情報であり、現在位置を示す現在位置情報に相当する。なお、自律的に移動する移動体端末も近距離通信機器に含めてよい。近距離通信処理部１４は、近距離通信機器と近接したときに、具体的には、近距離通信機器と近距離無線通信を行うことが可能な距離まで近づいたときに、近距離通信機器から当該近距離通信機器における現在位置情報及び誤差情報を受信する受信手段として機能する。更に、近距離通信処理部１４は、近距離通信機器と近接したときに、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を近距離通信機器へ送信する送信手段として機能する。近接する状態は、携帯機器１０が自ら移動する場合、通信相手となる近距離通信機器が移動してきて携帯機器１０に近接する場合、また双方が移動している場合に起こりうる。

補正部１５は、現況情報記憶部１９に記憶されている誤差情報と近距離通信処理部１４が受信した誤差情報とを対比した結果、携帯機器１０の現在位置情報の誤差が近距離通信機器の現在位置情報の誤差より大きいと判断した場合、近距離通信機器から取得した現在位置情報及び誤差情報で現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を更新することによって補正する。

制御部１６は、上記各構成要素１１～１５の動作制御を行う。ＰＤＲデータ記憶部１７には、ＰＤＲ算出部１１が求めた移動距離及び進行方向が記憶される。機器情報記憶部１８には、携帯機器１０に搭載されている各種センサ７に関する情報が記憶されている。各種センサ７に関する情報としては、携帯機器１０に搭載されているセンサの種類や数、各種センサ７の性能に関する情報等である。なお、機器情報記憶部１８に携帯機器１０に関する情報、具体的には携帯機器１０の型番等機種が特定できる情報を記憶するようにしてもよい。そして、この情報から各種センサ７に関する情報を外部から取得してもよい。

図４は、本実施の形態における現況情報記憶部１９に設定される現況情報のデータ構成の一例を示す図である。現況情報には、携帯機器１０の現在位置に関する情報として、現在位置情報、推定誤差及び補正情報が設定される。現在位置情報は、携帯機器１０の現在位置を示す情報であり、施設内における位置を２次元（平面）で表した情報（Ｘ座標とＹ座標）と、Ｚ座標データで特定できる階数（フロア）と、で構成される。本実施の形態では、図４に例示したように、Ｚ座標データをユーザＡがいる階数で表している。ユーザＡの現在位置は、推定により求められるが、推定誤差は、この推定により発生していると推定される現在位置の誤差である。補正情報は、現在位置情報及び推定誤差が補正された場合に、その補正に関連する情報を含む。本実施の形態では、補正時刻及び補正相手を含んでいる。補正時刻は、現在位置情報及び推定誤差が補正されたときの時間情報である。本実施の形態では、時刻のみを取り扱っているが、日にちを含めるなど時間を表す形式はこれに限る必要はない。補正相手は、現在位置情報及び推定誤差が更新されたときに、更新した情報の取得先となる近距離通信機器を特定する情報である。本実施の形態では、機器識別情報（機器ＩＤ）が設定される。

携帯機器１０における各構成要素１１～１６は、携帯機器１０に搭載されたコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵ１で動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、各記憶部１７～１９は、携帯機器１０に搭載されたストレージ４にて実現される。あるいは、ＲＡＭ３又は外部にある記憶手段をネットワーク経由で利用してもよい。

また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのＣＰＵ１がプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。

次に、本実施の形態における動作について説明する。携帯機器１０，２０は、同等の動作を行うため、ここでも携帯機器単体の動作においては、携帯機器１０を代表させて説明する。

まず、携帯機器１０が他の近距離通信機器と近接する、しないにかかわらず、現在位置情報を更新する処理が実施される。この更新処理について図５に示すフローチャートを用いて説明する。本処理は、いったん開始されると、終了が指示されるまで、例えばユーザＡが１歩移動する度に繰り返し実行される。本実施の形態では、ユーザＡの１歩の移動をユーザＡ（携帯機器１０）の移動として検知するものとする。ただ、後述するように、昇降機を移動手段として利用する場合、ユーザＡ自身は移動しなくても携帯機器１０は移動することになるので、このような場合を想定すると、ユーザＡ自身の移動ではなく周期的にステップ１０２～１０５を繰り返し実行するようにしてもよい。

制御部１６は、加速度センサからの計測値を常時監視することによってユーザＡの移動を監視している（ステップ１０１でＮ）。そして、ユーザＡの移動を検知すると（ステップ１０１でＹ）、ＰＤＲ算出部１１は、制御部１６からの指示に従い加速度センサによる測定値に基づき起点（現在位置）からの移動距離を、また、磁気センサによる測定値に基づき起点（現在位置）からの進行方向を、それぞれ算出する（ステップ１０２）。そして、その算出した移動距離及び進行方向に基づき起点（現在位置）からの相対的な移動先を推定し（ステップ１０３）、ＰＤＲデータ記憶部１７に保存する。

続いて、現在位置推定部１２は、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報を読み出し、その現在位置情報を起点としてＰＤＲ算出部１１が推定した相対的な移動先を加えることでユーザＡが移動したことに伴う新たな現在位置を推定する。そして、現在位置推定部１２は、推定した現在位置を示す現在位置情報で現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報を更新する（ステップ１０４）。

ところで、推定により得られる現在位置情報には、誤差が含まれている可能性がある。つまり、ユーザＡの実際の所在位置（現在位置）とずれている可能性がある。前述した現在位置を推定する処理を繰り返し実行すると、推定される現在位置情報には誤差が累積されることになる。誤差推定部１３は、この推定により得られる現在位置情報の誤差を推定する。具体的には、ステップ１０３で更新した現在位置情報の誤差を推定し、現況情報記憶部１９に記憶されている推定誤差を読み出し、読み出した誤差情報に、推定した誤差を加えることでユーザＡが移動したことに伴う新たな誤差（累積誤差）を推定する。そして、誤差推定部１３は、推定した誤差（累積誤差）で現況情報記憶部１９に記憶されている推定誤差を更新する（ステップ１０５）。誤差推定部１３による現在位置情報の誤差の具体的な推定方法については、後述する。ここでは、推定誤差として図４に例示したように数値が得られるものとして説明を続ける。

以上のようにして、ユーザＡの移動が検知される度に、現況情報記憶部１９で保持される携帯機器１０（ユーザＡ）の現在位置情報及び現在位置情報の推定誤差は更新されることになる。

続いて、現在位置情報の補正処理について図６に示すフローチャートを用いて説明する。本処理は、いったん開始されると、終了が指示されるまで繰り返し実行される。前述したように、近距離通信機器としては、移動する携帯機器２０と移動しないビーコンが存在するが、ここでは、特に断らない限り、近距離通信機器として携帯機器２０を想定して説明する。

制御部１６は、近距離通信処理部１４の通信範囲内に携帯機器２０がいるかどうかを常時監視している（ステップ１１１でＮ）。近距離通信処理部１４の通信範囲内に携帯機器２０がいる、すなわち制御部１６が携帯機器２０を検出できるということは、近距離通信処理部１４が携帯機器２０との間で近距離無線通信が可能になるくらいに、携帯機器１０と携帯機器２０とが近接したとする。本実施の形態において、近距離無線通信が行える位置まで携帯機器２０と近接するということは、同じ位置に所在する、すなわち現在位置が同じであると仮定する。現在位置が同じということは、携帯機器１０，２０それぞれの現在位置情報が示す現在位置は、論理的には同じであるはずである。ただ、前述したように、本実施の形態では、現在位置情報には推定誤差が生じている。

近距離通信処理部１４の通信範囲内に携帯機器２０が検出された場合（ステップ１１１でＹ）、制御部１６は、近距離通信処理部１４に、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報及び推定誤差を携帯機器２０へ送信させる（ステップ１１２）。なお、この際、近距離通信処理部１４は、送信元を特定する情報として自機器の機器ＩＤ“Ｔａ”を合わせて送信する。携帯機器２０においても携帯機器１０と同様に動作するので、携帯機器２０は、携帯機器２０の現況情報記憶部に記憶されている現在位置情報及び推定誤差を携帯機器１０へ送信する。これにより、近距離通信処理部１４は、携帯機器２０から送信された現在位置情報及び推定誤差を受信する（ステップ１１３）。この受信する情報には、送信元を特定する情報として携帯機器２０の機器ＩＤ“Ｔｂ”が付加されている。図１には、携帯機器１０，２０間の情報交換を模式的に示している。なお、情報の送受信はどちらを先に実施してもよい。

情報交換が終了すると、補正部１５は、制御部１６からの指示に従い操作を開始する。まず、補正部１５は、情報の送信元の機器ＩＤを確認する。ここでは、通信相手は携帯機器２０、すなわち移動体なので（ステップ１１４でＹ）、補正部１５は、現況情報記憶部１９に記憶されている推定誤差を読み出し、その読み出した推定誤差と、携帯機器２０から取得した推定誤差とを比較する。比較した結果、読み出した推定誤差が携帯機器２０から取得した推定誤差より大きい場合（ステップ１１５でＹ）、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報及び推定誤差を、携帯機器２０から取得した現在位置情報及び推定誤差で更新する（ステップ１１６）。

携帯機器１０の推定誤差が携帯機器２０の推定誤差より大きいということは、携帯機器２０における現在位置情報の方が相対的に現在位置を正しく示していると考えられる。双方に推定誤差はあるかもしれないが、少なくとも通信相手側の携帯機器２０の現在位置の方が正しく測位されていると考えられる。そこで、本実施の形態では、相対的に正しいと考えられる情報を採用し、上記のように携帯機器１０における現在位置を携帯機器２０における現在位置で補正するようにした。

図４には、補正前後の現況情報のデータ設定例が示されている。ここでは、携帯機器２０から取得した情報で更新しているので、補正後の現在位置情報及び推定誤差は、携帯機器２０と同じである。この数値例によると、携帯機器１０における推定誤差は３０であり、携帯機器２０における推定誤差の１５より大きい。従って、携帯機器２０から受信した現在位置情報及び推定誤差で、それぞれ補正する。なお、補正部１５は、補正した現在時刻で補正時刻を、情報の取得先の携帯機器２０の機器ＩＤ“Ｔｂ"で補正相手を、それぞれ更新する。

ステップ１１６における補正処理が終了すると、処理はステップ１１０に戻る。なお、仮に、携帯機器２０がまだ通信範囲内にいるとしても、１回の検出につき前述した１回の補正を行えばよいので、同じ更新処理を繰り返し実行しないようにしてもよい。これは、ステップ１１３において受信した機器ＩＤ“Ｔｂ"を、携帯機器２０が近距離通信処理部１４の通信範囲からいなくなるまで一時記憶しておくことで判別可能となる。

一方、現況情報記憶部１９から読み出した推定誤差が携帯機器２０から取得した推定誤差以下の場合（ステップ１１５でＮ）、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報の方が正しい現在位置を示していると判断して、情報を更新することなくステップ１１０に戻る。ところで、携帯機器２０は、携帯機器１０と同等の機能を有しているので、携帯機器２０は、自機器内の現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報及び推定誤差を、ステップ１１２において携帯機器１０から受信した現在位置情報及び推定誤差で更新することになる。

また、ここでは、携帯機器２０を通信相手として説明しているが、ユーザＡが移動することで、携帯機器１０がビーコンに近接し、ビーコンとの間で近距離無線通信が可能になる場合もある。この場合（ステップ１１１でＹ）、携帯機器２０と異なり、ビーコンは携帯機器１０，２０と同等の機能を有しているとは限らない。従って、携帯機器１０が現在位置情報及び推定誤差を送信しても、ビーコンは受け取るとは限らないが、受け取らなくても問題ない。

一方、近距離通信処理部１４は、ビーコンから送信された情報を受信する（ステップ１１３）。この受信する情報には、ビーコンの設置位置を示す設置位置情報及び送信元を特定する情報としてビーコンの機器ＩＤが含まれている。

補正部１５は、情報送信元の機器ＩＤに基づき通信相手がビーコンと判断すると、前述した推定誤差を対比することなく、受信した設置位置情報を現在位置情報として取り扱い、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報を更新すると共に、推定誤差を０に初期化する（ステップ１１７）。ビーコンから推定誤差は送られてこないと考えられるが、そもそもビーコンから受信する設置位置情報に誤差はない（推定誤差＝０）と考えられるので推定誤差を比較する必要もない。

本実施の形態によれば、携帯機器１０と、通信相手となる携帯機器２０の現在位置情報の平均を求めるような計算を行うのではなく、一方の現在位置情報がより正確に測位されていると判断して、一方の現在位置情報を採用するようにした。本実施の形態では、携帯機器１０，２０同士の通信は、ＷｉＦｉのアドホック通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等で行うことを想定している。そして、携帯機器１０，２０を携帯するユーザＡ，Ｂがすれ違うときに携帯機器１０，２０が通信可能な範囲に入ることで相互に通信（以下、「すれ違い通信」と称する）が行われ、前述した補正処理が実施される。すれ違い通信が繰り返し実行されることで、相対的に小さい推定誤差に対応する現在位置情報で、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報が補正されていくので、現在位置情報は、徐々に正しい現在位置を示すようになる。また、通信相手がビーコンの場合には、推定誤差が０の正しい現在位置にリセットされることになる。

本実施の形態によれば、携帯機器１０の利用環境がＧＰＳの電波が届きにくい若しくは届かない施設内等の環境であっても、上記のようにして現在位置を正しく測位することが可能となる。

ここで、誤差推定部１３による推定誤差の推定方法について説明する。本実施の形態では、移動距離、経過時間あるいは進路変更回数という指標を用いる。

移動距離は、ユーザ（携帯機器）の移動距離であり、加速度センサにより計測値に基づき計測可能である。移動距離が長くなるにつれ、現在位置情報の誤差は相対的に大きくなると考えられる。基本的には、移動距離は、現況情報記憶部１９に記憶されている推定誤差が０に初期化されてからの移動距離を示す。ただ、携帯機器２０の推定誤差で補正されると、移動距離に基づき得られる推定誤差は、携帯機器２０の現況情報記憶部に記憶されている推定誤差が初期化されてからのユーザＢの移動に伴う推定誤差に、補正後におけるユーザＡの移動に伴う推定誤差が累積されていくことになる。なお、移動距離ではなく、ユーザの歩数という指標を用いるようにしてもよい。歩数は、加速度センサで計測可能である。

経過時間は、推定誤差が０に初期化されてからの経過時間であり、計時手段で計測可能である。ユーザＡが全く移動しない場合を除き、初期化されてからの時間が経過するにつれ、現在位置情報の誤差は相対的に大きくなると考えられる。基本的には、経過時間は、現況情報記憶部１９に記憶されている推定誤差が０に初期化されてからの経過時間である。ただ、携帯機器２０の推定誤差で補正されると、経過時間に基づき得られる推定誤差は、携帯機器２０の現況情報記憶部に記憶されている推定誤差が初期化されてからの経過時間に伴う推定誤差に、携帯機器１０の現況情報記憶部１９に記憶されている推定誤差が補正されてからの経過時間に伴う推定誤差が累積されていくことになる。

進路変更回数は、ユーザＡが施設内を右折又は左折等を行うことで進路を変更した回数であり、加速度センサ及び角速度センサで計測可能である。直進を続ける場合と比較して、進路の変更を重ねるにつれ、現在位置情報の誤差は相対的に大きくなると考えられる。基本的には、進路変更回数は、携帯機器１０に記憶されている推定誤差が０に初期化されてからの進路の変更回数である。ただ、携帯機器２０の推定誤差で補正されると、進路変更回数に基づき得られる推定誤差は、携帯機器２０の現況情報記憶部に記憶されている推定誤差が初期化されてからのユーザＢにおける進路変更に伴う推定誤差に、補正後におけるユーザＡの進路変更に伴う推定誤差が累積されていくことになる。なお、進路変更の回数ではなく、進路を変更した際の角度（直進方向からずれた角度）の総和（累積角度）という指標を用いるようにしてもよい。進路を変更したときの角度は、加速度センサ及びジャイロセンサで計測可能である。

以上説明した移動距離、経過時間あるいは進路変更回数は、数値データであるが、これ以外にも、例えば推定誤差の推定に移動手段という指標を用いてもよい。移動手段というのは、ユーザの移動手段であり、歩行、走行、昇降機、階段、輸送機（車両、電車等）等が考えられる。移動手段は、加速度センサ、気圧センサ、角速度センサ、３軸型の磁気センサ等の各計測値を分析することで判別可能である。例えば、歩行による移動は、走行よる移動より速度は相対的に遅い。また、輸送機による移動は、走行よる移動より速度は相対的に速い。閾値を予め設定しておくことで判別可能である。階段による移動は、２次元方向の移動に加えて上下方向の移動が伴い、昇降機による移動は上下方向の移動のみである。このように、移動手段は、各種センサ７による計測値に基づいて推定することが可能である。

また、歩行は、走行に対して移動に伴う誤差は相対的に生じにくいと考えられる。輸送機は、ＰＤＲではなくＧＰＳを利用して測位できるので、誤差は相対的に生じにくいと考えられる。このような判断の下、推定した移動手段毎に推定誤差を数値化することによって前述した移動距離等と同様に取り扱えるようにする。なお、誤差が生じにくい移動手段ほど推定誤差を示す数値を小さい値に設定する。

更に、機器情報記憶部１８に設定されている情報を用いてもよい。例えば、現在位置の測位に利用するセンサの数が多ければ多いほど、現在位置情報の誤差は相対的に小さくなると考えられる。また、携帯機器１０の機種が新しいと、携帯機器１０に搭載されているセンサも新しく、新しいセンサほど精度がよいため現在位置情報の誤差は相対的に小さくなると考えられる。このように、センサの数や精度を数値化することによって前述した移動距離等と同様に取り扱えるようにする。

以上のように推定誤差の推定に利用する情報として、以上説明した指標を用いることが可能である。これらの指標は、必ずしも単独で用いる必要はなく、適宜組み合わせて利用してもよい。ただ、指標によって取り得る数値の範囲や大きさが異なるため、また、各指標に優先度を付けるため、これらの指標値を組み合わせて推定誤差を算出する際に各指標に重み付けを行って推定誤差を算出するのが好適である。また、前述した通信相手がビーコンの場合は、推定誤差が０に算出されるようにすることも必要である。

以上のようにして、誤差推定部１３は、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報の推定誤差を算出することになる。

以上説明したように、本実施の形態では、携帯機器１０に補正部１５を設け、現況情報記憶部１９に記憶されている現在位置情報及び推定誤差を自ら補正するようにした。ただ、すれ違い通信を行った携帯機器１０，２０の組は、現在位置情報及び推定誤差を通信相手ではなく外部の携帯機器の管理センタ（図示せず）等へ送信して、現況情報記憶部に記憶されている現在位置情報及び推定誤差の補正の要否の判断を管理センタに委任するように構成してもよい。

１ＣＰＵ、２ＲＯＭ、３ＲＡＭ、４ストレージ、５近距離無線通信インタフェース（ＩＦ）、６液晶パネル、７各種センサ、８内部バス、１０，２０携帯機器、１１ＰＤＲ算出部、１２現在位置推定部、１３誤差推定部、１４近距離通信処理部、１５補正部、１６制御部、１７ＰＤＲデータ記憶部、１８機器情報記憶部、１９現況情報記憶部。

Claims

施設内を移動する移動体端末において、
前記移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び前記現在位置情報が示す前記移動体端末の現在位置の推定される誤差を示す誤差情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び搭載されているセンサによる計測値に基づいて現在位置を推定し、推定した現在位置を示す現在位置情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を更新する現在位置推定手段と、
前記記憶手段に記憶されている現在位置情報が示す現在位置と前記移動体端末の実際の現在位置との誤差を推定し、推定した誤差を示す誤差情報で前記記憶手段に記憶されている誤差情報を更新する誤差推定手段と、
他の移動体端末と近接したときに、当該他の移動体端末から当該他の移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び当該現在位置情報が示す現在位置と前記他の移動体端末の実際の現在位置との推定された誤差を示す誤差情報を受信する受信手段と、
前記記憶手段に記憶されている誤差情報と前記受信手段が受信した誤差情報とを対比した結果、前記移動体端末の現在位置情報の誤差が前記他の移動体端末の現在位置情報の誤差より大きいと判断した場合、前記受信手段が前記他の移動体端末から受信した現在位置情報及び誤差情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を更新することによって補正する補正手段と、
を有し、
前記受信手段は、前記施設内に固定設置されているビーコンと近接したときに、当該ビーコンから当該ビーコンの設置位置を示す位置情報を受信し、
前記補正手段は、前記受信手段が前記ビーコンから位置情報を受信した場合、誤差情報の対比を行うことなく、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を前記受信手段が前記ビーコンから受信した当該ビーコンの位置情報で更新すると共に、前記記憶手段に記憶されている誤差情報を初期化することを特徴とする移動体端末。
前記誤差推定手段は、前記センサによる計測値から得られる前記移動体端末の移動距離を、現在位置情報の誤差の推定に用いることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
前記誤差推定手段は、前記記憶手段に記憶されている誤差情報が初期化されてからの経過時間を、現在位置情報の誤差の推定に用いることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
前記誤差推定手段は、前記センサによる計測値から得られる前記移動体端末の進路変更回数を、現在位置情報の誤差の推定に用いることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
前記誤差推定手段は、前記センサによる計測値に基づいて推定した移動手段を、現在位置情報の誤差の推定に用いることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
前記補正手段は、前記受信手段が前記ビーコンから受信した機器識別情報に基づき設置位置が固定されているかどうかを判断することを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
前記誤差推定手段は、前記計測値を出力する前記センサに関する情報から推定した前記計測値の精度情報を、現在位置情報の誤差の推定に用いることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
前記センサに関する情報は、前記計測値を出力する前記センサの数又は前記センサの性能に関する情報の少なくとも一方であることを特徴とする請求項７に記載の移動体端末。
前記他の移動体端末と近接したときに、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を前記他の移動体端末へ送信する送信手段を有することを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
前記センサは、加速度センサ、角速度センサ、磁気センサ又は気圧センサの少なくとも1つであり、
前記現在位置推定手段は、歩行者自律航法を利用して現在位置を推定することを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
施設内を移動する移動体端末と、
前記移動体端末と近距離無線通信を行う他の移動体端末と、
前記施設内に固定設置されているビーコンと、
を有し、
前記移動体端末は、
前記移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び前記現在位置情報が示す前記移動体端末の現在位置の推定される誤差を示す誤差情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び搭載されているセンサによる計測値に基づいて現在位置を推定し、推定した現在位置を示す現在位置情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を更新する現在位置推定手段と、
前記記憶手段に記憶されている現在位置情報が示す現在位置と前記移動体端末の実際の現在位置との誤差を推定し、推定した誤差を示す誤差情報で前記記憶手段に記憶されている誤差情報を更新する誤差推定手段と、
前記他の移動体端末と近接したときに、当該他の移動体端末から当該他の移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び当該現在位置情報が示す現在位置と前記他の移動体端末の実際の現在位置との推定された誤差を示す誤差情報を受信する受信手段と、
前記記憶手段に記憶されている誤差情報と前記受信手段が受信した誤差情報とを対比した結果、前記移動体端末の現在位置情報の誤差が前記他の移動体端末の現在位置情報の誤差より大きいと判断した場合、前記受信手段が前記他の移動体端末から受信した現在位置情報及び誤差情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を更新することによって補正する補正手段と、
を有し、
前記受信手段は、前記ビーコンと近接したときに、当該ビーコンから当該ビーコンの設置位置を示す位置情報を受信し、
前記補正手段は、前記受信手段が前記ビーコンから位置情報を受信した場合、誤差情報の対比を行うことなく、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を前記受信手段が前記ビーコンから受信した当該ビーコンの位置情報で更新すると共に、前記記憶手段に記憶されている誤差情報を初期化することを特徴とする現在位置補正システム。
施設内を移動する移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び前記現在位置情報が示す前記移動体端末の現在位置の推定される誤差を示す誤差情報を記憶する記憶手段にアクセス可能なコンピュータを、
前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び搭載されているセンサによる計測値に基づいて現在位置を推定し、推定した現在位置を示す現在位置情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を更新する現在位置推定手段、
前記記憶手段に記憶されている現在位置情報が示す現在位置と前記移動体端末の実際の現在位置との誤差を推定し、推定した誤差を示す誤差情報で前記記憶手段に記憶されている誤差情報を更新する誤差推定手段、
他の移動体端末と近接したときに、当該他の移動体端末から当該他の移動体端末の現在位置を示す現在位置情報及び当該現在位置情報が示す現在位置と前記他の移動体端末の実際の現在位置との推定された誤差を示す誤差情報を受信する受信手段、
前記記憶手段に記憶されている誤差情報と前記受信手段が受信した誤差情報とを対比した結果、前記移動体端末の現在位置情報の誤差が前記他の移動体端末の現在位置情報の誤差より大きいと判断した場合、前記受信手段が前記他の移動体端末から受信した現在位置情報及び誤差情報で前記記憶手段に記憶されている現在位置情報及び誤差情報を更新することによって補正する補正手段、
として機能させ、
前記受信手段は、前記施設内に固定設置されているビーコンと近接したときに、当該ビーコンから当該ビーコンの設置位置を示す位置情報を受信し、
前記補正手段は、前記受信手段が前記ビーコンから位置情報を受信した場合、誤差情報の対比を行うことなく、前記記憶手段に記憶されている現在位置情報を前記受信手段が前記ビーコンから受信した当該ビーコンの位置情報で更新すると共に、前記記憶手段に記憶されている誤差情報を初期化することを特徴とするプログラム。