WO2013133111A1 - 測位システム、端末装置、記録媒体および測位方法 - Google Patents

Abstract

　測位システムに、携帯電話と、絶対位置が既知の改札機と、ユーザの進行方向が基準方向となるように規制する改札機の筐体とを設ける。そして携帯電話に、改札機の個別情報を取得する非接触ＩＣカード部と、個別情報に応じて改札機の絶対位置を取得してユーザの絶対位置を特定する位置特定部と、加速度を検出する加速度センサと、角速度を検出する角速度センサと、携帯電話が実質的に静止しているときにおける加速度センサおよび角速度センサの検出結果に応じてこれらを較正する較正部と、筐体がユーザの進行方向を基準方向に規制しているときの加速度センサおよび角速度センサの測定値に応じて、方位を特定する方位特定部とを設ける。

Description

測位システム、端末装置、記録媒体および測位方法

　本発明は、位置を特定する測位技術において、検出装置を較正する技術に関する。

　従来より、例えば、最寄り駅から店舗までの経路をユーザにナビゲーションするアプリケーションが知られている。例えば、特許文献１には、非接触ＩＣカードを内蔵した携帯情報端末により、改札機を通過したときに非接触ＩＣカードから入場情報を取得して経路案内するシステムが記載されている。しかし、特許文献１に記載されている技術は、入場情報を基に電車の乗り換え情報を案内する技術であり、ユーザの進行方向などのナビゲーションを行うものではない。

　移動中のユーザの位置をリアルタイムに測位しつつナビゲーションするための測位技術としては衛星を利用したＧＰＳ（Global Positioning System）が一般的である。しかし、ＧＰＳでは、駅ビルや地下街といった屋内において、ＧＰＳ端末がＧＰＳ衛星からの電波を受信することができず、このような環境ではナビゲーションのための測位ができないという問題がある。

　そこで、屋内でのナビゲーションを実現する技術として、自蔵センサ（加速度センサ、角速度センサあるいは磁気センサなど）を用いた相対的な測位が提案されている。自蔵センサによる測位は、例えばユーザの運動（移動変量）を自蔵センサにより検出し、進行方向と進行速度とを推定して当該ユーザの移動ベクトルを計測する。しかし、相対的な測位では、あくまでも相対的な位置しか得られないため、絶対位置が得られるまでナビゲーションを開始できないという問題がある。

　また、相対的な測位では、絶対的な方位を特定して、ユーザの移動方向（進行方向）を決定しなければ、現在位置を得ることができない。したがって、一般的には自蔵センサとしての磁気センサを採用し、ナビゲーション開始時に地磁気を検出することにより絶対的な方位を特定する。しかし、特に屋内においては電子機器や建築構造物等によって磁場が乱されることが多く、微弱な地磁気を正確に検出することが困難であるために、正確な方位を特定することが難しいという問題があった。このような問題を解決するために、磁気センサによって信頼度の高い方位を取得する技術が、例えば、特許文献２ないし４に記載されている。

特開２００２－２９８１６９号公報 特開２００７－３０９８０３号公報 特開２０１１－０４７９５０号公報 特許第３８３７５３３号公報

　ところが、特許文献２ないし４に記載されている技術は、磁気センサの値の確からしさを検証することで方位を得る技術であり、磁気センサの値が不確かな状態が続くような場合はジャイロセンサで推定し続けることになる。したがって、ナビゲーション開始時における進行方向の決め方が、依然として、解決できないという問題がある。

　上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、ユーザにより携帯される端末装置と、絶対位置が既知の指標要素と、前記指標要素に対応して設けられ、前記ユーザの進行方向が基準方向となるように規制する案内部材とを備え、前記端末装置は、前記指標要素の個別情報を取得する取得要素と、前記取得要素により取得された個別情報に応じて前記指標要素の絶対位置を取得することにより、前記ユーザの絶対位置を特定する絶対位置特定要素と、前記端末装置が移動するときの加速度を検出する加速度検出要素と、前記端末装置が移動するときの角速度を検出する角速度検出要素と、前記端末装置が実質的に静止しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素の検出結果に応じて、前記加速度検出要素および前記角速度検出要素を較正する較正要素と、前記案内部材が前記ユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素から出力される検出結果に応じて、方位を特定する方位特定要素とを備える。

　また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る測位システムであって、前記指標要素は、非接触ＩＣカードリーダを備えており、前記端末装置は、非接触ＩＣカード部を備えており、前記非接触ＩＣカード部と前記非接触ＩＣカードリーダとは互いにデータ通信が可能である。

　また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る測位システムであって、前記較正要素は、前記非接触ＩＣカード部と前記非接触ＩＣカードリーダとが互いにデータ通信を行っている前後期間の間に、前記端末装置が実質的に静止していると判定する。

　また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る測位システムであって、前記較正要素は、前記非接触ＩＣカード部と前記非接触ＩＣカードリーダとが互いにデータ通信を行っている前後期間の間であって、かつ、前記加速度検出要素から出力される検出結果において変化量が閾値以下である場合に、前記端末装置が実質的に静止していると判定する。

　また、請求項５の発明は、請求項１の発明に係る測位システムであって、前記指標要素は改札機であり、前記案内部材は前記改札機の筐体であり、前記較正要素は、前記ユーザが前記端末装置により前記改札機に対して入場操作または出場操作を行っているときに、前記端末装置が実質的に静止していると判断する。

　また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る測位システムであって、前記取得要素は、前記ユーザが前記端末装置により前記改札機に対して入場操作または出場操作を行っているときに、前記改札機から前記改札機の個別情報を取得する。

　また、請求項７の発明は、請求項１の発明に係る測位システムであって、前記指標要素はレジ端末装置であり、前記案内部材は前記レジ端末装置が載置されるレジカウンターであり、前記較正要素は、前記ユーザが前記端末装置により前記レジ端末装置に対して支払い操作を行っているときに、前記端末装置が実質的に静止していると判断する。

　また、請求項８の発明は、請求項７の発明に係る測位システムであって、前記取得要素は、前記ユーザが前記端末装置により前記レジ端末装置に対して支払い操作を行っているときに、前記レジ端末装置から前記レジ端末装置の個別情報を取得する。

　また、請求項９の発明は、請求項１の発明に係る測位システムであって、前記端末装置とネットワークを介してデータ通信が可能なサーバ装置をさらに備え、前記サーバ装置は、前記指標要素の個別情報と、前記指標要素の絶対位置と、前記指標要素に対応する案内部材の基準方向とを関連づけて記憶する記憶要素を備え、前記端末装置は、前記取得要素により取得された前記指標要素の個別情報を前記サーバ装置に送信し、前記サーバ装置は、前記端末装置から送信された前記指標要素の個別情報に応じて、前記記憶要素に記憶されている前記指標要素の絶対位置と前記指標要素に対応する案内部材の基準方向とを前記端末装置に送信する。

　また、請求項１０の発明は、請求項１の発明に係る測位システムであって、前記端末装置は、前記指標要素の個別情報と、前記指標要素の絶対位置と、前記指標要素に対応する案内部材の基準方向とを関連づけて記憶する記憶要素を備え、前記絶対位置特定要素は、前記取得要素により取得された前記指標要素の個別情報に応じて、前記記憶要素に記憶されている前記指標要素の絶対位置を取得し、前記方位特定要素は、前記取得要素により取得された前記指標要素の個別情報に応じて、前記記憶要素に記憶されている前記指標要素に対応する案内部材の基準方向を取得する。

　また、請求項１１の発明は、請求項１の発明に係る測位システムであって、前記指標要素の個別情報は、前記指標要素の絶対位置と前記指標要素に対応する案内部材の基準方向とを含む。

　また、請求項１２の発明は、請求項１の発明に係る測位システムであって、前記端末装置は、地磁気を検出する磁気検出要素をさらに備える。

　また、請求項１３の発明は、ユーザにより携帯される端末装置であって、外部に設置された絶対位置が既知の指標要素の個別情報を取得する取得要素と、前記取得要素により取得された個別情報に応じて前記指標要素の絶対位置を取得することにより、前記ユーザの絶対位置を特定する絶対位置特定要素と、前記端末装置が移動するときの加速度を検出する加速度検出要素と、前記端末装置が移動するときの角速度を検出する角速度検出要素と、前記端末装置が実質的に静止しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素の検出結果に応じて、前記加速度検出要素および前記角速度検出要素を較正する較正要素と、前記指標要素に対応して外部に設けられた案内部材が前記ユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素から出力される検出結果に応じて、方位を特定する方位特定要素とを備える。

　また、請求項１４の発明は、ユーザにより携帯されるコンピュータにより実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、前記プログラムは、外部に設置された絶対位置が既知の指標要素の個別情報を取得する工程と、取得された個別情報に応じて前記指標要素の絶対位置を取得することにより、前記ユーザの絶対位置を特定する工程と、前記コンピュータが移動するときの加速度を加速度検出要素により検出する工程と、前記コンピュータが移動するときの角速度を角速度検出要素により検出する工程と、前記コンピュータが実質的に静止しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素の検出結果に応じて、前記加速度検出要素および前記角速度検出要素を較正する工程と、前記指標要素に対応して外部に設けられた案内部材が前記ユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素から出力される検出結果に応じて、方位を特定する工程とを前記コンピュータに実行させる。

　また、請求項１５の発明は、絶対位置が既知の指標要素の個別情報を取得する工程と、取得された個別情報に応じて前記指標要素の絶対位置を取得することにより、端末装置を携帯するユーザの絶対位置を特定する工程と、前記端末装置が移動するときの加速度を加速度検出要素により検出する工程と、前記端末装置が移動するときの角速度を角速度検出要素により検出する工程と、前記ユーザにより携帯される前記加速度検出要素および前記角速度検出要素が実質的に静止しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素の検出結果に応じて、前記加速度検出要素および前記角速度検出要素を較正する工程と、前記指標要素に対応して設けられた案内部材が前記ユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素から出力される検出結果に応じて、方位を特定する工程とを有する。

　請求項１ないし１５に記載の発明は、個別情報に応じて指標要素の絶対位置を取得することにより、ユーザの絶対位置を特定し、端末装置が実質的に静止しているときにおける加速度検出要素および角速度検出要素の検出結果に応じて、加速度検出要素および角速度検出要素を較正し、案内部材がユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける加速度検出要素および角速度検出要素から出力される検出結果に応じて、方位を特定する。これにより、ＧＰＳや磁気センサに頼ることなく、ユーザの絶対位置や方位を取得できる。

好適な実施の形態における測位システムを示す図である。 好適な実施の形態における携帯電話を示す図である。 好適な実施の形態における電話部が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。 好適な実施の形態におけるセンサ部が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。 好適な実施の形態における電話部の動作を示す流れ図である。 好適な実施の形態におけるセンサ部の動作を示す図である。 他の好適な実施の形態における測位システムを示す図である。 他の好適な実施の形態における携帯電話の電話部が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。 さらに他の好適な実施の形態における測位システムを示す図である。 さらに他の好適な実施の形態における携帯電話の電話部が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図であるを示す図である。

　１，１ａ，１ｂ　測位システム
　２　サーバ装置
　２００，４００　指標データベース
　２０１　指標情報
　３　改札機
　３０　筐体
　３１，５１，７１　非接触ＩＣカードリーダ
　４，４ａ，４ｂ　携帯電話
　４０　電話部
　４０１，４２１　ＲＯＭ
　４０２，４２２　ＲＡＭ
　４０３，４１３，４２３　メモリ部
　４０４　入力部
　４０５　出力部
　４０６，４１６　通信部
　４０７，４１７　アンテナ
　４１　非接触ＩＣカード部
　４１３　メモリ部
　４２　センサ部
　４２５　加速度センサ
　４２６　角速度センサ
　４２７　磁気センサ
　４２９　記録情報
　４４，４７　ＣＰＵ
　４４０　較正指示部
　４５０　較正情報
　４５１　基準時
　４５２　絶対位置
　４５３　基準方向
　４６　カード制御部
　４７０　較正部
　４７１　方位特定部
　４７２　移動量演算部
　４７３　位置特定部
　４７５　加速度情報
　４７６　角速度情報
　４７７　方位情報
　４７８　相対移動量情報
　５　レジ端末装置
　６　カウンター
　７　ムービングウォーク
　７０　通信装置
　７２　手摺部材
　８０，８１　プログラム
　８００，８０１　個別情報

　以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。

　図１は、好適な実施の形態における測位システム１を示す図である。測位システム１は、サービス事業者等に設置されるサーバ装置２と、駅の改札口などに設置される改札機３と、ユーザにより携帯される端末装置としての携帯電話４とを備えている。詳細は以下に述べるが、測位システム１は、携帯電話４を携帯するユーザの位置（絶対位置）を特定し、記録するシステムとして構成されている。

　なお、測位システム１がユーザの絶対位置を特定することにより提供されるサービスとしては、ユーザをリアルタイムで目的地に案内するナビゲーションサービスが想定される。しかし、単に、ユーザの現在位置を地図上に表示して知らせるサービスや、ユーザの移動軌跡を記録するサービスであってもよい。すなわち、測位システム１によって特定されるユーザの絶対位置に基づいて、どのようなサービスを提供するかは特に限定されるものではない。また、測位システム１に含まれるサーバ装置２、改札機３および携帯電話４の数は図１に示す数に限定されるものではない。また、ネットワーク９０は、サーバ装置２と携帯電話４との間のデータ通信を可能とするものであれば、どのような通信網が採用されてもよい。

　サーバ装置２は、一般的なコンピュータであり、ネットワーク９０に接続される。サーバ装置２は、図１に示すように、指標データベース２００を構成している。

　指標データベース２００は、測位システム１に登録されている改札機３ごとに１つのレコードが作成されるテーブル構造のデータベースである。指標データベース２００の各レコードには、各改札機３を識別するための識別情報と、当該改札機３が設置されている場所の絶対位置と、当該改札機３の基準方向（後述）とが互いに関連づけて格納されている。なお、指標データベース２００に格納される情報はこれらに限定されるものではない。

　すなわち、指標データベース２００は、改札機３の識別情報を検索キーとして、当該改札機３の絶対位置と基準方向とを検索することが可能である。詳細は後述するが、携帯電話４からの検索要求に対して、サーバ装置２は、指標情報２０１を作成し、当該携帯電話４に向けて送信する。このように、指標情報２０１は、絶対位置および基準方向を含む情報である。そして、指標情報２０１に含まれる絶対位置および基準方向は、携帯電話４から送信される検索要求に含まれる識別情報に、指標データベース２００において、関連づけられている情報である。

　改札機３は、駅の改札口等に設置され、乗客等の入場または出場を監視し、必要に応じて運賃の精算等を行う装置として構成されている。改札機３は、通常、据え置き型の装置として地平面に対して固定されており、携帯電話４のように頻繁に所在位置を変えるものではない。このように、改札機３の絶対位置は変化しないため、改札機３を測位システム１に登録するときに、予め当該改札機３の絶対位置を指標データベース２００に格納しておくことができる。

　改札機３は、筐体３０および非接触ＩＣ（Integrated Circuit）カードリーダ３１を備えている。

　筐体３０は、互いに対向する略壁状部材を構成しており、改札機３を通過するユーザ（乗客）の通路を形成する。ユーザが歩行動作により、筐体３０によって形成された通路を通過すると、当該ユーザの進行方向は図１において太い矢印で示す方向（基準方向）に規制される。すなわち、筐体３０は、改札機３（指標要素）に対応して設けられており、ユーザの進行方向が基準方向となるように規制する案内部材として機能する。

　改札機３は、上記のとおり、据え置き型の装置として固定されているため、絶対位置のみならず、その向きも変化しないとみなしてよい。したがって、例えば、ユーザが北方向に向かって通過するような向きで筐体３０が設置されている改札機３については、基準方向が「北」であるとして指標データベース２００に登録しておく。そうすれば、当該改札機３を通過中のユーザであることが特定できれば、当該ユーザの進行方向は「北」であると特定することができる。

　また、非接触ＩＣカードリーダ３１は、一般的な非接触ＩＣカードとの間で近接無線通信を行い、当該非接触ＩＣカードに記憶されている様々な情報を読み取ることが可能であるとともに、当該非接触ＩＣカードに様々な情報を送信することも可能である。このような非接触ＩＣカードリーダ３１としては、従来の技術を適用できるため、詳細は省略する。

　なお、一般的な改札機では、筐体によって形成されるユーザの通路は双方向に通過が可能である。しかし、そのように構成されている改札機は、入場の際に使用する非接触ＩＣカードリーダの他に、退場の際に使用する非接触ＩＣカードリーダを別途備えているのが通常である。したがって、それぞれの非接触ＩＣカードリーダごとに異なる識別子を付与しておき、通信時に携帯電話４が当該識別子を取得するように構成しておけば、基準方向を特定することができる。また、入退場において１つの非接触ＩＣカードリーダを兼用するタイプの改札機であっても、入退出処理（ユーザの入退場に関する処理）においては、入場か出場かを判別する必要があるため、それらを識別する情報が必ず作成される。したがって、そのような改札機についても、入場か出場かを区別するための情報に基づいて、基準方向を特定できる。

　図２は、好適な実施の形態における携帯電話４を示す図である。携帯電話４は、電話部４０、非接触ＩＣカード部４１およびセンサ部４２を備えている。

　電話部４０は、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４０１、ＲＡＭ４０２、メモリ部４０３、入力部４０４および出力部４０５を備えており、一般的なコンピュータとしての構成および機能を有している。

　ＣＰＵ４４は、ＲＯＭ４０１に格納されているプログラム８０に従って動作することにより、電話部４０が備える各構成を制御する。ＣＰＵ４４の機能および動作の詳細については、後述する。

　ＲＯＭ４０１は、主にプログラム８０を格納するために使用される読み取り専用の記憶装置である。ＲＯＭ４０１に格納されているプログラム８０は、ＣＰＵ４４によって順次読み出され、実行される。なお、プログラム８０の一部または全部が後述のメモリ部４０３に格納されていてもよい。

　ＲＡＭ４０２は、比較的高速にアクセス可能な揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ４４の一時的なワーキングエリアとして使用される。以下では、特に断らない限り、電話部４０において作成または取得される各種の情報についてはＲＡＭ４０２に格納されるものとして説明する。しかし、ＲＡＭ４０２に格納されるこれらの情報の一部または全部が、適宜、メモリ部４０３に転送され格納されてもよい。

　メモリ部４０３は、ＣＰＵ４４による情報の読み取りのみならず、情報の書き込みも可能な不揮発性の記憶装置である。メモリ部４０３としては、内蔵される固定の記憶装置のみならず、着脱可能な記憶媒体（メモリカード等）により構成される記憶装置も該当する。

　入力部４０４は、携帯電話４に対して様々な情報を入力する機能を有する。入力部４０４としては、例えば、周囲の音声を入力するマイク、ダイヤルや文字情報等を入力するキーやボタン類、ポインティングデバイスとしてのタッチパネル、画像情報を撮像により取り込むデジタルカメラなどが該当する。

　出力部４０５は、様々な情報を出力することにより、主にユーザに対して当該情報を提示する機能を有する。出力部４０５としては、例えば、通話時の相手方の肉声やメロディ音等を再生するスピーカ、画像や文字を画面表示する液晶パネル、各種の状態を通知するＬＥＤやランプ、振動を発生させることにより状態を通知するバイブレータなどが該当する。

　また、電話部４０は、通信部４０６、アンテナ４０７およびインタフェース４０８を備えている。

　通信部４０６は、アンテナ４０７から入力されるアナログ信号をデジタル信号に復調し、ＣＰＵ４４に伝達する。また、通信部４０６は、ＣＰＵ４４から入力されるデジタル信号をアナログ信号に変調してアンテナ４０７に伝達し、基地局９１に向けて送信するように制御する。

　アンテナ４０７は、基地局９１から送信された電波を受信してアナログ信号に変換し、通信部４０６に伝達する。また、アンテナ４０７は、通信部４０６から入力されるアナログ信号を電波に変換して基地局９１に向けて送信する機能を有する。

　このように、通信部４０６およびアンテナ４０７により、携帯電話４において、ネットワーク９０を介したデータ通信機能および通話機能が実現される。本実施の形態では、主に、後述する個別情報８００が、先述の検索要求として、通信部４０６およびアンテナ４０７によってサーバ装置２に向けて送信される。また、当該個別情報８００を含む検索要求に対してサーバ装置２から送信される指標情報２０１が通信部４０６およびアンテナ４０７により受信される。なお、サーバ装置２のネットワークアドレス等は、ＲＯＭ４０１またはメモリ部４０３に予め格納されているものとする。

　インタフェース４０８は、電話部４０のＣＰＵ４４が、後述するカード制御部４６およびＣＰＵ４７との間でデータのやり取りを行う機能を提供する。また、インタフェース４０８には、携帯電話４が外部の装置などと接続されるための端子類が含まれてもよい。このような端子としては、例えば、ＵＳＢ端子やイヤホン端子、電源供給（充電）端子などが該当する。

　なお、図示を省略したが、電話部４０は、上記の構成以外に、タイマ（時計）を備えており、時間を計測することも可能とされている。

　非接触ＩＣカード部４１は、カード制御部４６、メモリ部４１３、通信部４１６、アンテナ４１７およびインタフェース４１８を備えている。

　カード制御部４６は、図示を省略しているが、各種の情報を演算するＣＰＵと、記憶装置としてのＲＯＭおよびＲＡＭを備えている。すなわち、カード制御部４６は、コンピュータとしての構成および機能を有している。特に、カード制御部４６は、非接触ＩＣカードリーダ３１との間の入退出処理を実行するとともに、個別情報８００を電話部４０に転送する機能を有する。

　メモリ部４１３は、カード制御部４６による情報の読み取りのみならず、情報の書き込みも可能な記憶装置である。特に、好適な実施の形態におけるメモリ部４１３は、改札機３の非接触ＩＣカードリーダ３１から送信され通信部４１６により受信された個別情報８００を格納する。また、メモリ部４１３は、改札機３の非接触ＩＣカードリーダ３１から受信する他の情報や、入退出処理に伴ってカード制御部４６によって作成される各種情報を格納する機能も有している。

　通信部４１６は、アンテナ４１７から入力されるアナログ信号をデジタル信号に復調し、カード制御部４６に伝達する。また、通信部４１６は、カード制御部４６から入力されるデジタル信号をアナログ信号に変調してアンテナ４１７に伝達し、改札機３の非接触ＩＣカードリーダ３１に向けて送信するように制御する。

　アンテナ４１７は、近接無線通信用のアンテナである。アンテナ４１７は、非接触ＩＣカードリーダ３１から送信された電波を受信してアナログ信号に変換し、通信部４１６に伝達する。また、アンテナ４１７は、通信部４１６から入力されるアナログ信号を電波に変換して非接触ＩＣカードリーダ３１に向けて送信する機能を有する。

　このように、非接触ＩＣカード部４１は、一般的な非接触ＩＣカードの構成および機能を有しており、改札機３の非接触ＩＣカードリーダ３１との間で、無線による通信を行うことが可能とされている。したがって、ユーザは、携帯電話４を改札機３の非接触ＩＣカードリーダ３１に近接させてかざすことにより、自身に対する入退出処理を実行させることができるとともに、少なくとも個別情報８００を非接触ＩＣカード部４１側に取得することができる。以下の説明では、ユーザが、携帯電話４を非接触ＩＣカードリーダ３１に近接させてかざす一連の動作を「通信可能化動作」と称する。

　詳細は省略するが、改札機３は、図示しないゲート部材を備えており、入退出処理が済んでいないユーザに対しては当該ゲート部材を開放しないように設計されている。したがって、改札機３を通過して、入退出しようと所望するユーザは、当該ゲート部材を開放させるための入退出処理を完了させる必要がある。そして、そのためには、まず、ユーザが通信可能化動作を行う必要がある。しかし、一般に、改札機３に対して通信可能化動作を行う必要があることは、広くユーザに認知されており、改めてユーザに周知する必要はない。また、測位システム１がユーザに対して通信可能化動作を要求したとしても、それはユーザに対して新たな動作を要求するものではなく、ユーザの負担を増大させるものではない。

　また、非接触ＩＣカード部４１のアンテナ４１７は、上記のとおり近接無線通信用のアンテナである。したがって、携帯電話４の非接触ＩＣカード部４１は、改札機３に近接しなければ、改札機３との間でデータ通信を行うことができない。言い換えれば、非接触ＩＣカード部４１が改札機３との間でデータ通信が可能な状態であるならば、当該携帯電話４は改札機３に近接して存在しているとみなせる。したがって、その場合には、携帯電話４の絶対位置（当該携帯電話４を携帯しているユーザの絶対位置）は、当該改札機３の絶対位置とみなせることを意味する。そこで、本実施の形態における測位システム１は、改札機３を個々に識別するための識別情報を個別情報８００として改札機３から携帯電話４に向けて送信させる。そして、改札機３の識別情報を得た携帯電話４がこれを検索キーとして指標データベース２００にアクセスして、改札機３の絶対位置および基準方向を得るように構成されている。

　ところで、駅に設置されている改札機（改札機３を含む。）による入退出処理とは、主に、運賃を精算するために必要となる処理である。そして、運賃を精算するためには、少なくとも入場した駅（乗車駅）と、退出した駅（降車駅）とを識別する情報が必要となる。したがって、改札機が入退出処理を行うためには、通信可能化動作を行った携帯電話４に対して、何らかの場所を特定する情報を送信する必要はある。

　しかし、運賃を精算するためには、乗車駅と降車駅とが特定できれば充分であり、入退出処理のみを考慮するならば、改札機は、駅名（駅識別情報）を携帯電話４（非接触ＩＣカード部４１）側に送信すれば充分である。したがって、すでに駅に設置されている改札機を測位システム１に流用する場合において、当該改札機が、場所を特定する情報として、駅名のみ（あるいは駅名と改札口名のみ）を送信するものであることが想定される。その場合、個別情報８００は、駅名のみ（あるいは駅名と改札口名のみ）となる。

　一方で、よく見かける改札口では、複数の改札機がほぼ平行に並べて設置されている。このような場合、各改札機の基準方向は同一であるとみなせる。また、同じ改札口に設置されている改札機については絶対位置が同一であるとみなしても、ナビゲーションのサービスによってはそれほど大きな誤差にはならない場合もある。さらに、改札口が１つしかない駅であれば、駅が特定できれば絶対位置や基準方向をほぼ特定することができる。すなわち、改札機を個々に識別できない場合であっても、駅や改札口を検索キーとして指標データベース２００に絶対位置および基準方向を登録しておけば、駅名のみ（あるいは駅名と改札口名のみ）の個別情報８００によっても、一定の効果は期待できる。

　さらに、駅名や改札口名（駅や改札口を特定する情報）は、改札機を個別に識別するための識別情報に比べて、広く認知された情報である。したがって、駅名や改札口名を取得する手法は、個別情報８００として、改札機から受信する手法に限定されるものではない。例えば、ユーザが入力部４０４を操作して入力してもよいし、出力部４０５に表示されている地図画像からユーザが指定してもよい。あるいは、予め入力しておいた経路検索の結果等に基づいて、経路上の駅名や改札口名を特定してもよい。

　インタフェース４１８は、カード制御部４６が主に電話部４０のＣＰＵ４４との間でデータのやり取りを行う機能を提供する。特に、本実施の形態におけるインタフェース４１８は、改札機３（非接触ＩＣカードリーダ３１）から取得した個別情報８００をＣＰＵ４４に向けて出力する。

　センサ部４２は、ＣＰＵ４７、ＲＯＭ４２１、ＲＡＭ４２２、メモリ部４２３、加速度センサ４２５、角速度センサ４２６、磁気センサ４２７およびインタフェース４２８を備えている。

　ＣＰＵ４７は、ＲＯＭ４２１に格納されているプログラム８１に従って動作することにより、センサ部４２が備える各構成を制御する。ＣＰＵ４７の機能および動作の詳細については、後述する。

　ＲＯＭ４２１は、主にプログラム８１を格納するために使用される読み取り専用の記憶装置である。ＲＯＭ４２１に格納されているプログラム８１は、ＣＰＵ４７によって順次読み出され、実行される。なお、プログラム８１の一部または全部が後述のメモリ部４２３に格納されていてもよい。

　ＲＡＭ４２２は、比較的高速にアクセス可能な揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ４７の一時的なワーキングエリアとして使用される。以下では、特に断らない限り、センサ部４２において作成または取得される各種の情報についてはＲＡＭ４２２に格納されるものとして説明する。しかし、ＲＡＭ４２２に格納されるこれらの情報の一部または全部が、適宜、メモリ部４２３に転送され格納されてもよい。

　このように、センサ部４２は、ＣＰＵ４７、ＲＯＭ４２１およびＲＡＭ４２２を備えることにより、一般的なコンピュータとしての構成および機能を有している。

　メモリ部４２３は、ＣＰＵ４７による情報の読み取りのみならず、情報の書き込みも可能な記憶装置である。特に、好適な実施の形態におけるメモリ部４２３は、加速度センサ４２５、角速度センサ４２６および磁気センサ４２７からの出力値を適宜記憶するとともに、ユーザが移動した結果を記録情報４２９として格納する。

　加速度センサ４２５は、携帯電話４の加速度ベクトルを検出する検出装置である。

　角速度センサ４２６は、携帯電話４の角速度ベクトルを検出する検出装置である。

　磁気センサ４２７は、地磁気の向きを検出して、方位を特定する検出装置である。

　インタフェース４２８は、ＣＰＵ４７が主に電話部４０のＣＰＵ４４との間でデータのやり取りを行う機能を提供する。特に、本実施の形態におけるインタフェース４２８は、電話部４０において生成される較正情報４５０をインタフェース４０８を介して受け取る。

　図３は、好適な実施の形態における電話部４０が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。図３に示す、較正指示部４４０は、ＣＰＵ４４がプログラム８０に従って動作することにより実現される機能ブロックである。

　較正指示部４４０は、個別情報８００が非接触ＩＣカード部４１から取得されると、図示しないタイマを参照して当該個別情報８００が取得された時間（以下、「基準時４５１」と称する。）を記録するとともに、センサ部４２に対して較正タイミングを通知する。

　また、較正指示部４４０は、較正タイミングを通知する処理と並行して、非接触ＩＣカード部４１から取得された個別情報８００を含む検索要求を作成し、サーバ装置２に向けて送信するように通信部４０６を制御する。

　また、較正指示部４４０は、検索要求に応じてサーバ装置２から送信され、通信部４０６により取得された指標情報２０１から絶対位置を取得し、絶対位置４５２とする。すでに説明したように、指標情報２０１に含まれる絶対位置とは、検索要求に含まれる個別情報８００によって特定された改札機３の絶対位置である。

　また、較正指示部４４０は、サーバ装置２から得られた指標情報２０１に含まれている改札機３の基準方向を、当該指標情報２０１から取得し、基準方向４５３とする。

　さらに、較正指示部４４０は、基準時４５１と、絶対位置４５２と、基準方向４５３とに基づいて、較正情報４５０を作成する。なお、作成された較正情報４５０は、インタフェース４０８を介してセンサ部４２に向けて転送される。

　図４は、好適な実施の形態におけるセンサ部４２が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。図４に示す、較正部４７０、方位特定部４７１、移動量演算部４７２および位置特定部４７３は、ＣＰＵ４７がプログラム８１に従って動作することにより実現される機能ブロックである。

　較正部４７０は、電話部４０から較正タイミングを通知されたときにおける加速度センサ４２５の測定値（検出結果）に応じて、加速度センサ４２５の測定値を較正しつつ、加速度情報４７５を作成する。

　本実施の形態における非接触ＩＣカード部４１のカード制御部４６は、個別情報８００を受信することにより、個別情報８００を取得したときには、直ちに、電話部４０に伝達する。そして、電話部４０のＣＰＵ４４（較正指示部４４０）は、非接触ＩＣカード部４１から個別情報８００が伝達されたときには、直ちに、較正タイミングをセンサ部４２に通知する。したがって、較正タイミングが通知されたときとは、携帯電話４において、ほぼ個別情報８００が取得されたときとみなすことができる。

　また、本実施の形態においては、携帯電話４が個別情報８００を取得したときとは、ユーザが携帯電話４により通信可能化動作をしているときである。そして、ユーザが通信可能化動作を行っているときにおいて、当該携帯電話４は静止状態とみなせる状態になると推定することができる。

　厳密には、携帯電話４が静止していなくても、改札機３と携帯電話４との間の通信は可能である。したがって、個別情報８００を取得した瞬間において携帯電話４が静止状態とは限らない。そこで、較正部４７０は、較正タイミングが通知された前後において、加速度センサ４２５による測定値の変化量が閾値以下となるタイミングを監視する。そして、当該変化量が閾値以下となったときに、携帯電話４が静止状態になったと推定する。このように構成することで、携帯電話４の静止状態を正確に検出できるため、誤差を抑制できる。また、通信可能化動作において、携帯電話４の静止状態を検出することにより、ユーザに別途携帯電話４を静止状態にさせるような動作を要求することなく、加速度センサ４２５および角速度センサ４２６を較正することができる。

　静止状態においては、加速度センサ４２５は、重力加速度ベクトルのみを検出するので、以下の式１が成立する。

　したがって、式１から加速度センサ４２５のゲインＧｓを求めれば、以後の加速度ベクトル（較正された加速度ベクトル）は、式２で求まる。

　このようにして、較正部４７０は、電話部４０から較正タイミングを通知されたときにおける加速度センサ４２５の測定値（検出結果）に応じて、当該加速度センサ４２５の測定値を較正する。すなわち、較正部４７０は、個別情報８００を取得したときの加速度センサ４２５の検出結果に応じて、加速度センサ４２５を較正する。

　また、較正部４７０は、電話部４０から較正タイミングを通知されたときにおける角速度センサ４２６の測定値（検出結果）に応じて、角速度センサ４２６の測定値を較正しつつ、角速度情報４７６を作成する。

　較正部４７０は、静止状態のときの角速度センサ４２６の測定値をオフセット値とし、以下の式３により角速度を求める。

　すなわち、較正部４７０は、電話部４０から較正タイミングを通知されたときの角速度センサ４２６の測定値（検出結果）に応じて、当該角速度センサ４２６の測定値を較正する。すなわち、較正部４７０は、個別情報８００を取得したときの角速度センサ４２６の検出結果に応じて、角速度センサ４２６を較正する機能を有している。

　なお、較正部４７０は、一旦作成した加速度情報４７５および角速度情報４７６を読み出して、過去に遡って較正することができる。

　方位特定部４７１は、磁気センサ４２７による測定値を、較正情報４５０に基づいて較正しつつ、方位情報４７７を作成する。

　方位特定部４７１は、基準時４５１以降の加速度情報４７５および角速度情報４７６を分析して、ユーザの歩行動作を検出する。そして、検出されたユーザの歩行動作が、改札機３の筐体３０によって基準方向に規制されているときの動きであるとみなして、当該歩行動作の方向（ユーザの進行方向）が基準方向となるように、方位情報４７７を較正する。

　また、方位特定部４７１は、一旦作成した方位情報４７７を読み出して、過去に遡って較正することができる。

　なお、加速度センサ４２５の測定値である加速度情報４７５と、角速度センサ４２６の測定値である角速度情報４７６に基づいて、ユーザの歩行動作を検出する手法は、従来の技術を適用できるため、ここでは詳細には述べない。

　移動量演算部４７２は、加速度情報４７５、角速度情報４７６および方位情報４７７に基づいて、携帯電話４（ユーザ）の相対的な移動量を演算し、相対移動量情報４７８を作成する。移動量演算部４７２が相対移動量情報４７８を作成する手法は、従来の技術を適宜適用することができるため、詳細は省略する。

　位置特定部４７３は、較正情報４５０に含まれる絶対位置４５２を、基準時４５１におけるユーザの絶対位置とみなす。そして、位置特定部４７３は、基準時４５１前後のユーザの絶対位置を、基準時４５１における絶対位置４５２からの相対移動量（相対移動量情報４７８）により特定し、記録情報４２９を作成する。

　較正情報４５０に含まれる絶対位置４５２とは、個別情報８００を送信した改札機３の絶対位置である。また、個別情報８００が受信されたとき、ユーザは携帯電話４により通信可能化動作をしているはずであり、当該携帯電話４は当該改札機３の非接触ＩＣカードリーダ３１に近接して存在するはずである。したがって、個別情報８００を送信した改札機３の絶対位置は、当該改札機３から個別情報８００を受信したとき（基準時４５１）における携帯電話４の絶対位置とみなせる。そして、当該個別情報８００が取得されたとき、ユーザは通信可能化動作を行っているのであるから、当該ユーザは携帯電話４を携帯しており、携帯電話４の絶対位置は、そのときのユーザの絶対位置とみなせる。すなわち、好適な実施の形態における位置特定部４７３は、非接触ＩＣカード部４１により取得された個別情報８００に応じて改札機３の絶対位置（絶対位置４５２）を取得することにより、ユーザの絶対位置を特定する機能を有している。

　基準時４５１は、ユーザが通信可能化動作を行っているタイミングを正確に示していることが好ましい。したがって、非接触ＩＣカード部４１にタイマを設け、非接触ＩＣカード部４１において個別情報８００が受信された時間として基準時４５１を記録し、個別情報８００とともに基準時４５１を電話部４０に伝達するように構成してもよい。また、改札機３のタイマと携帯電話４におけるタイマとが一致しているならば、入退出時間として、改札機３から送信されてくる時間（一般的な改札機は乗客が改札機を通過した時刻をＩＣカード側に記録させる）を基準時４５１として使用してもよい。その場合は、非接触ＩＣカード部４１にタイマは不要となる。

　以上が、好適な実施の形態における測位システム１の構成および機能の説明である。次に、測位システム１を用いて、ユーザの絶対位置を測定する好適な実施の形態における測位方法について説明する。

　図５は、好適な実施の形態における電話部４０の動作を示す流れ図である。図５に示す各工程を開始するまでに、携帯電話４は起動され待機状態になっているものとする。

　待機状態において、電話部４０のＣＰＵ４４は、非接触ＩＣカード部４１から個別情報８００が伝達されるか、通信部４０６が指標情報２０１を受信するかを監視している（ステップＳ１，Ｓ５）。なお、待機状態において、ＣＰＵ４４は、ユーザによるダイヤル指示やインターネット閲覧指示など、図５に示す以外の状態も監視している。また、本実施の形態における待機状態とは、携帯電話４による通話やインターネット閲覧、撮像等が行われていない状態を意味するものではなく、携帯電話４の電源が投入されている状態で、かつ、個別情報８００および指標情報２０１の到着を監視できる状態である。

　待機状態において、非接触ＩＣカード部４１から個別情報８００が伝達されると（ステップＳ１においてＹｅｓ）、ＣＰＵ４４は、非接触ＩＣカード部４１から個別情報８００が伝達されたことを、較正タイミングとしてセンサ部４２に通知する（ステップＳ２）。

　ステップＳ２の処理と並行して、較正指示部４４０は、非接触ＩＣカード部４１から個別情報８００が伝達された時間を基準時４５１として記録し、較正情報４５０に含める（ステップＳ３）。

　さらに、較正指示部４４０は、個別情報８００を含む検索要求を、サーバ装置２に向けて送信するように、通信部４０６を制御する。これにより、検索要求がサーバ装置２に向けて送信される（ステップＳ４）。ステップＳ４を実行すると、電話部４０は、一旦、待機状態に戻る。

　ステップＳ４において送信された検索要求を、サーバ装置２が受信すると、サーバ装置２は、当該検索要求に含まれる個別情報８００（本実施の形態では、改札機３の識別情報）を検索キーとして、指標データベース２００を検索する。これにより、個別情報８００によって特定される改札機３の絶対位置と、当該改札機３の基準方向とが抽出され、指標情報２０１として携帯電話４に向けて送信される。

　待機状態において、指標情報２０１が取得されると（ステップＳ５においてＹｅｓ）、較正指示部４４０は、取得された指標情報２０１から、改札機３の絶対位置を取得して、絶対位置４５２とする（ステップＳ６）。また、較正指示部４４０は、取得された指標情報２０１から、改札機３の基準方向を取得して、基準方向４５３とする（ステップＳ７）。

　ステップＳ３で記録された基準時４５１、ステップＳ６で取得された絶対位置４５２、および、ステップＳ７で取得された基準方向４５３は、較正情報４５０として、センサ部４２に伝達される（ステップＳ８）。ステップＳ８を実行すると、電話部４０は、再び待機状態に戻る。

　このように、電話部４０では、個別情報８００の取得（非接触ＩＣカード部４１からの転送）を契機として、センサ部４２への較正指示（較正タイミングの通知）と、基準時４５１の記録と、改札機３の絶対位置および基準方向の取得と、較正情報４５０のセンサ部４２への通知が行われる。

　次に、センサ部４２において、センサ（加速度センサ４２５、角速度センサ４２６および磁気センサ４２７）がどのように較正されるかについて説明する。

　図６は、好適な実施の形態におけるセンサ部４２の動作を示す図である。図６では、センサ部４２が実行する位置記録処理を示している。なお、位置記録処理は、ユーザ（携帯電話４）の位置を時系列で記録するための処理であり、図６に示す各工程が開始されるまでに、例えば、ユーザの指示等により開始されている。また、先述のように、ユーザの位置を取得した後、どのようなサービスを提供するかは特に限定されない。

　位置記録処理を実行している間、センサ部４２は、測定値記録（ステップＳ１１）と、相対移動量演算（ステップＳ１２）とを実行しつつ、絶対位置がすでに特定済みであれば（ステップＳ１３においてＹｅｓ）、記録情報４２９を更新する（ステップＳ１４）。

　ステップＳ１１では、較正部４７０が加速度センサ４２５の測定値に基づいて加速度情報４７５を生成するとともに、角速度センサ４２６の測定値に基づいて角速度情報４７６を生成する。また、方位特定部４７１が磁気センサ４２７の測定値に基づいて方位情報４７７を作成する。すなわち、ステップＳ１１が実行されることにより、自蔵センサの測定値が常時記録される。

　また、ステップＳ１２では、移動量演算部４７２が、加速度情報４７５、角速度情報４７６および方位情報４７７に基づいて、ユーザ（携帯電話４）の相対的な移動結果である相対移動量情報４７８を生成する。

　このように、位置記録処理において、ＣＰＵ４７は、測定値の記録と、相対移動量の記録とを実行しつつ、較正タイミングの通知と、較正情報４５０の転送とを監視している（ステップＳ１５，Ｓ１９）。

　位置記録処理において、電話部４０から較正タイミングが通知されると、以後、較正部４７０は、ステップＳ１５においてＹｅｓと判定し、加速度センサ４２５の測定値の変化量を監視して、静止状態が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１６）状態となる。なお、ステップＳ１６における判定は、当該加速度センサ４２５の測定値の変化量が閾値以下となったか否かで判断する。

　そして、静止状態と判定すると（ステップＳ１６においてＹｅｓ）、較正部４７０は、加速度較正処理を実行する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７において、較正部４７０は、携帯電話４が静止状態と判定されたときの加速度センサ４２５の測定値と、既知の重力加速度（ｇ）とに基づいて、式１を演算し、加速度センサ４２５のゲインＧｓを求める。次に、過去の加速度センサ４２５の測定値（加速度情報４７５）を読み出して、式２により較正して更新する。これにより、すでに記録されていた測定値が較正される。そして、較正部４７０は、以後、ステップＳ１１において測定値を式２により較正しつつ記録する。

　ステップＳ１７の処理と並行して、較正部４７０は、角速度較正処理を実行する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８において、較正部４７０は、携帯電話４が静止状態と判定されたときの角速度センサ４２６の測定値をオフセット値とする。次に、過去の角速度センサ４２６の測定値（角速度情報４７６）を読み出して、式３により較正して更新する。これにより、すでに記録されていた測定値が較正される。そして、較正部４７０は、以後、ステップＳ１１において測定値を式３により較正しつつ記録する。

　このように、測位システム１では、ステップＳ１７，Ｓ１８が実行されることにより、加速度センサ４２５および角速度センサ４２６の較正が完了する。なお、ステップＳ１８が実行された時点で、以後、較正部４７０は、一旦、ステップＳ１５においてＮｏと判定する状態に戻る。ただし、新たに較正タイミングが通知された場合には、再び、ステップＳ１５においてＹｅｓと判定する状態となってもよい。

　位置記録処理において、電話部４０から較正情報４５０が伝達されると、以後、方位特定部４７１は、ステップＳ１９においてＹｅｓと判定する状態となる。そして、以後は、ステップＳ１１が実行されることにより、随時作成される加速度情報４７５および角速度情報４７６を参照しつつ、ユーザの歩行動作（より詳細には筐体３０によって形成された通路を歩行している動作）を検出する状態となる（ステップＳ２０）。

　歩行動作を検出すると、方位特定部４７１は、ステップＳ２０においてＹｅｓと判定し、方位較正処理を実行する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１において、方位特定部４７１は、検出した歩行動作の向き（ユーザの進行方向）が、すでに取得した較正情報４５０に含まれる基準方向４５３となるように、方位情報４７７を較正する。

　例えば、磁気センサ４２７の測定値に従えば、検出した歩行動作の向きが「北東」であっても、基準方向４５３が「北」であれば、当該歩行動作の向きが「北」となるように、方位情報４７７を較正する。さらに、方位特定部４７１は、以後、ステップＳ１１において測定値を較正しつつ記録する。なお、上記のようにして較正された角速度センサ４２６の測定値は、磁気センサ４２７の測定値よりも信頼度が高い場合がある。したがって、以後、方位情報４７７については、角速度センサ４２６の測定値（角速度情報４７６）を参照して決定してもよい。

　ステップＳ２１が実行されると、移動量演算部４７２は、較正された加速度情報４７５、角速度情報４７６および方位情報４７７（いずれも過去に遡って較正されている）に基づいて、相対的な移動量を再度演算し、相対移動量情報４７８を更新する（ステップＳ２２）。

　次に、位置特定部４７３が、基準時４５１における絶対位置４５２に基づいて、相対移動量情報４７８を絶対位置に変換し、記録情報４２９を作成する（ステップＳ２３）。

　ステップＳ２３が実行された以後は、ステップＳ１３においてＹｅｓと判定されることとなり、位置特定部４７３が新たに作成された相対移動量情報４７８に基づいて、記録情報４２９を更新する（ステップＳ１４）。すなわち、直前に作成された記録情報４２９における現在位置から、相対移動量情報４７８だけ移動した位置として、新たな現在位置が記録される。

　以上のように、好適な実施の形態における測位システム１は、ユーザにより携帯される携帯電話４と、絶対位置が既知の改札機３と、改札機３に対応して設けられ、ユーザの進行方向が基準方向となるように規制する筐体３０とを備え、携帯電話４は、改札機３の個別情報８００を取得する非接触ＩＣカード部４１と、非接触ＩＣカード部４１により取得された個別情報８００に応じて改札機３の絶対位置を取得することにより、ユーザの絶対位置を特定する位置特定部４７３と、ユーザが移動するときの加速度を検出する加速度センサ４２５と、ユーザが移動するときの角速度を検出する角速度センサ４２６と、携帯電話４が実質的に静止しているときにおける加速度センサ４２５および角速度センサ４２６の検出結果に応じて、加速度センサ４２５および角速度センサ４２６を較正する較正部４７０と、筐体３０がユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける加速度センサ４２５および角速度センサ４２６から出力される検出結果に応じて、方位情報４７７を特定する方位特定部４７１とを備える。これにより、ＧＰＳや磁気センサ４２７に頼ることなく、ユーザの絶対位置や方位を取得できる。

　また、改札機３は、非接触ＩＣカードリーダ３１を備えており、携帯電話４は、非接触ＩＣカード部４１を備えており、非接触ＩＣカード部４１と非接触ＩＣカードリーダ３１とは互いにデータ通信が可能である。したがって、すでに市場に多く流通している非接触ＩＣカードのアーキテクチャを採用することができ、システムの汎用性を確保できるとともに構築コストを抑制できる。

　較正部４７０は、非接触ＩＣカード部４１と非接触ＩＣカードリーダ３１とが互いにデータ通信を行っている前後期間の間に、携帯電話４が実質的に静止していると判定することにより、携帯電話４が静止している状態を容易に検出できる。

　また、さらに較正部４７０は、非接触ＩＣカード部４１と非接触ＩＣカードリーダ３１とが互いにデータ通信を行っている前後期間の間であって、かつ、加速度センサ４２５から出力される検出結果において変化量が閾値以下である場合に、携帯電話４が実質的に静止していると判定する。これにより、携帯電話４が静止している状態をより正確に検出できる。

　また、較正部４７０は、ユーザが携帯電話４により改札機３に対して入場操作または出場操作（すなわち通信可能化動作）を行っているときに、携帯電話４が実質的に静止していると判断する。これにより、ユーザに較正操作を意識させることなく、加速度センサ４２５および角速度センサ４２６を較正することができる。したがって、ユーザの負担が軽減される。

　また、非接触ＩＣカード部４１は、ユーザが携帯電話４により改札機３に対して入場操作または出場操作を行っているときに、改札機３から改札機３の個別情報８００を取得する。これにより、ユーザに較正操作（個別情報８００を取得するための操作）を意識させることなく、加速度センサ４２５、角速度センサ４２６および磁気センサ４２７を較正することができる。したがって、ユーザの負担が軽減される。

　また、好適な実施の形態における測位システム１では、ユーザが改札機３に対して通信可能化動作をするだけで、加速度センサ４２５、角速度センサ４２６および磁気センサ４２７の較正が可能であるとともに、ユーザの絶対位置および絶対方位を取得することができる。

　また、測位システム１は、携帯電話４とネットワーク９０を介してデータ通信が可能なサーバ装置２をさらに備え、サーバ装置２は、改札機３の個別情報と、改札機３の絶対位置と、改札機３に対応する筐体３０の基準方向とを関連づけて記憶する指標データベース２００を備え、携帯電話４は、非接触ＩＣカード部４１により取得された改札機３の個別情報８００をサーバ装置２に送信し、サーバ装置２は、携帯電話４から送信された改札機３の個別情報８００に応じて、指標データベース２００に記憶されている改札機３の絶対位置と改札機３に対応する筐体３０の基準方向とを携帯電話４に送信する。これにより、すでに設置されている改札機３をそのまま利用できる。

　なお、好適な実施の形態では、指標要素として、駅に設置される改札機３を例に説明した。しかし、入退出時におけるユーザの行動（主にユーザの移動方向）を予測して、ユーザの進行方向を特定する例としては、テーマパークや遊園地、娯楽施設等に設置されるゲート装置などであってもよい。テーマパークや遊園地においても、入場時（または退場時）に入場料の精算がされていないユーザの行動を規制する必要があり、改札機３と同様に、ユーザに対して効率的に通信可能化動作を喚起することができる。

　また、ショッピングモールや商業店舗の入り口においても、改札口と同様に、ユーザの進行方向を高精度で推定できる。したがって、このような施設の入り口に指標要素に相当する装置を設け、入場するユーザの進行方向を特定してもよい。例えば、ショッピングモールや商業店舗において、来店ポイントを加算するポイント付加装置やクーポン発券装置などを指標要素として入り口に設置すれば、改札機３と同様に、ユーザに対して効率的に通信可能化動作を喚起することができる。すなわち、ユーザに自発的な通信可能化動作を喚起する仕組みとしては、運賃や入場料といった料金の回収処理に限定されるものではない。

　また、好適な実施の形態では、基準時４５１が較正情報４５０に含められてセンサ部４２に伝達されると説明した。しかし、本実施の形態では、指標情報２０１がネットワーク９０を介してサーバ装置２から取得される。したがって、較正指示部４４０により基準時４５１が記録されてから、改札機３の絶対位置４５２や基準方向４５３が得られるまでには、タイムラグが発生する。そこで、較正指示部４４０は、基準時４５１を記録したときに、直ちに、当該基準時４５１をセンサ部４２に伝達してもよい。あるいは、個別情報８００が非接触ＩＣカード部４１において受信されたタイミングで、非接触ＩＣカード部４１からセンサ部４２に対して、直接、較正タイミングおよび基準時４５１またはそのうちのいずれか一方が通知されてもよい。

　また、過去に遡って較正する期間は、限定されてもよい。例えば、前回の基準時４５１と、今回の基準時４５１との中間点まで遡って、当該中間点以後の測定値のみを較正してもよい。あるいは、遡って較正する期間を予め所定の値に設定しておいてもよい。

　ユーザに意識させることなく、ユーザの進行方向を推定する手法としては、上記好適な実施の形態に示したように、ユーザの入退出を監視するものに限定されない。

　図７は、他の好適な実施の形態における測位システム１ａを示す図である。測位システム１ａは、携帯電話４ａ、レジ端末装置５およびカウンター６から構成されている。図７は、購入する商品の料金を精算する一般的な支払いカウンターのレイアウトを上方より見た図となっている。

　他の好適な実施の形態における測位システム１ａは、主に、サーバ装置２を備えていないことと、改札機３の代わりにレジ端末装置５を備えている点が、好適な実施の形態における測位システム１と異なっている。以下の説明では、本実施の形態における測位システム１ａについて、測位システム１と同等の機能および構成については、同符号を付し、適宜、説明を省略する。

　レジ端末装置５は、本体との間でケーブル等で接続される非接触ＩＣカードリーダ５１を備えており、カウンター６の上面に載置されている。詳細は省略するが、レジ端末装置５は、レジ担当者によって操作され、顧客がカウンター６まで持参した商品（購入しようとする商品）の購入代金を計算し、顧客に対して提示する。

　非接触ＩＣカードリーダ５１は、一般的な非接触ＩＣカードとの間で近接無線通信を行い、当該非接触ＩＣカードに記憶されている様々な情報を読み取ることが可能であるとともに、当該非接触ＩＣカードに様々な情報を送信することも可能である。特に、本実施の形態における非接触ＩＣカードリーダ５１は、携帯電話４ａの非接触ＩＣカード部４１とデータ通信を行うことにより、購入代金の支払い（精算処理）が可能である。このような非接触ＩＣカードリーダ５１としては、従来の技術を適用できるため、詳細は省略する。

　本実施の形態においては、ユーザが携帯電話４ａを非接触ＩＣカードリーダ５１に近接してかざす動作を行うことにより、購入代金の支払いに関する処理（精算処理）が実行される。本実施の形態においても、当該ユーザの動作を通信可能化動作と称する。

　カウンター６は、レジ端末装置５に対する載置台を構成するとともに、支払いを済ませた顧客の進行方向を基準方向に規制する案内部材としても機能する。

　図８は、他の好適な実施の形態における携帯電話４ａの電話部４０が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。携帯電話４ａでは、メモリ部４０３に、指標データベース４００が構築される。なお、指標データベース４００の構造等は、指標データベース２００と同様に構成することが可能であるため説明を省略する。

　このように、他の好適な実施の形態における携帯電話４ａは、内部の記憶装置（メモリ部４０３）に指標データベース４００が構築されるので、好適な実施の形態のように、外部のサーバ装置２にアクセスしなくても、指標情報２０１を取得することが可能である。すなわち、他の好適な実施の形態における較正指示部４４０は、個別情報８００が取得されたときに、当該個別情報８００に含まれるレジ端末装置５の識別情報を検索キーとして、指標データベース４００を検索することにより、ＲＡＭ４０２上に、指標情報２０１を読み出すことができる。

　なお、上記に説明した以外の構成、機能および動作は、好適な実施の形態における測位システム１と同様に実現できるため、説明は省略する。

　以上のように、他の好適な実施の形態における測位システム１ａにおいても、好適な実施の形態における測位システム１と同様の効果を得ることができる。

　また、較正部４７０は、ユーザが携帯電話４ａによりレジ端末装置５に対して支払い操作を行っているときに、携帯電話４ａが実質的に静止していると判断することにより、ユーザに較正操作を意識させることなく、加速度センサ４２５および角速度センサ４２６を較正することができる。したがって、ユーザの負担が軽減される。

　また、非接触ＩＣカード部４１は、ユーザが携帯電話４ａによりレジ端末装置５に対して支払い操作を行っているときに、当該レジ端末装置５からレジ端末装置５の個別情報８００を取得することにより、ユーザに較正操作を意識させることなく、加速度センサ４２５および角速度センサ４２６を較正することができる。したがって、ユーザの負担が軽減される。

　また、携帯電話４ａは、レジ端末装置５の個別情報と、レジ端末装置５の絶対位置と、レジ端末装置５に対応するカウンター６の基準方向とを関連づけて記憶するメモリ部４０３を備え、位置特定部４７３は、非接触ＩＣカード部４１により取得されたレジ端末装置５の個別情報８００に応じて、メモリ部４０３に記憶されている当該レジ端末装置５の絶対位置を取得し、方位特定部４７１は、非接触ＩＣカード部４１により取得されたレジ端末装置５の個別情報８００に応じて、メモリ部４０３に記憶されているレジ端末装置５に対応するカウンター６の基準方向を取得する。これにより、すでに設置されているレジ端末装置をそのままレジ端末装置５として利用できる。また、その都度、サーバ装置２にアクセスする場合に比べて、指標情報２０１を短時間で取得することができる。

　なお、携帯電話４ａのメモリ部４０３に指標データベース４００を構築する手法は、予めアプリケーションソフトとして外部のコンピュータからダウンロードしてインストールしておいてもよい。あるいは、ＳＤカードのような可搬性の記録媒体で提供された情報を、携帯電話４ａに装着して使用してもよい。

　また、本実施の形態におれる測位システム１ａでは、レジ端末装置５およびカウンター６を複数備えていた。しかし、それぞれが１台しかなくても、顧客の進行方向を規制することは可能であり、通信可能化動作によって、ユーザの進行方向を高精度に推定可能である。すなわち、レジ端末装置５およびカウンター６の台数は、上記実施の形態に示した例に限定されるものではない。

　また、レジ端末装置５を指標要素として採用しつつ、好適な実施の形態と同様にサーバ装置２から指標情報２０１を取得するように構成してもよい。また、好適な実施の形態と同様に改札機３を指標要素として採用しつつ、本実施の形態と同様に携帯電話４ａに指標データベース４００を構築するように構成してもよい。あるいは、これらが混在してもよい。

　上記実施の形態では、課金処理やポイント加算処理に応じて、自蔵センサの較正、絶対値の取得、および、絶対方位の取得がされる例について説明した。しかし、このような処理に付随して較正が行われなければならないわけではない。

　図９は、さらに他の好適な実施の形態における測位システム１ｂを示す図である。測位システム１ｂは、携帯電話４ｂおよびムービングウォーク７から構成されている。

　さらに他の好適な実施の形態における測位システム１ｂは、携帯電話４ａの代わりに携帯電話４ｂを備えている点と、レジ端末装置５およびカウンター６の代わりにムービングウォーク７を備えている点が、他の好適な実施の形態における測位システム１ａと異なっている。以下、本実施の形態における測位システム１ｂについては、他の好適な実施の形態における測位システム１ａと同様の構成については同符号を付し、適宜、説明を省略する。

　ムービングウォーク７は、通信装置７０、通信装置７０の内部に納められた非接触ＩＣカードリーダ７１、一対の手摺部材７２、および、可動式の床部材７３を備えている。ムービングウォーク７は、いわゆる動く歩道を形成しており、床部材７３上に乗った人を所定の方向に搬送する歩行補助機能を有している。

　通信装置７０は、床面から立設した柱状の構造物であり、先述のように、内部に非接触ＩＣカードリーダ７１を備えている。

　非接触ＩＣカードリーダ７１は、一般的な非接触ＩＣカードとの間で近接無線通信を行い、当該非接触ＩＣカードに記憶されている様々な情報を読み取ることが可能であるとともに、当該非接触ＩＣカードに様々な情報を送信することも可能である。すなわち、ユーザは、ムービングウォーク７に搭乗する直前に、携帯電話４ｂにより、非接触ＩＣカードリーダ７１に対して通信可能化動作を行うことにより、非接触ＩＣカードリーダ７１から情報を取得することが可能とされている。

　一対の手摺部材７２は、乗客（ユーザ）が通過する通路を形成しており、ユーザは、床部材７３に乗るまでに基準方向に歩行動作を行うことになる。すなわち、測位システム１ｂにおいて、一対の手摺部材７２が案内部材に該当する。

　図１０は、さらに他の好適な実施の形態における携帯電話４ｂの電話部４０が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図であるを示す図である。

　携帯電話４ｂの非接触ＩＣカード部４１は、非接触ＩＣカードリーダ７１から、個別情報８０１を受信する。言い換えれば、非接触ＩＣカードリーダ７１は、ユーザが通信可能化動作を行うと、個別情報８０１を携帯電話４ｂに向けて送信する。

　したがって、携帯電話４ｂの電話部４０は、非接触ＩＣカード部４１から個別情報８０１を受け取る。図１０に示すように、個別情報８０１は、指標情報２０１を含む情報である。すなわち、他の好適な実施の形態における個別情報８０１は、個別情報８００と異なり、ムービングウォーク７の絶対位置（通信装置７０の絶対位置）と、一対の手摺部材７２によって規制されるムービングウォーク７の基準方向とを含んでいる。

　さらに他の好適な実施の形態における較正指示部４４０は、個別情報８０１が伝達されると、較正タイミングを通知するとともに、直ちに基準時４５１を記録する。そして、さらに個別情報８０１（指標情報２０１）に含まれている絶対位置を絶対位置４５２とするとともに、個別情報８０１に含まれている基準方向を基準方向４５３とする。

　すなわち、さらに他の好適な実施の形態における較正指示部４４０は、ムービングウォーク７の識別情報を検索キーとして、指標データベース（指標データベース２００，４００）を検索する必要がないように構成されている。したがって、さらに他の好適な実施の形態における較正部４７０や方位特定部４７１による較正の開始までに時間を要しないので、ナビゲーションの開始までの時間を短縮できる。

　なお、上記以外の構成、機能および動作は、他の好適な実施の形態における測位システム１ａと同様に実現できるため説明は省略する。

　以上のように、さらに他の好適な実施の形態における測位システム１ｂは、指標要素としてムービングウォーク７（通信装置７０）を採用し、一対の手摺部材７２でユーザの進行方向を基準方向に規制することにより、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　また、ムービングウォーク７の個別情報８０１は、ムービングウォーク７の絶対位置とムービングウォーク７に対応する一対の手摺部材７２の基準方向とを含むことにより、他の好適な実施の形態のように各レジ端末装置５の情報（絶対位置および進行方向）を携帯電話４ａに記憶させる場合に比べて、端末装置の記憶容量を抑制できる。また、好適な実施の形態のように各改札機３の情報をサーバ装置２から取得する場合に比べて、サーバ装置２へのアクセス機能を有していない端末装置も利用できる。

　なお、ムービングウォーク７と同様に、エレベータやエスカレータ等もユーザの進行方向を規制する機能がある。したがって、それらの乗り口に指標要素に相当する装置を設ければ、ユーザの歩行動作時の進行方向を高精度に予測することができ、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　以上、本発明の好適な実施の形態について説明してきたが、本発明は上記好適な実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

　例えば、上記に示した各工程は、あくまでも例示であって、内容や順序を限定するものではない。例えば、同様の効果が得られるならば、内容や順序が変更されてもよい。

　また、上記に示した較正指示部４４０や較正部４７０等は、プログラム８０，８１を実行することによりソフトウェア的に実現されると説明したが、このような機能ブロックの一部または全部が、専用の論理回路によりハードウェア的に実現されてもよい。

　また、測位システム１，１ａ，１ｂは、いずれもＧＰＳに頼ることなくユーザの絶対位置を特定することができるが、必ずしもＧＰＳを排除するものではない。例えば、携帯電話４，４ａ，４ｂをＧＰＳ端末として構成し、ＧＰＳによる絶対位置の特定と相互補完してもよい。

　また、端末装置は、携帯電話４，４ａ，４ｂに限定されるものではない。例えば、ＰＡＤやスマートフォン、デジタルカメラなどであってもよい。

Claims (15)

1. 　ユーザにより携帯される端末装置と、
   　絶対位置が既知の指標要素と、
   　前記指標要素に対応して設けられ、前記ユーザの進行方向が基準方向となるように規制する案内部材と、
   を備え、
   　前記端末装置は、
   　前記指標要素の個別情報を取得する取得要素と、
   　前記取得要素により取得された個別情報に応じて前記指標要素の絶対位置を取得することにより、前記ユーザの絶対位置を特定する絶対位置特定要素と、
   　前記端末装置が移動するときの加速度を検出する加速度検出要素と、
   　前記端末装置が移動するときの角速度を検出する角速度検出要素と、
   　前記端末装置が実質的に静止しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素の検出結果に応じて、前記加速度検出要素および前記角速度検出要素を較正する較正要素と、
   　前記案内部材が前記ユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素から出力される検出結果に応じて、方位を特定する方位特定要素と、
   を備える測位システム。
2. 　請求項１に記載の測位システムであって、
   　前記指標要素は、非接触ＩＣカードリーダを備えており、
   　前記端末装置は、非接触ＩＣカード部を備えており、
   　前記非接触ＩＣカード部と前記非接触ＩＣカードリーダとは互いにデータ通信が可能である測位システム。
3. 　請求項２に記載の測位システムであって、
   　前記較正要素は、前記非接触ＩＣカード部と前記非接触ＩＣカードリーダとが互いにデータ通信を行っている前後期間の間に、前記端末装置が実質的に静止していると判定する測位システム。
4. 　請求項３に記載の測位システムであって、
   　前記較正要素は、前記非接触ＩＣカード部と前記非接触ＩＣカードリーダとが互いにデータ通信を行っている前後期間の間であって、かつ、前記加速度検出要素から出力される検出結果において変化量が閾値以下である場合に、前記端末装置が実質的に静止していると判定する測位システム。
5. 　請求項１に記載の測位システムであって、
   　前記指標要素は改札機であり、
   　前記案内部材は前記改札機の筐体であり、
   　前記較正要素は、前記ユーザが前記端末装置により前記改札機に対して入場操作または出場操作を行っているときに、前記端末装置が実質的に静止していると判断する測位システム。
6. 　請求項５に記載の測位システムであって、
   　前記取得要素は、前記ユーザが前記端末装置により前記改札機に対して入場操作または出場操作を行っているときに、前記改札機から前記改札機の個別情報を取得する測位システム。
7. 　請求項１に記載の測位システムであって、
   　前記指標要素はレジ端末装置であり、
   　前記案内部材は前記レジ端末装置が載置されるレジカウンターであり、
   　前記較正要素は、前記ユーザが前記端末装置により前記レジ端末装置に対して支払い操作を行っているときに、前記端末装置が実質的に静止していると判断する測位システム。
8. 　請求項７に記載の測位システムであって、
   　前記取得要素は、前記ユーザが前記端末装置により前記レジ端末装置に対して支払い操作を行っているときに、前記レジ端末装置から前記レジ端末装置の個別情報を取得する測位システム。
9. 　請求項１に記載の測位システムであって、
   　前記端末装置とネットワークを介してデータ通信が可能なサーバ装置をさらに備え、
   　前記サーバ装置は、前記指標要素の個別情報と、前記指標要素の絶対位置と、前記指標要素に対応する案内部材の基準方向とを関連づけて記憶する記憶要素を備え、
   　前記端末装置は、前記取得要素により取得された前記指標要素の個別情報を前記サーバ装置に送信し、
   　前記サーバ装置は、前記端末装置から送信された前記指標要素の個別情報に応じて、前記記憶要素に記憶されている前記指標要素の絶対位置と前記指標要素に対応する案内部材の基準方向とを前記端末装置に送信する測位システム。
10. 　請求項１に記載の測位システムであって、
    　前記端末装置は、前記指標要素の個別情報と、前記指標要素の絶対位置と、前記指標要素に対応する案内部材の基準方向とを関連づけて記憶する記憶要素を備え、
    　前記絶対位置特定要素は、前記取得要素により取得された前記指標要素の個別情報に応じて、前記記憶要素に記憶されている前記指標要素の絶対位置を取得し、
    　前記方位特定要素は、前記取得要素により取得された前記指標要素の個別情報に応じて、前記記憶要素に記憶されている前記指標要素に対応する案内部材の基準方向を取得する測位システム。
11. 　請求項１に記載の測位システムであって、
    　前記指標要素の個別情報は、前記指標要素の絶対位置と前記指標要素に対応する案内部材の基準方向とを含む測位システム。
12. 　請求項１に記載の測位システムであって、
    　前記端末装置は、地磁気を検出する磁気検出要素をさらに備える測位システム。
13. 　ユーザにより携帯される端末装置であって、
    　外部に設置された絶対位置が既知の指標要素の個別情報を取得する取得要素と、
    　前記取得要素により取得された個別情報に応じて前記指標要素の絶対位置を取得することにより、前記ユーザの絶対位置を特定する絶対位置特定要素と、
    　前記端末装置が移動するときの加速度を検出する加速度検出要素と、
    　前記端末装置が移動するときの角速度を検出する角速度検出要素と、
    　前記端末装置が実質的に静止しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素の検出結果に応じて、前記加速度検出要素および前記角速度検出要素を較正する較正要素と、
    　前記指標要素に対応して外部に設けられた案内部材が前記ユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素から出力される検出結果に応じて、方位を特定する方位特定要素と、
    を備える端末装置。
14. 　ユーザにより携帯されるコンピュータにより実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
    　外部に設置された絶対位置が既知の指標要素の個別情報を取得する工程と、
    　取得された個別情報に応じて前記指標要素の絶対位置を取得することにより、前記ユーザの絶対位置を特定する工程と、
    　前記コンピュータが移動するときの加速度を加速度検出要素により検出する工程と、
    　前記コンピュータが移動するときの角速度を角速度検出要素により検出する工程と、
    　前記コンピュータが実質的に静止しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素の検出結果に応じて、前記加速度検出要素および前記角速度検出要素を較正する工程と、
    　前記指標要素に対応して外部に設けられた案内部材が前記ユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素から出力される検出結果に応じて、方位を特定する工程と、
    を前記コンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体。
15. 　絶対位置が既知の指標要素の個別情報を取得する工程と、
    　取得された個別情報に応じて前記指標要素の絶対位置を取得することにより、端末装置を携帯するユーザの絶対位置を特定する工程と、
    　前記端末装置が移動するときの加速度を加速度検出要素により検出する工程と、
    　前記端末装置が移動するときの角速度を角速度検出要素により検出する工程と、
    　前記ユーザにより携帯される前記加速度検出要素および前記角速度検出要素が実質的に静止しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素の検出結果に応じて、前記加速度検出要素および前記角速度検出要素を較正する工程と、
    　前記指標要素に対応して設けられた案内部材が前記ユーザの進行方向を基準方向となるように規制しているときにおける前記加速度検出要素および前記角速度検出要素から出力される検出結果に応じて、方位を特定する工程と、
    を有する測位方法。

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