JPH10275296A

JPH10275296A - ナビゲーション方法およびシステム

Info

Publication number: JPH10275296A
Application number: JP3671098A
Authority: JP
Inventors: Fuminori Sugino; 文則杉野
Original assignee: RAN WORLD KK; NOF Corp
Current assignee: RAN WORLD KK; NOF Corp
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】歩行者に適したナビゲーションを行うことの
できるシステムにおいて、適切なルートを提供する。【解決手段】ＰＨＳのような比較的小さな距離間隔で
多数の中継基地を配置して携帯電話からの電波を受信す
る携帯電話システムを用いて、発信者の携帯電話からの
電波を受信した中継基地の位置情報を得て、携帯電話か
ら送られた行き先の情報から行き先の位置情報を得て、
前記行き先の位置情報と前記中継基地の位置情報を基に
して、前記行き先までのルートを探索して結果を記携帯
電話の発信者に送信するシステムにおいて、ダイクスト
ラ法などのルート探索法を用いて適切なルートを知らせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歩行する人に適し
た実用的なナビゲーション方法およびシステムに関す
る。さらに詳細には、このシステムに適した情報提供シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】位置決めの技術は目的地に移動するため
に重要な技術であり、古くは天体観測に基づく航海法、
近代では電波を用いる方法など様々な方法が用いられて
きた。現在の位置ぎめの技術としては全地球的測位シス
テムすなわちＧＰＳ（Global Positioning System）が
ある。ＧＰＳはもともと軍事目的で米国国防省が開発し
たものであり、複数個の人工衛星で地上のあらゆる地点
を観測できるようにしたシステムである。ＧＰＳを使え
ば、衛星から見える地上のあらゆる物体の３次元的位
置、速度、時間が即時に測定できる。これを一般の実用
レベルに応用したのが自動車のナビゲーション、いわゆ
るカーナビである。現在のＧＰＳの位置測定精度は３次
元的に１０メートル以内である。

【０００３】ＧＰＳシステムは人工衛星からの電波を受
けて位置決めするため、電波の受信装置は一定の大きさ
が必要である。そのため、自動車などに搭載することは
容易であるが、歩行者が常時携帯して使用するには不向
きである。また、現代の都会生活では、歩行者の活動す
る区域が人工衛星からの電波が届きにくい地下街あるい
は建造物内の場合が多く、このような地域でＧＰＳシス
テムを歩行者が使用することは実際には困難である。

【０００４】ＰＨＳのような簡易型携帯電話を位置決め
に用いる技術は特開平8-223637号公報に記載されてい
る。この公報には、位置情報を用いてＰＨＳ機器を持っ
ている人に対して監視を行うシステムが記載されてい
る。

【０００５】特開平７−２５０３８１号にはＰＨＳの位
置情報から目的地までの最適な道案内情報を、センタ側
から送るサービスについて記載されている。センター側
のデータベースには、現在位置から目的地までの最適な
道案内情報をあらかじめ格納してある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような、ＰＨＳ
を用いた道案内情報は細かな情報を提供できるメリット
はあるが、実際のシステムでは現在位置と目的地が膨大
な数となり、これらの最適な組み合わせをあらかじめデ
ータベースに格納しておく方式は実際には多くの困難が
ある。また、データベースの保守にも大きな負担がかか
るなど、現実化には多くの問題点がある。

【０００７】また、大都市においてはバス、地下鉄など
の交通機関が複雑に錯綜しており、単に地図上の空間的
な最短コースを示すだけでは使いにくいものになってし
まう。徒歩、地下鉄、バスなど複数の移動手段を考慮し
て、目的地までの最適なコースをデータベースにあらか
じめ準備するなど、到底なしうることではない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ＰＨＳシステムのように比較的小さな距離
間隔で多数の中継基地を配置して携帯電話からの電波を
受信する携帯電話システムを用いて、発信者の携帯電話
からの電波を受信した中継基地の位置情報を得る手段、
前記携帯電話から送られた行き先の情報から行き先の位
置情報を得る手段、前記行き先の位置情報と前記中継基
地の位置情報を基にして、前記行き先までのルートを探
索する手段、前記探索されたルート情報を前記携帯電話
の発信者に送信する手段を備えるシステムとする。ルー
ト情報が音声、文字および画像から選択された任意の組
み合わせである。

【０００９】ルート探索手法には、最短路問題として広
く使われているダイクストラ法およびその改良法を用い
ることができる。本発明のシステムで用いる携帯電話シ
ステムでは、中継局がきめ細かく配置されている必要が
ある。現在この条件を満たすシステムとしては、簡易携
帯電話、すなわちＰＨＳ（Personal Handyphone Syste
m）がある。

【００１０】ＰＨＳはもともとコードレス電話（コード
レスホン）から発している。コードレス電話は従来の固
定電話機の子機として半径５０メートル程度の範囲で使
用可能な携帯電話機である。このコードレス電話の利用
範囲を広げたものＰＨＳである。ＰＨＳは簡易携帯電話
以外にも、コードレス電話、トランシーバーとしても利
用することができる。

【００１１】ＰＨＳが通常の携帯電話と異なる点は、出
力電波が弱く、電波を中継する多くの中継局を必要とす
ることである。しかし、公衆電話、電柱、建物、地下鉄
やビル内等の電話回線が縦横に引かれている都会では簡
単に設置できる。図１に示すように、一つの中継局１が
カバーできる範囲は、通常、１００〜４００メートル程
度である。ＰＨＳ端末２はこのカバーエリア内で使用す
る。中継局１からの信号はＰＨＳ接続装置３を介して、
通常の電話回線に接続する。

【００１２】中継局から中継局への移動時は、中継局の
切り替えが行われるために、一時的な不通話が生じる場
合がある。このため、高速で走る自動車などでの使用は
一般にできない。しかし、渋滞する都会の一般道路や停
車中の自動車の中では使用可能となる。このようなこと
から、ＰＨＳの携帯使用は停止または歩く速度が基本で
あるとされている。

【００１３】ＰＨＳの電波が届く範囲は通常の携帯電話
のキロメートル単位に比べ、１００〜４００メートルの
範囲の狭さである。このことは逆に、電話をかけている
位置、あるいは同じＰＨＳを携帯している相手の位置を
１００〜４００メートルの精度で確定することができる
というメリットをもっている。

【００１４】ＰＨＳは小型軽量であり、通信料が安いと
いう点に加え、３２Ｋビット／秒の高速デジタル通信が
可能という特徴がある。携帯電話にはデジタル通信型と
アナログデジタル通信型の２タイプがあるが、デジタル
通信では１１．２Ｋビット／秒の通信速度である。した
がって、ＰＨＳはデジタル通信において携帯電話よりも
約３倍の通信速度をもっている。

【００１５】デジタル電話通信の場合、通信データが直
接コンピュータ用のデータとして利用できる。アナログ
電話通信の場合にはＡ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換という二重
の手間がかかるが、デジタル電話通信では一切このよう
な変換は必要ない。デジタル通信がマルチメディア時代
の新しい通信技術として期待されているのはこのような
理由による。しかも、ＰＨＳは高速のデータ通信ができ
るから、音声だけでなく、画像などのイメージデータが
扱いやすいという特徴をもっている。

【００１６】以下に本発明で用いる経路探索方法につい
て説明する。ネットワークに関する代表的な最適化問題
としては最短路問題、最大流問題、最小費用流問題など
がある。そのうち最短路問題として広く使われている数
理計画上の手法にダイクストラ法がある。

【００１７】図２のようなネットワークについて説明す
る。図の丸印が節点、節点と節点を結ぶ線が枝である。
ここでは、節点をノード、枝をリンクとよぶ。ノードと
リンクの集合をグラフといい、リンクに向きが有るもの
を有向グラフといい、無いものを無向グラフという。有
向グラフは向きと長さをもっている。図２の例は有向グ
ラフの例である。出発地のノードＯ₀から目的地のノー
ドＤ₀への経路で、もっとも短くなるものを見い出す問
題が最短路問題である。

【００１８】いま、ノードＯ₀からノードＤ₀への最短路
ＰをＰ＝｛Ｏ₀，ｉ，ｊ，……、ｋ，Ｄ₀｝とする。このとき、ＰをあるノードでＰ１とＰ２に分割
した場合、部分集合Ｐ１とＰ２も、それぞれの集合内で
最短路になっている。これを最適性の原理といい、この
原理を利用して数理的に最短路を求めるアルゴリズムが
ダイクストラ法である。すなわち、ダイクストラ法は空
集合から始めて、最短路となるノードを一つずつ求めて
最短路部分集合を膨らませていき、最終的に全部のノー
ドに対して最短路を求める方法である。以下は、プログ
ラミングするときのアルゴリズムである。

【００１９】ノードＯ₀からノードＤ₀に至るあらゆるノ
ードの集合をＶ、Ｏ₀からｊに至る最短路の長さｄ
（ｊ）、その最短路のノードの集合Ｓ₁、その補集合Ｓ₂
（＝Ｖ−Ｓ₁）とすると、以下の方法で最短路が求ま
る。 (1)初期値化として、Ｓ₁←０（空集合）、Ｓ₂←Ｖｄ（Ｏ₀）←０、ｄ（ｉ）←∞ とする。ここで、ｉはＳ₂に含まれるノード、Ｘ←Ｙは
ＸをＹで置き換えることを表す。 (2)Ｓ₁＝Ｖなら計算終了。 (3)Ｓ₁≠Ｖなら、最短路のｄ（ｉ）を選び出し、ｖ←ｉとする。ｄ（ｖ）はｓからｖに至る最短路となっている
から、ｖをＳ₁に含め、ｖをＳ₂から外す。

【００２０】(4)ノードｖから出るリンク（出リンク）
が次に到達する、Ｓ₂に含まれるすべてのノードｉに対
してｄ´（ｉ）←ｄ（ｖ）＋ａ_vi を計算し、ｄ（ｉ）＞ｄ´（ｉ）ならｄ（ｉ）←ｄ´（ｉ）かつｐ（ｉ）←ｖとする。ここで、ａ_viはノードｖからノードｉに至る長
さ（リンクの長さ）であり、ｄ（ｉ）、ｄ´（ｉ）は出
発地ｓからｉに至る経路の長さである。この時点のｄ
（ｉ）は、Ｓ₁内のノードからの最短路長になってい
る。Ｓ₂にはもっと短い経路が存在する可能性はある
が、それは繰り返し計算のなかで求められることにな
る。

【００２１】(5)ステップ(2)のステップに戻る。

【００２２】以上の方法で求めたｐ（ｉ）に対して、最
終ノードＤ₀からｐ（Ｄ₀）をもとに逆にたどっていけ
ば、出発ノードＯ₀までの最短路が求まる。たとえば、
図２の例を上記のアルゴリズムで求めると、 d(1)=0 d(2)=50 d(3)=70 d(4)=65 d(5)=85 p(2)= 1 p(3)= 2 p(4)= 2 p(5)= 3 となる。Ｏ₀＝１、Ｄ₀＝５であるから、ノード５の前は
ノード３（p(5)=3）、ノード３の前はノード２（p(3)=
2）、ノード２の前はノード１（p(2)=1）、すなわち出
発地Ｏ₀にたどりつく。すなわち、最短路は１→２→３
→５、その長さは８５（=d(5)）である。また、ノード
１からノード４に至る経路（１→２→４）の長さｄ
（４）は、やはり最短路長になっている。

【００２３】実際に上記のアルゴリズムで用いられた図
２の経路をシミュレーションしてみるとわかるが、ノー
ド３からノード４に至る長さｄ´（４）は計算しなくて
もすむ。すなわち、ダイクストラ法を用いれば、総組み
合わせ法による最短路計算に比べて、計算量が少なくて
すむ。このため、最短路問題ではダイクストラ法は広く
利用されている。

【００２４】しかし、ダイクストラ法の問題点は、最短
経路が一つ求まるだけであり、途中の経路が何等からの
理由で通れなかった場合のことまで考慮されていない。
また、初期条件や到達条件などが考慮されていない。そ
こでより実践的な方法として時刻表および平均移動時間
を考慮した方法がある。以下、この方法の原理を具体例
で説明する。

【００２５】まず、探索法の基本概念を鉄道、航空機な
どの例に基づいて説明する。図３において、<Ｏ₀>、<Ｄ
₀>はそれぞれ出発地、目的地を表すノードである。図で
は丸印になっているが、本文中は<n>でノードを表す
か、単に“ノードｎ”と表す。<1>〜<6>は空港、新幹線
特急の停車駅またはＪＲ在来線特急の停車駅を表すノー
ドである。以下、このようなノードを乗継ノードとよ
ぶ。乗継ノード２と乗継ノード４の間のリンクはリムジ
ンバス、電車、徒歩等による乗継ノード間の連絡を表す
リンクで、これを連絡リンクとよび、コストは連絡移動
時間とする。

【００２６】この例では出発地、目的地はともに乗継ノ
ードでない。このような出発地、目的地をローカル出発
地ノード、ローカル目的地ノードとよぶ。出発地Ｏ₀の
最寄りの乗継ノードは<1>、目的地Ｄ₀の最寄りの乗継ノ
ードは<5>と<6>である。これらを結ぶリンクをそれぞれ
出発地アクセスリンク、目的地アクセスリンクと呼び、
そのコストは平均移動時間とする。この例では、航空機
の乗降所要時間は４０分、特急の乗降所要時間は１０分
とする。乗継ノード１および３は、空港と駅の両者の機
能を兼ね備えたものとする。

【００２７】以下の表１は、本例における列車、航空機
の運行表である。この表はあらかじめ到着時刻順にソー
トされている。

【００２８】

【表１】

【００２９】出発希望時間は9:00以降とし、探索時間範
囲は8時間30分、すなわち目的地に17:30までに到達する
系列を探索するするものとして、以下、系列探索を説明
する。

【００３０】各乗継ノードについては、その乗継ノード
に到着する「運行リンク」（または「疑似運行リン
ク」）と「出発地出発時刻」の組を要素とする「運行情
報リスト」を逐次形成する。ここで、運行情報リストに
ついては要素の出発地出発時刻の遅い順にソートする。
出発ノードＯ₀を除き、初期状態では各乗継ノードの運
行情報リストは空集合φである。出発ノードＯ₀には常
に出発可を与える集合∞が付与される。

【００３１】表１の時刻表から、出発希望時刻9:00以降
で最初の便または列車を探すと、JAL1便で9:20である。
しかし、航空機の乗降所要時間40分と出発地アクセスリ
ンクの移動時間10分（出発ノードＯ₀と乗継ノード１の
リンク）を考慮すると、出発ノードＯ₀を8:30に出なけ
ればならない。これは出発希望時間を満たさないので棄
却する。次の便はJAL7便の10:00であり、出発ノードＯ₀
を9:10に出ればよいので、条件を満たす。

【００３２】乗継ノード２の運行情報リストにリンク番
号１と出発地出発時刻9:10の組からなる要素、運行情報
（[1],9:10）が加えられる。なお図ではリンク番号は四
角印の中の番号で示してあるが、本文中は[ｎ]として表
すか、単にリンクｎと表す。

【００３３】運行リンク２も、出発ノードＯ₀を9:40に
出発して乗継ノード２に到達する。乗継ノード２の運行
情報リストに運行情報（[2],9:40）が追加される。出発
地出発時刻の遅い順にソートすると、（[2],9:40）、（[1],9:10）となる。

【００３４】表１で乗継ノード１から乗継ノード３に行
くリンクを調べると、乗継ノード３の運行情報リストは（[4],11:40）、（[3],11:10）となる。

【００３５】表１によれば、運行リンク５は乗継ノード
３発乗継ノード４行きの、13:20発の航空便である。現
時点の乗継ノード３の運行情報リストは（[4],11:40）、（[3],11:10）であるから、リスト順に接続可能かを調べる。

【００３６】運行リンク４は乗継ノード３着13:00の特
急であるから、列車から航空機への乗降所要時間40分を
加えると13:40以降でないと乗り継げないので棄却す
る。運行リンク３は12:30着の特急であるから、所要時
間40分を考慮しても13:20に間に合う。このとき、運行
リンク５の“出発地出発時刻”は運行リンク３の11:10
が継承され、乗継ノード４の運行情報リストは（[5],11:10）となる。

【００３７】表１によれば、乗継ノード４から乗継ノー
ド５への接続は運行リンク６、７、９がある。現在、乗
継ノード４の運行情報リストは（[5],11:10）であるから、運行リンク５の乗継ノード４着は13:50で
ある。しかし、運行リンク６は乗継ノード４発13:40で
あるために、運行リンク５を使用したのでは運行リンク
６には乗り継げない。

【００３８】ところが、乗継ノード４には乗継ノード２
からの連絡リンクがあるために、航空機乗降所要時間40
分を加味して乗継ノード２からの乗り継ぎ（これを連絡
乗継という）が可能かどうかを調べる必要がある。乗継
ノード３の運行情報リストは（[2],9:40）、（[1],9:10）であるから、リンク２からの接続が可能かを調べる。リ
ンク２のリンク４への到着時刻11:30、これに40分を加
味しても十分に運行リンク６に接続できるから、リンク
２の出発地出発時刻の9:40が継承され、乗継ノード５の
運行情報リストは（[6],9:40）となる。

【００３９】運行リンク６の着乗継ノード５はローカル
目的ノードＤ₀の最寄り乗継ノードであるから、特別処
置として目的地ノードＤ₀の運行情報リストを（[[6]],9:40）とする。

【００４０】ここで、[[6]]（図４中は２重の囲み）は
疑似運行情報リンクである。すなわち、運行リンク６が
乗継ノード５に14:10に到着し、乗降所要時間（ここで
は40分）経過後の14:50に乗継ノード５を出て、ローカ
ル目的地アクセスリンクのコストである40分後に目的地
Ｄ₀に着く疑似運行リンクを表す。

【００４１】同様の処理を運行リンク７、９に施すこと
によって、乗継ノード５の運行情報リストは（[9],11:10）、（[7],9:40）、（[6],9:40）となる。

【００４２】乗継ノード３と乗継ノード６を結ぶ運行リ
ンク８について同様な処理を施すことによって、乗継ノ
ード６の運行情報リストは、（[8],11:40）となる。

【００４３】さらに運行リンク１０について調べてみる
と、到着時間が17:40であるために到着時刻17:30に間に
合わないので棄却する。したがって、最終的に乗継ノー
ド６の疑似運行情報リストは、（[[8]],11:40）、（[[9]],11:10）、（[[7]],9:40）、
（[[6]],9:40）となる。

【００４４】上記の結果は、出発時間9:00、到着時刻1
7:30の条件をすべて満たす。しかも運行情報リスト（こ
の場合は疑似運行情報リスト）は出発地出発時刻のもっ
とも遅い順にソートしているので、リストの先頭から順
に見て行けば、もっともゆっくり出かけることのできる
系列がわかる。

【００４５】この例では、（[[8]],11:40）がもっとも
ゆっくりと出発地を発つことのできる系列である。すな
わち、Ｏ₀→<1>→[4]→<3>→[8]→<6>→Ｄ₀ の経路で乗る継げばよいことになる。

【００４６】かりに何らかの理由であらかじめ乗継ノー
ド３と乗継ノード６間が不通（すなわち運行リンク８が
不通）になっていることがわかれば、２番目の系列
（[[9]],11:10）が選択できる。すなわち、Ｏ₀→<1>→[3]→<3>→[5]→<4>→[9]→<5>→Ｄ₀ の経路で乗る継げばよいことになる。

【００４７】以上が、改良された探索システムである。
乗継ノード間平均移動時間はラベル確定法（ダイクスト
ラ法）を用いて求めているが、運行リンクという概念を
取り入れ、あらかじめソートされた運行ダイヤを使用す
るとともに、出発時刻と到着時刻を設定することによっ
て、最小の処理時間で系列探索が行えることが特徴とな
っている。なお参考のために、図５に示すように、図３
に仮想乗継ノード７と仮想リンク１１を付加し、“最適
乗継系列探索システム”を基に求めた運行情報リストを
表２に示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】また、出発地と目的地とからあらかじめ探
索地域を限定することによって無駄な系列探索を省くよ
うにすることが可能である。以下にその方法について説
明する。

【００５０】この最適乗継系列探索方法は、(1)出発
地、目的地、出発希望時刻、探索時間範囲を指定し、
(2)前記出発地および目的地より、経路探索の範囲を限
定し、時刻表データから経路探索範囲外の乗継ノードを
含む運行リンクを探索対象外とし、(3)前記出発地、目
的地が乗継ノードでない場合には、平均移動時間ネット
ワークを用いて最寄りの複数個の乗継ノードを見出し、
連絡リンクを形成し、(4)到着時刻順にソートされた時
刻表データを用いて探索時間範囲内で運行リンクの付加
により動的ネットワークを形成し、(5)前記乗継ノード
には到着した運行リンク番号と出発地出発時刻の組（運
行情報）を要素として、出発地出発時刻の遅い順位ソー
トされた運行情報リストを登録する、ことで最適乗継系
列を探索するものである。

【００５１】探索地域限定手法には様々な手法を用いる
ことができるが、一例を以下に示す。 (1)出発地と目的地を結ぶ線を基線とし、その前後左右
を含む長方形あるいは楕円等の図形（領域）で囲み、そ
の領域外の地域については探索の範囲外とする方法。 (2)出発地と目的地を結ぶ線を基線とし、その基線の外
側の方向に対して、ある地域単位に探索禁止地域を設け
る。

【００５２】ここで「基線の外側方向」とは、出発地に
おいては目的地と逆方向が探索禁止地域の対象となり、
目的地においては出発地と逆方向が探索禁止地域とな
る。この方法においては、あらかじめ地域ごと（たとえ
ば県単位）の探索禁止をテーブルで定めておき、出発地
と目的地が定まった時点で、禁止の範囲が特定されるよ
うにする。

【００５３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図６のシス
テム構成図で説明する。この例では、中継局１の位置情
報を知らせる位置情報センター５、目的地までのルート
を探索し、発信者に知らせるナビセンター６に分かれて
いる。

【００５４】ナビセンター６は位置情報センター５から
の情報をもとに、ユーザーにわかりやすい情報に加工す
る情報加工センターである。位置情報センター５は、Ｐ
ＨＳで電話をかけたユーザー、または電話をかけられた
ＰＨＳ所有者の位置を位置情報として提供するセンター
である。

【００５５】また本発明では位置情報センターを通さず
にナビセンターと直接接続される経路も確保してある。
これは、旅行センターや観光センタからの情報を直接入
手したり、ナビサービスからの情報をＰＨＳユーザーに
音声や画像で提供する場合には、位置情報センターは通
さない。

【００５６】ナビセンターで加工される情報およびデー
タは、ＰＨＳユーザーすなわち本人の位置を知らせるた
めの音声データの作成、本人の位置と目的地の位置から
目的に達するための道筋の検索とそこに到達するための
最適な（最短の）地図情報の作成または音声データの作
成、電話をかけたＰＨＳ所有者の位置を知らせるための
音声データおよび画像データの作成、本人が目的の場所
に到達するために必要な列車、飛行機、宿の予約を知ら
せる音声および画像データの作成等を行う。

【００５７】目的地は基本的にＰＨＳ端末キー入力によ
る目的地の電話番号入力とするが、音声入力とすること
も可能である。この場合には、図７に示すようにナビセ
ンターで音声認識システムによって音声を認識し、デジ
タル信号を自動発生する。

【００５８】上記の加工データを作成するための技術お
よびシステムとして以下のものが含まれる。（１）ＰＨＳをもつユーザーがどこにいるかを、住所お
よび地図上で特定できるシステム。基本的には図８に示
すような中継局のカバーする地域を中心とした地図情報
を作成しておき、位置情報センターからの位置情報をも
とに対応した地図情報を引き出す。ＰＨＳ端末ユーザー
および被検索ＰＨＳ端末所有者の位置は位置情報センタ
ーから知ることができるから、電話をかける側および電
話をかけられる側、双方に応用できる。

【００５９】（２）電子地図は地図を画像データとして
送るための電子化技術。地図上の説明はイメージデータ
のほかに音声による場合もあるために、音声によって説
明する場合の音声化技術も含まれる。（３）電話番号から住所を探し出すシステム。これは目
的地の電話番号を入力することによって、その目的地の
住所を知らせるシステムである。（４）住所を地図データに引き渡すシステムおよびその
逆システム。（３）で入手した住所より地図データ（情
報）に引き渡すことによって、目的地の位置が地図上で
特定することができる。

【００６０】（５）ＰＨＳの電話番号を取得するシステ
ム。位置情報センターからの提供する情報には、ＰＨＳ
からかけられた電話番号がわかるために、この情報を即
座に本システム（たとえば地図情報などの作成システ
ム）に取り入れて、付加情報を作成する。また声紋登録
やパスワードのナビセンターに登録しておくことによっ
て、個人の特定を行うこともできる。これによって、特
定の相手のみしか電話を通じなくしたり、あるいはコン
ピュータデータの検索ができなくするなどのセキュリテ
ィ管理が可能となる。

【００６１】（６）必要な画像データやＦＡＸデータを
指定された場所に伝送するシステム。ＰＨＳ端末の液晶
画面は小さいために、地図データを受け取ったとしても
見にくい場合がある。このような場合、指定した電話に
接続されたＦＡＸやパソコンにデータを伝送できるよう
にするための機能。（７）音声認識システム。既存の音声認識システムを使
用することによって、目的地などＰＨＳ端末からのキー
入力がしにくい情報を音声で受け付けられるようにし
た。より詳細には、目的地、交通機関、レストラン、宿
泊施設、予算などでナビゲーションのために必要な単語
を受け付けることができる。

【００６２】（８）特定地の巡回経路検索システム。こ
のシステムは観光地などの特定された場所をどのような
順序で巡ればよいかを地図あるいは音声で知らせるため
の巡回経路検索システムである。（９）上記のシステムをサポートするインターネットサ
ーバーおよび一般サーバー構築。本システムをサーバー
化することによって、データの一元管理を可能とし、デ
ータおよびシステムの変更、修正、最構築をしやすくす
る。インターネットサーバーにした場合には、インター
ネットからの取得情報も付加情報としてユーザーに提供
できる。

【００６３】

【実施例】図９は、位置情報センターを使用したナビゲ
ーションサービスの実施例における情報の流れである。
まずユーザーからの位置情報要求は直接ナビセンターに
送られる。ナビセンターはこの要求に基づいて、位置情
報センターにターゲットＰＨＳの位置検索申請を行う。
この申請に基づいてＰＨＳ端末をポーリングし、ターゲ
ットＰＨＳの位置を取得する。取得した位置情報はナビ
センターに送られる。ナビセンターではこの情報をもと
に地図情報の作成や画像データあるいは音声データなど
の作成し、ユーザーに要求された形で転送する。

【００６４】位置情報センターからの位置情報には緯度
経度のほかに、ユーザーの電話番号とＣＳＩＤが含まれ
る。ＣＳＩＤには、中継局の住所データが含まれてい
る。中継局がビルの中とか地下鉄のホームなどにある場
合には、高精度で位置が確定できる。たとえば、何線の
ホームにいるとか、どの建物のどちら側にいるかなどが
わかる。しかし通常は、１００〜数百メートルの精度で
位置が確定できる。

【００６５】上記の実施の形態で挙げた例では、中継局
を中心としたカバーエリアの地図情報を送るとしたが、
緯度経度の位置情報を用いて、あらかじめ用意された全
体の地図情報の中から、図のような特定の範囲の位置確
定を行い、ユーザー用の地図データを作成することもで
きる。このとき、ユーザーがある程度自分の置かれてい
る位置を確信できるときには、その要求に応じた尺度の
地図データが作成できる。

【００６６】なお、図９の例では位置情報センターを必
ず経由する形態をとっているが、サービスによっては位
置情報センターを経由しない場合もある。たとえば、
「どこそこの美術館に行きたいが、行き方がわからな
い」といった要求に対しては、あらかじめナビセンター
が所有するデータから行き先を指示する場合もある。

【００６７】本発明のにおける交通機関を用いるルート
探索手順の一例について説明する。手順１出発地、目的地、出発希望時刻、探索時間範囲を指定す
る。

【００６８】手順２出発地および目的地より、経路探索の範囲を限定する。
このとき、時刻表データから経路探索範囲外の乗継ノー
ドを含む運行リンクは削除する。プログラム化する場合
には、リンクを表から削除しなくても、探索禁止フラグ
のみを立てておき、探索時（手順３以降の処理時）には
探索禁止フラグの立っているリンクはバイパスするよう
にすることもできる。

【００６９】手順３出発地、目的地が乗継ノードでない場合には、平均移動
時間ネットワークを用いて最寄りの複数個の乗継ノード
を見出し、連絡リンクを形成する。

【００７０】手順４到着時刻順にソートされた時刻表データを用いて探索時
間範囲内で運行リンクの付加により動的ネットワークを
形成する。これにより、乗継ノードには到着した運行リ
ンク番号と出発地出発時刻の組（運行情報）を要素とし
て、出発地出発時刻の遅い順位ソートされた運行情報リ
ストが登録される。

【００７１】手順５目的地ノードに登録された運行情報リストの要素を構成
する運行リンクの目的地ノードへの到着の早い順位、到
着時刻が同じ場合には、出発地出発時刻の遅い順にソー
トする。この再ソートされたリストの要素を先頭から順
番に用いて、最適乗継系列の定義を満たす乗継回数最
小、乗継時間最小となる出発地に至る運行リンク系列よ
り成る探索木を分岐限定法を用いた縦型探索により形成
する。

【００７２】手順２が本発明の主要部分になる。地域を
限定するもっとも単純な方法は、出発地と目的地を結ぶ
直線を基線として、基線の延長方向にｘ延ばし、垂直方
向にｙ延ばしてできる長方形を探索の範囲とするやり方
である。図１０は、その一例である。

【００７３】乗継ノード１、３は経路探索領域内である
から、探索の対象ノードとなる。一方、乗継ノード２、
４は領域外であるから、探索の対象外ノードとなる。し
たがって、乗継ノード２、４に接続するリンクはすべて
系列探索の対象外になる。図の例では、リンク２、３、
４は探索の対象外となる。“Ｏ₀→[2]→<2>→[3]→<3>
→……”の経路のほうが、“Ｏ₀→[1]→<1>→[5]→<3>
→……”の経路より最適な解を与える可能性はあるが、
その点は無視される。

【００７４】なお、ｘ、ｙの設定は、基線の長さに比例
して長くとる方法も可能である。基線の長さ（出発地と
目的地の距離）によって、最適解を求める際の系列探索
領域に違いが生じる。したがって、ｘ、ｙの設定を基線
との関係でパターン化することが可能である。また、す
こし複雑になるが、出発地Ｏ₀と目的地Ｄ₀を焦点とする
楕円で領域を設定することも可能である。

【００７５】上記のどの方法を用いるにしろ、経由可能
な領域と経由禁止領域が決定できるから、運行ダイヤを
作成するときに経由禁止領域に含まれるリンクを時刻表
データから削除しておくか、または経由禁止フラグを立
てて、探索時にフラグがオンのリンクは経路探索をバイ
パスするようにする。たとえば表３は、図５に対応する
運行ダイヤであり、経由禁止領域を経由するリンクはフ
ラグをオンとしてある。したがって、経路探索時にリン
ク２、３、４は探索処理が行われない。

【００７６】

【表３】

【００７７】出発地あるいは目的地から極端に距離が離
れた地点を経由するような経路を除外する。そこで、い
くつかの例を挙げる。まず、もっとも簡単な方法とし
て、経由可地点マップをテーブル化し、利用する方法を
挙げる。この経路可地点マップテーブルは、出発地に対
応した目的地に行く際の経路可地点をテーブルで指定し
ておく。このとき、出発地と目的地のすべてのペアに対
し、経由を許可するか否かを示すマップを用意する。
このような経由可地点マップは、出発地、目的地となる
地点ｎとすると、ｎ³に比例して増大することになる。
このように経由可地点マップの容量はかなり大きくな
る。この欠点を回避するため、いくつかの地域に分けて
マップ化する方法が考えられる。これによりマップ容量
は大幅に減少させることができる。

【００７８】次に、本発明のナビゲーションサービスの
利用例について説明する。たとえば、営業マンが客先を
訪問したいと思うが、行き方がわからない。このような
場合、まずＰＨＳでナビセンターに電話をし、つぎに相
手先の電話番号を入力すると、音声で現在いる場所から
いちばん近くの交通機関と最終目的地までの乗り継ぎル
ートが知らされる。その際、予約の必要なものに対して
は、予約も可能である。交通機関の最終駅から目的地ま
での道筋は具体的に音声と画像で指示される。

【００７９】このとき、ＰＨＳの液晶画面で地図や指示
内容が確認できる。しかし液晶画面では小さく内容が見
にくい場合には、ナビセンターのサービスとして、特定
のＦＡＸ番号にそのデータを転送する機能があるので、
コンビニエンスストアなどのＦＡＸが使える店のＦＡＸ
に地図または具体的な指示内容を転送してもらうことも
できる。

【００８０】ナビセンターのサービスには、ユーザーの
電話番号で本人の確定ができるので、目的地に向かうと
途中で何度も同じ操作を繰り返さなくても、ＰＨＳから
電話をするだけで、その時どきで適切な指示を発する機
能が用意されている。この機能を利用すれば、ユーザー
は、目的に向かう道みちで自分が正しいルートをたどっ
ているかどうかが確認できる。

【００８１】集配センターでその日その日の集配物に応
じて最適な集配をする場合の、ナビセンターの利用方法
の例について説明する。ユーザーはあらかじめ当日の配
達先の電話番号リストをナビセンターに転送する。これ
に対して、ナビセンターのコンピュータは最適な配達ル
ートを割り出し、最適な配達ルートを指示としてユーザ
ーに転送する。ユーザーはその指示ルートに従って集配
を行う。その場合、定期的にＰＨＳで定期的に自分の位
置を確認すれば、最適な配達ルートが確認ができる。

【００８２】一方、集配を希望する客がナビセンターに
電話をすると、ナビセンターのコンピュータはあらかじ
め登録されている集配リストからだれがそのルートを担
当しているかを検索し、自動的にその運転手にメッセー
ジを伝達する。これによって、宅急便などの業者はむだ
な動きを減らすことができ、効率的な集配が行える。

【００８３】つぎに、インターネットと結びついた、観
光分野での利用例について説明する。この例ではナビセ
ンターのサーバーはインターネットと接続されており、
インターネット上に公開されている観光案内システムを
利用して、最適な観光ルートを割り出すことができる。
ユーザーはまず、旅行に行く前に自分の行きたい場所や
何をしたいかなどの諸条件を入力すると同時に、ＰＨＳ
の電話番号の登録を行う。たとえば、「鎌倉。寺がみた
い。あまり歩きたくない。名所はできれば回りたい。所
要時間は５時間程度」といった希望と旅行先で使用する
ＰＨＳの電話番号を入力する。

【００８４】ナビセンターのサーバーはこのような条件
を入手すると、最適なルートを探索し、ユーザーに知ら
せる。ユーザーがパソコンを利用してデータ入力した場
合には、ナビセンターが割り出した最適ルートを、ユー
ザーは自分のパソコンディスプレイ、ハードディスクあ
るいはプリンタに出力することができる。ＰＨＳ端末の
場合には音声あるいはＰＨＳのディスプレイ表示や、電
話番号指定によるＦＡＸ送信なども可能である。

【００８５】旅行先では、ユーザーは行きたい場所をＰ
ＨＳで定期的に確認する。また道に迷った場合には、ナ
ビセンターに電話することによって、現在地の情報や、
つぎに行きたいところまでの道筋や近くの目印となる建
物等の情報が得られる。地図もＰＨＳのディスプレイで
見ることができるが、見にくい場合には、近くの、ファ
クシミリ装置を備えた店に依頼して、そのファクシミリ
装置に地図を伝送してもらう。

【００８６】

【発明の効果】本発明のナビシステムにはルートの探索
機能をもっているので、センター側のデータベースを簡
略化でき、かつデータベースの保守も用意となり、実用
的なナビシステムが実現できる。本発明のシステムは、
中間的に使用されるワークエリアも小さくすることがで
きるために、メモリの節約にもつながっている。また、
各地点の緯度経度が指定されていないときには、経由可
能地方として経由可地方マップをテーブル化することに
よって、むだな経路探索を省くことができる。また各地
点の緯度経度があらかじめ与えられている場合には、式
を用いて領域が自動計算できるために、柔軟性のある運
用が可能である。さらに、出発地や目的地が追加削除さ
れても、プログラムそのものを修正せずに使うことがで
きるから、システムのメンテナンスという点においても
優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術におけるＰＨＳ中継局と電波の届く範
囲を説明図である。

【図２】ダイクストラ法を説明するためのネットワーク
の例である。

【図３】最適乗継系列探索システムを具体的に説明する
ための図である。

【図４】最適乗継系列探索システムを具体的に説明する
ための図である。

【図５】最適乗継系列探索システムを具体的に説明する
ための図である。

【図６】本発明の実施の形態におけるシステム構成を説
明するための全体図である。

【図７】本発明の実施の形態において、音声認識を行う
場合のシステム構成の説明図である。

【図８】本発明の実施の形態における地図情報を生成す
る範囲の説明図である。

【図９】本発明の実施例における位置情報センターを利
用した場合の情報の流れの説明図である。

【図１０】系列探索領域の設定を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１中継局２ＰＨＳ端末３ＰＨＳ接続装置５位置情報センター６ナビセンター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比較的小さな距離間隔で多数の中継局を配
置して携帯電話からの電波を受信する携帯電話方式にお
いて、(1)発信者の携帯電話からの電波を受信した中継
局の位置情報を得て、(2)前記携帯電話から送られた目
的地情報から目的地の位置情報を得て、(3)前記目的地
の位置情報と前記中継局の位置情報を基にして、前記目
的地までのルートを探索し、(4)前記探索されたルート
情報を前記携帯電話の発信者に送信することを特徴とす
るナビゲーション方法。
【請求項２】比較的小さな距離間隔で多数の中継局を配
置して携帯電話からの電波を受信する携帯電話システム
において、(1)発信者の携帯電話からの電波を受信した
中継局の位置情報を得る手段、(2)前記携帯電話から送
られた目的地情報から目的地の位置情報を得る手段、
(3)前記目的地の位置情報と前記中継局の位置情報を基
にして、前記目的地までのルートを探索する手段、(4)
前記探索されたルート情報を前記携帯電話の発信者に送
信する手段を備えたことを特徴とするナビゲーションシ
ステム。