WO2020250311A1 - 歩行経路判定装置、歩行経路判定方法、及び歩行経路判定プログラム - Google Patents

歩行経路判定装置、歩行経路判定方法、及び歩行経路判定プログラム Download PDF

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WO2020250311A1
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pedestrian
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walking
links
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阿部　裕文
慶広 落合
瀬下　仁志
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日本電信電話株式会社
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Definitions

  • the disclosed technology relates to a walking route determination device, a walking route determination method, and a walking route determination program.
  • a route determination technology there is a map matching technology that matches a positioning result based on a satellite signal received from a satellite with a route network representing a roadway. This is, for example, as shown in FIG. 12, a method of matching the positioning result (x mark in FIG. 12) with the link of the route network (black circle and broken line in FIG. 12) having the shortest distance.
  • the average error (10 m) of the positioning result can be corrected relatively correctly.
  • map matching cannot determine which passage is being walked. This is because the sidewalk spacing is less than the satellite positioning error.
  • the traveling direction of a pedestrian is determined, the average of the satellite radio wave intensities received for each of the left and right halves with respect to the traveling direction is calculated, and it is determined that the pedestrian is on the one with the smaller radio wave intensity. (See FIG. 14).
  • the traveling direction of the pedestrian is from the front side to the back side of the paper.
  • the first candidate and the second candidate are simply selected from those having a short distance from the satellite positioning value, and these two candidates are selected. It was regarded as two parallel sidewalks. For example, in an empty straight passage as shown in FIG. 15, two parallel walking links can be correctly extracted as candidate links.
  • the walking passage determination when the walking passage determination is applied to a place where there is only one walking route network (for example, a sidewalk) near the current location, two walking route networks (broken line, dotted line) before and after are selected. Since the left-right determination is performed, the satellite positioning result is matched with the walking path network of either the broken line or the dotted line.
  • the broken line is selected as shown in FIG. 18, there is a problem that the positioning result of the black circle is corrected to a place far away from the current location (the end point of the broken line). The reason why such a problem occurred is that the processing was performed on the assumption that there are two opposite walking route networks even though the sidewalk was originally one.
  • Non-Patent Document 1 it is assumed that sidewalks exist on both sides of the passage, but in reality, there are many places where sidewalks do not exist on both sides of the passage such as a passage having a width of 5 m or less (see FIG. 19). ). In such a place, it is necessary to have a determination logic that does not determine the walking passage in the first place and to correct the satellite positioning value by another process.
  • the disclosed technology has been made in view of the above points, and is a walking route determination device, a walking route determination method, and a walking route determination that can accurately estimate a walking route regardless of the structure of the walking route network.
  • the purpose is to provide a program.
  • the first aspect of the present disclosure is a walking route determination device that determines the walking route of the pedestrian from the position information of the pedestrian positioned by the positioning device held by the target pedestrian, and is the pedestrian.
  • a neighborhood link extraction unit that acquires links constituting n walking route networks in order from the position information as candidates for links of the walking route network in which a pedestrian is actually walking, and the n walking route networks.
  • the link candidates all the linked candidate sets are acquired from the link candidates whose angle formed by the pedestrian's traveling direction is within the threshold value, and among the acquired link candidate sets,
  • the said It is configured to include a candidate determination unit that acquires a set of candidates for the link closest to the position information of a pedestrian.
  • the second aspect of the present disclosure is a walking route determination device that determines the walking route of the pedestrian from the position information of the pedestrian positioned by the positioning device held by the target pedestrian, and is the pedestrian's walking route.
  • a neighborhood link extraction unit that acquires links constituting n walking route networks in order from the position information as candidates for links of the walking route network in which a pedestrian is actually walking, and the n walking route networks.
  • the walking It is configured to include a candidate determination unit that acquires a candidate for the link that is closest to the position information of the person and whose angle with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value.
  • the third aspect of the present disclosure is a walking route determination method for determining the walking route of the pedestrian from the position information of the pedestrian positioned by the positioning device held by the target pedestrian, and is a proximity link extraction unit.
  • the links constituting n walking route networks in the order of proximity to the pedestrian's position information are acquired as candidates for the links of the walking route network in which the pedestrian is actually walking, and the link group extraction unit is described.
  • the n link candidates of the walking route network all the sets of the link candidates are acquired from the link candidates whose angle formed by the pedestrian's traveling direction is within the threshold value, and the acquired links are obtained.
  • the candidate determination unit obtains the acquired candidates of the link.
  • the pair of candidates for the link closest to the position information of the pedestrian is acquired.
  • the fourth aspect of the present disclosure is a walking route determination method for determining the walking route of the pedestrian from the position information of the pedestrian positioned by the positioning device held by the target pedestrian, and is a proximity link extraction unit.
  • the links constituting n walking route networks in the order of proximity to the pedestrian's position information are acquired as candidates for the links of the walking route network in which the pedestrian is actually walking, and the link group extraction unit is described.
  • the link candidates of the n walking path networks all the sets of the link candidates are acquired from the link candidates whose angle with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value, and the acquired links are obtained.
  • the candidate determination unit acquires the set of candidates for the link. If not, one candidate for the link, which is closest to the position information of the pedestrian and whose angle with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value, is acquired.
  • a fifth aspect of the present disclosure is a walking route determination program for determining the walking route of the pedestrian from the position information of the pedestrian positioned by the positioning device held by the target pedestrian.
  • the links that make up n walking path networks in order from the position information of the person are acquired as candidates for the links of the walking path network in which the pedestrian is actually walking, and the candidates for the links of the n walking path networks are obtained.
  • all the pairs of the candidates for the link are acquired from the candidates for the link whose angle with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value, and the pairs of the candidates for the linked obtained are crossed with each other.
  • a sixth aspect of the present disclosure is a walking route determination program for determining the walking route of the pedestrian from the position information of the pedestrian positioned by the positioning device held by the target pedestrian.
  • the links that make up n walking path networks in order from the position information are acquired as candidates for the links of the walking path network in which the pedestrian is actually walking, and among the candidates for the links of the n walking path networks. All the pairs of the candidates for the link are acquired from the candidates for the link whose angle with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value, and the pairs of the candidates for the linked obtained do not intersect with each other.
  • the position is closest to the position information of the pedestrian.
  • it is a program for causing a computer to acquire one candidate of the link whose angle formed by the pedestrian's traveling direction is within a threshold value.
  • the walking route can be estimated accurately regardless of the structure of the walking route network.
  • the pair of two links indicated by the solid line is parallel, and the pair of two links indicated by the dotted line and the broken line is quasi-parallel.
  • the pair of the two links indicated by the solid line is the connection intersection, and the combination of the vertical link and the link indicated by the dotted line and the combination of the vertical link and the link indicated by the broken line are also connection intersections. Is.
  • the set of two links indicated by the solid line is an intersection, and the set of two links indicated by the dotted line is also an intersection.
  • the pair of two links indicated by the solid line is a connection, and the pair of two links indicated by the dotted line and the pair of two links indicated by the broken line are connected.
  • the pair of two links indicated by the solid line is a quasi-parallel connection
  • the pair of the two links indicated by the dotted line and the pair of the two links indicated by the broken line are quasi-parallel connections. ..
  • the set of two links indicated by the solid line is on the same straight line, and in the present embodiment, the set of the two links indicated by the dotted line and the set of the two links indicated by the broken line are the same straight line.
  • (7) and (8) of FIG. 3 show relationships other than the relationships (1) to (6) above among the relationships of the two link sets.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a hardware configuration of the walking route determination device 10 of the present embodiment.
  • the walking route determination device 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a ROM (Read Only Memory) 12, a RAM (Random Access Memory) 13, a storage 14, an input unit 15, a display unit 16, and communication. It has an interface (I / F) 17. Each configuration is communicably connected to each other via a bus 19.
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • storage 14 an input unit 15, a display unit 16, and communication. It has an interface (I / F) 17.
  • I / F interface
  • the CPU 11 is a central arithmetic processing unit that executes various programs and controls each part. That is, the CPU 11 reads the program from the ROM 12 or the storage 14, and executes the program using the RAM 13 as a work area. The CPU 11 controls each of the above configurations and performs various arithmetic processes according to the program stored in the ROM 12 or the storage 14.
  • the ROM 12 or the storage 14 stores a walking route determination program for determining a walking route.
  • the walking route determination program may be one program, or may be a program group composed of a plurality of programs or modules.
  • the ROM 12 stores various programs and various data.
  • the RAM 13 temporarily stores a program or data as a work area.
  • the storage 14 is composed of an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and stores various programs including an operating system and various data.
  • the input unit 15 includes a pointing device such as a mouse and a keyboard, and is used for performing various inputs.
  • the input unit 15 is a pedestrian position determined at each reception time based on satellite signals received from each of a plurality of satellites by a satellite positioning device by GNSS (Global Navigation Satellite System) held by the pedestrian to be positioned. Accepts satellite positioning values that indicate. Further, the input unit 15 inputs NMEA data included in the satellite signal received from each satellite.
  • the NMEA data input to the walking route determination device 10 includes C / No (carrier / noise ratio) indicating the reception strength of the satellite signal, satellite number, satellite elevation angle, satellite azimuth, PDOP (Position Division of Precision), and the like. Contains information.
  • the display unit 16 is, for example, a liquid crystal display and displays various types of information.
  • the display unit 16 may adopt a touch panel method and function as an input unit 15.
  • the communication interface 17 is an interface for communicating with other devices, and for example, standards such as Ethernet (registered trademark), FDDI, and Wi-Fi (registered trademark) are used.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the walking route determination device 10.
  • the walking route determination device 10 has a neighborhood link extraction unit 22, a link group extraction unit 24, a candidate determination unit 26, a walking route determination unit 30, and a map matching processing unit 40 as functional configurations.
  • Each functional configuration is realized by the CPU 11 reading the walking route determination program stored in the ROM 12 or the storage 14, deploying it in the RAM 13, and executing it.
  • the neighborhood link extraction unit 22 map-matches the satellite positioning value for each reception time received by the input unit 15 to any of the links constituting the walking route network.
  • the neighborhood link extraction unit 22 sets the links constituting n walking path networks in the order of proximity to the satellite positioning value of the pedestrian at each reception time, and is a candidate for the link of the walking path network in which the pedestrian is actually walking. Get as.
  • the link group extraction unit 24 determines the direction corresponding to the pedestrian's positioning locus as the pedestrian's traveling direction for each reception time. For example, the direction of the line segment connecting the satellite positioning values before and after the reception time is determined as the traveling direction of the pedestrian.
  • the link group extraction unit 24 extracts the link candidate closest to the pedestrian's satellite positioning value from among the link candidates of the n walking path networks, and the forward and reverse directions of the extracted link candidate directions. Of the directions, the direction that matches the tentative traveling direction obtained from the pedestrian's positioning trajectory may be determined as the pedestrian's traveling direction.
  • the link set extraction unit 24 acquires a set of link candidates as follows for each reception time.
  • the link group extraction unit 24 uses the link candidates whose angle formed with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value among the link candidates of the n walking path networks, and selects the two link candidates. Get all the pairs.
  • the link set extraction unit 24 acquires all the sets of the two link candidates that do not intersect each other among the acquired sets of the two link candidates.
  • the link set extraction unit 24 acquires all the sets of the two link candidates that are not connected to each other among the acquired sets of the two link candidates.
  • the link set extraction unit 24 acquires all the sets of the two link candidates that are not on the same straight line among the acquired sets of the two link candidates, and of the final two link candidates. Make a set of candidates.
  • the candidate determination unit 26 acquires the pair of candidates for the two links closest to the satellite positioning value at the reception time. To do. Specifically, from the acquired set of two link candidates, the set of two link candidates that minimizes the sum of the link distances from the satellite positioning value at the reception time is extracted.
  • the candidate determination unit 26 is located at the position closest to the satellite positioning value at the reception time and is in the direction of travel of the pedestrian. Acquires a candidate for one link whose angle is within the threshold value.
  • the walking route determination unit 30 determines which sidewalk of the sidewalks on both sides of the passage with respect to the set of candidates for the two links. Performs a walking route determination process for determining whether or not is correct as a walking route.
  • the walking route determination unit 30 corrects the satellite positioning value for each reception time by using the walking route obtained by the walking route determination process.
  • the walking route determination unit 30 determines a section in which the pair of two link candidates is switched based on the pair of two link candidates acquired at each reception time. Then, the walking route determination unit 30 indicates the quality of the satellite data reception environment for each of the right half surface and the left half surface based on the traveling direction of the pedestrian based on the input NMEA data for each section. Calculate the value. Since the method of calculating the environmental value is the same as that of Non-Patent Document 1, the description thereof will be omitted.
  • the walking route determination unit 30 compares the calculated environmental value on the left half surface with the environmental value on the right half surface to determine the walking route of the pedestrian. Specifically, the walking route determination unit 30 compares the left and right environmental values for each section, and selects one of the two link candidate sets corresponding to the direction in which the environmental values are small (left and right). Select as a walking route.
  • the walking route determination unit 30 corrects the satellite positioning value to a position on the walking route network by map-matching the satellite positioning value for each reception time with respect to the selected walking route, and sets the walking route. judge.
  • the map matching processing unit 40 maps-matches the satellite positioning value for each reception time with respect to the candidate for the one link.
  • the satellite positioning value is corrected to the position on the walking route network to determine the walking route.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the walking route determination process by the walking route determination device 10.
  • the walking route determination process is performed by the CPU 11 reading the walking route determination program from the ROM 12 or the storage 14, expanding it into the RAM 13 and executing the program.
  • step S100 the CPU 11 maps-matches the satellite positioning value for each reception time received by the input unit 15 to any of the links constituting the walking route network as the neighborhood link extraction unit 22.
  • the CPU 11 links the links of the walking path network in which the pedestrian is actually walking to the links constituting n walking path networks in the order of proximity to the position information of the pedestrian at each reception time. Get as a candidate for.
  • step S102 the CPU 11 also, as the link set extraction unit 24, acquires a set of link candidates for each reception time.
  • step S102 is realized by the process shown in FIG.
  • step S120 the CPU 11 acts as the link group extraction unit 24, and among the n link candidates of the walking path network acquired in step S100, the link formed by the angle with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value. All pairs of candidates for two links are obtained using the candidates of.
  • step S120 is realized by the process shown in FIG.
  • step S130 the CPU 11 determines the traveling direction of the pedestrian for each reception time as the link group extraction unit 24.
  • step S132 the CPU 11, as the link group extraction unit 24, calculates the orientation of the link candidate for each of the link candidates of the n walking path networks from the coordinates of both end points of the link candidate.
  • step S134 the CPU 11 serves as the link group extraction unit 24, and the angle formed by the traveling direction of the pedestrian and the direction of the candidate link of each of the n walking path network link candidates is equal to or less than the threshold value. If so, the candidate link is considered to be parallel or quasi-parallel to the direction of travel of the pedestrian. Then, the CPU 11 extracts a set of two link candidates by combining the link candidates parallel or quasi-parallel to the traveling direction of the pedestrian.
  • step S122 the CPU 11, as the link set extraction unit 24, acquires all the sets of the two link candidates that do not intersect each other among the sets of the two link candidates acquired in step S120. ..
  • One link is a line segment AB having a point A (x1, y1) and a point B (x2, y2) as both end points, and the other link is a point C (x3, y3) and a point D (x4, y4).
  • a line segment CD having both ends.
  • intersection of the straight line passing through the points C and D and the line segment AB can be determined by using the following formula.
  • the intersection of the line segment AB and the line segment CD can be determined.
  • step S124 the CPU 11, as the link set extraction unit 24, acquires all the sets of the two link candidate sets that are not connected to each other among the two link candidate sets acquired in step S122. ..
  • One link is a line segment AB having a point A (x1, y1) and a point B (x2, y2) as both end points, and the other link is a point C (x3, y3) and a point D (x4, y4).
  • a line segment CD having both ends.
  • connection between points A and D Similar to the connection between points A and C, the connection between points B and C, and the connection between points B and D are also expressed by the following equations.
  • step S126 the CPU 11 serves as the link set extraction unit 24 to select all the sets of two link candidates that are not on the same straight line among the sets of the two link candidates acquired in step S124. get.
  • the unit vectors A to D connecting the end points of the link 1 and the link 2 and the unit vector L parallel to the link 1 are defined.
  • the inner product value is 1 if the vectors are parallel, and 0 if the vectors are at right angles.
  • Inner product value ⁇ L ⁇ ⁇ A + ⁇ L ⁇ ⁇ B + ⁇ L ⁇ ⁇ C + ⁇ L ⁇ ⁇ D If the inner product value is larger than the threshold value, it is considered to be on the same straight line as shown in FIG. 9, and if the inner product value is equal to or less than the threshold value, it is considered to be parallel to each other as shown in FIG. I reckon.
  • step S104 of FIG. 6 when the candidate determination unit 26 has a plurality of sets of candidates for the two links acquired in step S102 for each reception time, the CPU 11 is based on the satellite positioning value of the reception time. Get the pair of candidates for the two links that are closest to each other.
  • the set of two link candidates that minimizes the sum of the link distances from the satellite positioning value at the reception time is extracted.
  • the one closer to the satellite positioning value is more suitable as the pair of two links that is a candidate for the walking passage determination process.
  • the sum of the link distances d1 + d3, d1 + d2, and d2 + d3 is calculated from the satellite positioning value, and the set of the two smallest links is used as a candidate for the walking passage determination process.
  • the CPU 11 is located at the position closest to the satellite positioning value at the reception time. , Acquires a candidate for one link whose angle formed with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value.
  • step S106 the CPU 11 determines whether or not a pair of two links has been obtained in step S104. If a set of two links is obtained, the process proceeds to step S108, and if a set of two links is not obtained, the process proceeds to step S110.
  • step S108 the CPU 11 performs walking route determination processing on the set of the two link candidates as the walking route determination unit 30, and corrects the satellite positioning value for each reception time using the walking route. Then, the walking route determination process is terminated.
  • step S110 when the candidate determination unit 26 acquires a candidate for one link as the map matching processing unit 40, the CPU 11 determines the satellite positioning value for each reception time with respect to the candidate for the one link. By map matching, the satellite positioning value is corrected to the position on the walking route network, the walking route is determined, and the walking route determination process is completed.
  • the walking route determination device is a walking route network in which a pedestrian is actually walking with links constituting n walking route networks in order from the position information of the pedestrian. Get as a link candidate.
  • the walking route determination device acquires all sets of link candidates from the link candidates whose angle with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value among the link candidates of the n walking route networks.
  • the walking route determination device acquires all the sets of link candidates that do not intersect each other among the acquired sets of link candidates.
  • the walking route determination device acquires all the sets of link candidates that are not connected to each other from the acquired sets of link candidates.
  • the walking route determination device acquires all the sets of link candidates that are not on the same straight line from the acquired sets of link candidates.
  • the walking route determination device acquires the link candidate set closest to the pedestrian's position information.
  • the walking route determination device is located at the position closest to the pedestrian's position information, and the angle formed by the pedestrian's traveling direction is within the threshold value of one link. Get candidates. As a result, the walking route can be estimated accurately regardless of the structure of the walking route network.
  • various processors other than the CPU may execute the walking route determination process executed by the CPU reading the software (program) in each of the above embodiments.
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • An example is a dedicated electric circuit or the like, which is a processor having a circuit configuration designed exclusively for it.
  • the walking route determination process may be executed by one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs, and a CPU and an FPGA). It may be executed by combination etc.).
  • the hardware structure of these various processors is, more specifically, an electric circuit in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.
  • the program is a non-temporary storage medium such as a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), a DVD-ROM (Digital entirely Disk Online Memory), and a USB (Universal Serial Bus) memory. It may be provided in the form. Further, the program may be downloaded from an external device via a network.
  • With memory With at least one processor connected to the memory Including The processor Links constituting n walking route networks in order from the position information of the pedestrian are acquired as candidates for links of the walking route network in which the pedestrian is actually walking.
  • the link candidates of the n walking path networks all the sets of the link candidates are acquired from the link candidates whose angle formed by the walking direction of the pedestrian is within the threshold value.
  • the acquired pairs of candidates for the links all the pairs of candidates for the links that do not intersect with each other, do not connect to each other, and are not on the same straight line are acquired.
  • the pair of the link candidates closest to the pedestrian's position information is acquired.
  • a walking route determination device configured as such.
  • (Appendix 2) It is a walking route determination device that determines the walking route of the pedestrian from the position information of the pedestrian positioned by the positioning device held by the target pedestrian.
  • With memory With at least one processor connected to the memory Including The processor Links constituting n walking route networks in order from the position information of the pedestrian are acquired as candidates for links of the walking route network in which the pedestrian is actually walking.
  • the link candidates of the n walking path networks all the sets of the link candidates are acquired from the link candidates whose angle formed by the walking direction of the pedestrian is within the threshold value.
  • the acquired pairs of candidates for the links all the pairs of candidates for the links that do not intersect with each other, do not connect to each other, and are not on the same straight line are acquired.
  • the set of the candidate links is not acquired, one candidate for the link that is closest to the position information of the pedestrian and whose angle with the traveling direction of the pedestrian is within the threshold value is selected. get, A walking route determination device configured as such.
  • a non-temporary program that stores a program that can be executed by a computer to execute a walking route determination process that determines the walking route of the pedestrian from the position information of the pedestrian positioned by the positioning device held by the target pedestrian.
  • a storage medium The walking route determination process is Links constituting n walking route networks in order from the position information of the pedestrian are acquired as candidates for links of the walking route network in which the pedestrian is actually walking. Among the link candidates of the n walking path networks, all the sets of the link candidates are acquired from the link candidates whose angle formed by the walking direction of the pedestrian is within the threshold value.
  • a non-temporary program that stores a program that can be executed by a computer to execute a walking route determination process that determines the walking route of the pedestrian from the position information of the pedestrian positioned by the positioning device held by the target pedestrian.
  • a storage medium The walking route determination process is Links constituting n walking route networks in order from the position information of the pedestrian are acquired as candidates for links of the walking route network in which the pedestrian is actually walking. Among the link candidates of the n walking path networks, all the sets of the link candidates are acquired from the link candidates whose angle formed by the walking direction of the pedestrian is within the threshold value.

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Abstract

リンク組抽出部（２４）が、ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、リンクの候補の組を全て取得する。リンク組抽出部（２４）が、取得したリンクの候補の組のうち、互いに交差しない前記リンクの候補の組を全て取得する。リンク組抽出部（２４）が、取得したリンクの候補の組のうち、互いに接続しないリンクの候補の組を全て取得する。リンク組抽出部（２４）が、取得したリンクの候補の組のうち、同一直線上にないリンクの候補の組を全て取得する。候補判定部（２６）が、取得したリンクの候補の組が複数ある場合、歩行者の位置情報から最も近い位置にあるリンクの候補の組を取得する。

Description

歩行経路判定装置、歩行経路判定方法、及び歩行経路判定プログラム
　開示の技術は、歩行経路判定装置、歩行経路判定方法、及び歩行経路判定プログラムに関する。
　従来、経路判定の技術として、衛星から受信した衛星信号に基づく測位結果を、車道を表す経路ネットワークにマッチングするマップマッチングの技術が存在する。これは、例えば、図１２に示すように、測位結果（図１２中の×印）を、距離が最短となる経路ネットワーク（図１２中の黒丸及び破線）のリンクにマッチングする手法である。
　図１２の例では、測位結果の平均誤差（１０ｍ）に対して、道路間隔が１０ｍ以上あれば、比較的正しく補正ができる。しかし、図１３のような、歩行経路として、車道を挟む２つの歩道がある場合、マップマッチングでは、どちらの通路を歩いているかが判断出来ない。これは、歩道間隔が、衛星測位誤差未満であるためである。
　また、衛星測位結果（測位点）を歩道へマップマッチングする際、通路の両側にある歩道を検出し、どちらの歩道を選択するのが正しいかを、測位衛星の電波受信状況からの左右の電波受信環境の良し悪しを用いて推定することにより、真の人の位置を判定する歩行通路判定法が存在する。
　この歩行通路判定法では、歩行者の進行方向を割り出し、進行方向に対して左右半面毎に受信される衛星電波強度の平均を計算し、電波強度が小さい方の半面に歩行者がいると判定する（図１４参照）。なお、図１４において、歩行者の進行方向は、紙面手前から奥に向かう方向である。
阿部　裕文、落合　慶広、瀬下　仁志、"アーバンキャニオン下における歩行者の歩行通路判定法"、映像情報メディア学会　冬季大会、２０１８
　しかしながら、上記の歩行通路判定法では、２つの問題がある。第一に、市街地及び交差点などの狭い空間に歩行経路ネットワークが密集している場所では、対向する平行もしくはほぼ平行（準平行）な２つの歩行経路ネットワークを選択することが困難である。
　第二に、車道１本に対して、歩道（歩行経路ネットワーク）が１本しかない（対向する歩道がない）場所では、歩行通路判定を働かせると、マップマッチングによる結果よりも悪くなる。
　上記の歩行通路判定法では、歩行通路判定の対象とする２本の歩道の検出アルゴリズムとして、単純に衛星測位値からの距離が近いものから第１候補、第２候補とし、この２つの候補が平行する２本の歩道と見なしていた。例えば、図１５に示すような、何もない直線の通路では、平行する２つの歩行リンクを正しく候補リンクとして抽出できる。
　何もない直線区間であれば、この方法で十分であったが、交差点のように様々な方向の歩道が入り組んでいる場所では、歩行者の進行方向に沿った、２本の平行する歩道を正しく検出することは困難であった（図１６参照）。
　また、郊外のような車道及び歩道がそれぞれ１本しか存在しない道では、歩行通路判定を実施すると、下記のように、ある地点において前後に存在する２つの歩行経路ネットワークが選択され、マップマッチングを用いた結果よりも更に悪くなるという課題がある（図１７及び図１８参照）。
　また、上記のように、現在地付近に歩行経路ネットワーク（例えば歩道）が１本しかない場所に歩行通路判定を適用すると、前後する２つの歩行経路ネットワーク（破線、点線の線分）が選択され、左右判定が実施される為、破線、または、点線のいずれかの歩行経路ネットワークに衛星測位結果がマッチングされる結果となる。図１８のように破線が選択された場合、黒丸の測位結果は現在地とかけ離れた場所（破線の終端点）に補正されるという課題がある。このような問題が起きたのは、元々１本の歩道なのに２つの対向した歩行経路ネットワークがあると想定して処理をした為である。
　また、非特許文献１では、通路の両側に歩道が存在することを前提とするが、実際には幅５ｍ以下の通路などでは通路の両側に歩道が存在しない場所が多数存在する（図１９参照）。このような場所ではそもそも歩行通路判定を行わないような判定ロジックや、別処理による衛星測位値の補正が必要である。
　開示の技術は、上記の点に鑑みてなされたものであり、歩行経路ネットワークの構造に関わらず、歩行経路を精度よく推定することができる歩行経路判定装置、歩行経路判定方法、及び歩行経路判定プログラムを提供することを目的とする。
　本開示の第１態様は、対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定装置であって、前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得する近傍リンク抽出部と、前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得するリンク組抽出部と、前記取得した前記リンクの候補の組が複数ある場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にある前記リンクの候補の組を取得する候補判定部と、を含んで構成されている。
　本開示の第２態様は、対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定装置であって、前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得する近傍リンク抽出部と、前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得するリンク組抽出部と、前記リンクの候補の組が取得されなかった場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にあり、かつ、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本の前記リンクの候補を取得する候補判定部と、を含んで構成されている。
　本開示の第３態様は、対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定方法であって、近傍リンク抽出部が、前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、リンク組抽出部が、前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、候補判定部が、前記取得した前記リンクの候補の組が複数ある場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にある前記リンクの候補の組を取得する。
　本開示の第４態様は、対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定方法であって、近傍リンク抽出部が、前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、リンク組抽出部が、前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、候補判定部が、前記リンクの候補の組が取得されなかった場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にあり、かつ、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本の前記リンクの候補を取得する。
　本開示の第５態様は、対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定するための歩行経路判定プログラムであって、前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、前記取得した前記リンクの候補の組が複数ある場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にある前記リンクの候補の組を取得することをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　本開示の第６態様は、対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定プログラムであって、前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、前記リンクの候補の組が取得されなかった場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にあり、かつ、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本の前記リンクの候補を取得することをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　開示の技術によれば、歩行経路ネットワークの構造に関わらず、歩行経路を精度よく推定することができる。
通路の両側に歩道が存在する場合のイメージ図である。 通路の片側にのみ歩道が存在する場合のイメージ図である。 リンクの組の関係を示す図である。 本実施形態の歩行経路判定装置として機能するコンピュータの一例の概略ブロック図である。 本実施形態の歩行経路判定装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態の歩行経路判定装置の歩行経路判定処理ルーチンを示すフローチャートである。 本実施形態の歩行経路判定装置のリンクの組を抽出する処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態の歩行経路判定装置の、歩行者の進行方向に平行なリンクを抽出する処理の流れを示すフローチャートである。 リンクの組が同一直線上にある場合のイメージ図である。 リンクの組が平行である場合のイメージ図である。 互いに平行なリンクの組が複数存在する場合のイメージ図である。 車道を示す経路ネットワークへのマップマッチングを説明するための図である。 車道を示す経路ネットワークへのマップマッチングの問題点を説明するための図である。 歩行者が車道を挟んで右側及び左側の歩道を歩行している場合における衛星の見通しの良し悪しを説明するための図である。 平行する２つのリンクを正しく抽出できる場合のイメージ図である。 平行する２つのリンクを正しく抽出できない場合のイメージ図である。 車道及び歩道が１本ずつしかない場合のイメージ図である。 通路の左右に歩道がある場合と通路の左右に歩行者がない場合のイメージ図である。 通路の両側に歩道が存在しない場所を説明するための図である。
　以下、開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一又は等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
＜本実施形態の概要＞
　本実施形態は、図１のように、歩道が両側にある通路では、歩行者が点線部分を歩行している際に、その通路の両側の平行な歩道を正しく検出する。また、図２に示すように、歩道が両側にない通路では、歩行者が点線部分を歩行している際に、通路の両側にある歩道のどちらの歩道が歩行経路として正しいかを判定する歩行通路判定処理自体を行わないようにし、通路が１本しかないことを正しく検出する。
　具体的には、図３の（１）～（８）に示す２つのリンクの組のうち、（１）平行又は準平行となる２つのリンクの組が存在する場合には、当該２つのリンクの組を出力し、（１）平行又は準平行となる２つのリンクの組が存在しない場合には、当該２つのリンクの組が存在しないことを出力する。
　なお、図３の（１）では、実線が示す２つのリンクの組が平行であり、点線及び破線が示す２つのリンクの組が準平行である。図３の（２）では、実線が示す２つのリンクの組が接続交差であり、縦のリンクと点線が示すリンクとの組、及び縦のリンクと破線が示すリンクとの組も、接続交差である。図３の（３）では、実線が示す２つのリンクの組が交差であり、点線が示す２つのリンクの組も交差である。図３の（４）では、実線が示す２つのリンクの組が接続であり、点線が示す２つのリンクの組も、破線が示す２つのリンクの組も接続である。図３の（５）では、実線が示す２つのリンクの組が準平行な接続であり、点線が示す２つのリンクの組も、破線が示す２つのリンクの組も、準平行な接続である。図３の（６）では、実線が示す２つのリンクの組が同一直線上であり、本実施形態では、点線が示す２つのリンクの組も、破線が示す２つのリンクの組も、同一直線上とみなす。図３の（７）、（８）は、２つのリンクの組の関係のうち、上記（１）～（６）の関係以外の関係を示している。
＜本実施形態の歩行経路判定装置の構成＞
　図４は、本実施形態の歩行経路判定装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
　図４に示すように、歩行経路判定装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ストレージ１４、入力部１５、表示部１６及び通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１７を有する。各構成は、バス１９を介して相互に通信可能に接続されている。
　ＣＰＵ１１は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４からプログラムを読み出し、ＲＡＭ１３を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４に記憶されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ＲＯＭ１２又はストレージ１４には、歩行経路を判定するための歩行経路判定プログラムが格納されている。歩行経路判定プログラムは、１つのプログラムであっても良いし、複数のプログラム又はモジュールで構成されるプログラム群であっても良い。
　ＲＯＭ１２は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ１３は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ１４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。
　入力部１５は、マウス等のポインティングデバイス、及びキーボードを含み、各種の入力を行うために使用される。
　また、入力部１５は、測位対象の歩行者が保持するＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）による衛星測位装置で複数の衛星の各々から受信した衛星信号に基づいて、受信時刻毎に測位した歩行者の位置を示す衛星測位値を受け付ける。また、入力部１５は、各衛星から受信した衛星信号に含まれるＮＭＥＡデータが入力される。歩行経路判定装置１０に入力されるＮＭＥＡデータには、衛星信号の受信強度を示すＣ／Ｎｏ（キャリア／ノイズ比）、衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、ＰＤＯＰ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｄｉｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）等の情報が含まれる。
　表示部１６は、例えば、液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示する。表示部１６は、タッチパネル方式を採用して、入力部１５として機能しても良い。
　通信インタフェース１７は、他の機器と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の規格が用いられる。
　次に、歩行経路判定装置１０の機能構成について説明する。図５は、歩行経路判定装置１０の機能構成の例を示すブロック図である。
　図５に示すように、歩行経路判定装置１０は、機能構成として、近傍リンク抽出部２２、リンク組抽出部２４、候補判定部２６、歩行経路判定部３０、及びマップマッチング処理部４０を有する。各機能構成は、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又はストレージ１４に記憶された歩行経路判定プログラムを読み出し、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより実現される。
　近傍リンク抽出部２２は、入力部１５により受け付けた受信時刻毎の衛星測位値を、歩行経路ネットワークを構成するリンクのいずれかにマップマッチングする。近傍リンク抽出部２２は、受信時刻毎に、当該歩行者の衛星測位値から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得する。
　リンク組抽出部２４は、受信時刻毎に、歩行者の測位軌跡に対応する方向を、歩行者の進行方向として決定する。例えば、当該受信時刻の前後の衛星測位値を結んだ線分の方向を、歩行者の進行方向として決定する。
　なお、リンク組抽出部２４は、ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうち、歩行者の衛星測位値に最も近いリンクの候補を抽出し、抽出したリンクの候補の方位の順方向及び逆方向のうち、歩行者の測位軌跡から得られる仮の進行方向に合致する方向を、歩行者の進行方向として決定してもよい。
　リンク組抽出部２４は、受信時刻毎に、以下のように、リンクの候補の組を取得する。
　まず、リンク組抽出部２４は、ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内のリンクの候補を用いて、２本のリンクの候補の組を全て取得する。
　次に、リンク組抽出部２４は、取得した２本のリンクの候補の組のうち、互いに交差しない、２本のリンクの候補の組を全て取得する。
　次に、リンク組抽出部２４は、取得した２本のリンクの候補の組のうち、互いに接続しない、２本のリンクの候補の組を全て取得する。
　次に、リンク組抽出部２４は、取得した２本のリンクの候補の組のうち、同一直線上にない、２本のリンクの候補の組を全て取得し、最終的な２本のリンクの候補の組とする。
　候補判定部２６は、受信時刻毎に、取得した２本のリンクの候補の組が複数ある場合、当該受信時刻の衛星測位値から最も近い位置にある、２本のリンクの候補の組を取得する。具体的には、取得した２本のリンクの候補の組のうち、当該受信時刻の衛星測位値からリンクの距離の和が最小となる、２本のリンクの候補の組を抽出する。
　また、候補判定部２６は、受信時刻毎に、２本のリンクの候補の組が取得されなかった場合、当該受信時刻の衛星測位値から最も近い位置にあり、かつ、歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本のリンクの候補を取得する。
　歩行経路判定部３０は、候補判定部２６によって２本のリンクの候補の組が抽出された場合に、当該２本のリンクの候補の組に対して、通路の両側にある歩道のどちらの歩道が歩行経路として正しいかを判定する歩行経路判定処理を実施する。歩行経路判定部３０は、歩行経路判定処理により得られた歩行経路を用いて、受信時刻毎の衛星測位値を補正する。
　具体的には、歩行経路判定部３０は、受信時刻毎に取得された、２本のリンクの候補の組に基づいて、２本のリンクの候補の組が切り替わる区間を決定する。そして、歩行経路判定部３０は、区間毎に、入力されたＮＭＥＡデータに基づいて、歩行者の進行方向を基準とした右半面及び左半面毎に、衛星データの受信環境の良し悪しを示す環境値を算出する。なお、環境値の算出方法は、非特許文献１と同様であるため、説明を省略する。
　そして、歩行経路判定部３０は、算出された左半面の環境値と右半面の環境値とを比較して、歩行者の歩行経路を判定する。具体的には、歩行経路判定部３０は、区間毎に、左右の環境値を比較し、環境値が小さい方向（左右）に対応した、２本のリンクの候補の組の何れか一方を、歩行経路として選択する。
　また、歩行経路判定部３０は、選択された歩行経路に対して、受信時刻毎の衛星測位値をマップマッチングすることにより、衛星測位値を歩行経路ネットワーク上の位置に補正して、歩行経路を判定する。
　マップマッチング処理部４０は、候補判定部２６によって１本のリンクの候補が取得された場合に、当該１本のリンクの候補に対して、受信時刻毎の衛星測位値をマップマッチングすることにより、衛星測位値を歩行経路ネットワーク上の位置に補正して、歩行経路を判定する。
＜本実施形態の歩行経路判定装置の作用＞
　次に、歩行経路判定装置１０の作用について説明する。
　図６は、歩行経路判定装置１０による歩行経路判定処理の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又はストレージ１４から歩行経路判定プログラムを読み出して、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより、歩行経路判定処理が行なわれる。
　ステップＳ１００において、ＣＰＵ１１は、近傍リンク抽出部２２として、入力部１５により受け付けた受信時刻毎の衛星測位値を、歩行経路ネットワークを構成するリンクのいずれかにマップマッチングする。ＣＰＵ１１は、近傍リンク抽出部２２として、受信時刻毎に、当該歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得する。
　ステップＳ１０２において、また、ＣＰＵ１１は、リンク組抽出部２４として、受信時刻毎に、リンクの候補の組を取得する。
　上記ステップＳ１０２の処理は、図７に示す処理により実現される。
　まず、ステップＳ１２０において、ＣＰＵ１１は、リンク組抽出部２４として、上記ステップＳ１００で取得したｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内のリンクの候補を用いて、２本のリンクの候補の組を全て取得する。
　上記ステップＳ１２０の処理は、図８に示す処理により実現される。
　ステップＳ１３０において、ＣＰＵ１１は、リンク組抽出部２４として、受信時刻毎に、歩行者の進行方向を決定する。
　ステップＳ１３２において、ＣＰＵ１１は、リンク組抽出部２４として、ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補の各々について、当該リンクの候補の両端点の座標から、当該リンクの候補の方位を算出する。
　ステップＳ１３４において、ＣＰＵ１１は、リンク組抽出部２４として、ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補の各々について、歩行者の進行方向と、当該リンクの候補の方位とのなす角が、閾値以下であれば、当該リンクの候補を、歩行者の進行方向に平行又は準平行とみなす。そして、ＣＰＵ１１は、歩行者の進行方向に平行又は準平行なリンクの候補を組み合わせた、２本のリンクの候補の組を抽出する。
　次に、ステップＳ１２２において、ＣＰＵ１１は、リンク組抽出部２４として、上記ステップＳ１２０で取得した２本のリンクの候補の組のうち、互いに交差しない、２本のリンクの候補の組を全て取得する。
　ここで、２本のリンクの候補が交差しているか否かを判定する方法について説明する。一方のリンクを、点Ａ（ｘ１，ｙ１）、点Ｂ（ｘ２，ｙ２）を両端点とする線分ＡＢとし、他方のリンクを、点Ｃ（ｘ３，ｙ３）、点Ｄ（ｘ４，　ｙ４）を両端点とする線分ＣＤとする。
　点Ａ（ｘ１，ｙ１）、点Ｂ（ｘ２，ｙ２）を通る直線の方程式は以下のように表せる。
（ｘ１－ｘ２）＊（ｙ－ｙ１）＋（ｙ１－ｙ２）＊（ｘ１－ｘ）＝０
　この方程式の左辺に点Ｃ（ｘ３，ｙ３）、点Ｄ（ｘ４，ｙ４）を代入し、その符号を調べることによって直線と線分の交差判定ができる。
　例えば、上記方程式の左辺に点Ｃを代入した場合には、以下の式のように計算される。
ｔｃ＝（ｘ１－ｘ２）＊（ｙ３－ｙ１）＋（ｙ１－ｙ２）＊（ｘ１－ｘ３）
　また、上記方程式の左辺に点Ｄを代入した場合には、以下の式のように計算される。
ｔｄ＝（ｘ１－ｘ２）＊（ｙ４－ｙ１）＋（ｙ１－ｙ２）＊（ｘ１－ｘ４）
　２つの式の符号が異なる場合に、点Ａ，Ｂを通る直線と、線分ＣＤとが交差する、ということを式で表すと、以下の（１）式で表わされる。
ｔｃ＊ｔｄ＜０　・・・（１）
　また、点Ｃ，Ｄを通る直線と、線分ＡＢとの交差についても同様に、以下の式を用いて判定できる。
ｔａ＝（ｘ３－ｘ４）＊（ｙ１－ｙ３）＋（ｙ３－ｙ４）＊（ｘ３－ｘ１）
ｔｂ＝（ｘ３－ｘ４）＊（ｙ２－ｙ３）＋（ｙ３－ｙ４）＊（ｘ３－ｘ２）
ｔａ＊ｔｂ＜０　・・・（２）
　上記（１）、（２）を組み合わせれば、線分ＡＢと線分ＣＤの交差判定が出来る。
［参考文献１］：野平浩平、星守、佐藤創、田口東　共訳、「アルゴリズムＣ　第３巻」、近代科学社
［参考文献２］：江村潤朗、上坂吉則、浅井宗海、有澤誠、西村俊介、「アルゴリズムとデータ構造」、実教出版
［参考文献３］：インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ５ｄ．ｂｉｇｌｏｂｅ．ｎｅ．ｊｐ／～ｔｏｍｏｙａ０３／ｓｈｔｍｌ／ａｌｇｏｒｉｔｈｍ／Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ．ｈｔｍ＞
　次に、ステップＳ１２４において、ＣＰＵ１１は、リンク組抽出部２４として、上記ステップＳ１２２で取得した２本のリンクの候補の組のうち、互いに接続しない、２本のリンクの候補の組を全て取得する。
　ここで、２本のリンクの候補が接続しているか否かを判定する方法について説明する。一方のリンクを、点Ａ（ｘ１，ｙ１）、点Ｂ（ｘ２，ｙ２）を両端点とする線分ＡＢとし、他方のリンクを、点Ｃ（ｘ３，ｙ３）、点Ｄ（ｘ４，　ｙ４）を両端点とする線分ＣＤとする。
　線分ＡＢの点Ａと線分ＣＤの点Ｃとが接続していることを式で表すと以下のようになる。
（ｘ１－ｘ３）＋（ｙ１－ｙ３）＝０
　点Ａと点Ｃとの接続と同様に、点Ａと点Ｄとの接続、点Ｂと点Ｃとの接続、及び点Ｂと点Ｄとの接続についても、以下の式で表わされる。
（ｘ１－ｘ４）＋（ｙ１－ｙ４）＝０
（ｘ２－ｘ３）＋（ｙ２－ｙ３）＝０
（ｘ２－ｘ４）＋（ｙ２－ｙ４）＝０
　上記の４つの式のいずれかを満たせば、線分ＡＢと線分ＣＤは接続していると判定できる。
　次に、ステップＳ１２６において、ＣＰＵ１１は、リンク組抽出部２４として、上記ステップＳ１２４で取得した２本のリンクの候補の組のうち、同一直線上にない、２本のリンクの候補の組を全て取得する。
　ここで、２本のリンクの候補が同一直線上にあるか否かを判定する方法について説明する。
　まず、リンク１とリンク２の端点同士を結ぶ単位ベクトルＡ～Ｄと、リンク１と平行な単位ベクトルＬを定義する。ベクトル同士の内積を取った場合、ベクトル同士が平行なら内積値は１になり、ベクトル同士が直角なら内積値は０になる。
従って、
内積値＝→Ｌ・→Ａ＋→Ｌ・→Ｂ＋→Ｌ・→Ｃ＋→Ｌ・→Ｄ
を計算し、内積値が閾値より大きい場合には、図９に示すように、同一直線上であると見なし、内積値が閾値以下である場合には、図１０に示すように、互いに平行とみなす。
　そして、図６のステップＳ１０４において、ＣＰＵ１１は、候補判定部２６として、受信時刻毎に、上記ステップＳ１０２で取得した２本のリンクの候補の組が複数ある場合、当該受信時刻の衛星測位値から最も近い位置にある、２本のリンクの候補の組を取得する。
　具体的には、取得した２本のリンクの候補の組のうち、当該受信時刻の衛星測位値からリンクの距離の和が最小となる、２本のリンクの候補の組を抽出する。
　例えば、図１１に示すように、２本のリンクの組が複数取得された場合には、衛星測位値からより近い方が、歩行通路判定処理の候補となる２本のリンクの組としてふさわしい。
　よって、衛星測位値からリンクの距離の和ｄ１＋ｄ３、ｄ１＋ｄ２、ｄ２＋ｄ３をそれぞれ計算し、最も小さい２本のリンクの組を、歩行通路判定処理の候補とする。
　また、ＣＰＵ１１は、候補判定部２６として、受信時刻毎に、上記ステップＳ１０２で２本のリンクの候補の組が取得されなかった場合、当該受信時刻の衛星測位値から最も近い位置にあり、かつ、歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本のリンクの候補を取得する。
　ステップＳ１０６では、ＣＰＵ１１は、上記ステップＳ１０４で、２本のリンクの組が得られたか否かを判定する。２本のリンクの組が得られた場合には、ステップＳ１０８へ移行し、２本のリンクの組が得られなかった場合には、ステップＳ１１０へ移行する。
　ステップＳ１０８では、ＣＰＵ１１は、歩行経路判定部３０として、当該２本のリンクの候補の組に対して、歩行経路判定処理を実施し、歩行経路を用いて、受信時刻毎の衛星測位値を補正し、歩行経路判定処理を終了する。
　ステップＳ１１０では、ＣＰＵ１１は、マップマッチング処理部４０として、候補判定部２６によって１本のリンクの候補が取得された場合に、当該１本のリンクの候補に対して、受信時刻毎の衛星測位値をマップマッチングすることにより、衛星測位値を歩行経路ネットワーク上の位置に補正して、歩行経路を判定し、歩行経路判定処理を終了する。
　以上説明したように、本実施形態に係る歩行経路判定装置は、歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得する。歩行経路判定装置は、ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内のリンクの候補から、リンクの候補の組を全て取得する。歩行経路判定装置は、取得したリンクの候補の組のうち、互いに交差しないリンクの候補の組を全て取得する。歩行経路判定装置は、取得したリンクの候補の組のうち、互いに接続しないリンクの候補の組を全て取得する。歩行経路判定装置は、取得した前記リンクの候補の組のうち、同一直線上にないリンクの候補の組を全て取得する。歩行経路判定装置は、取得したリンクの候補の組が複数ある場合、歩行者の位置情報から最も近い位置にあるリンクの候補の組を取得する。歩行経路判定装置は、リンクの候補の組が取得されなかった場合、歩行者の位置情報から最も近い位置にあり、かつ、歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本のリンクの候補を取得する。これにより、歩行経路ネットワークの構造に関わらず、歩行経路を精度よく推定することができる。
　なお、上記各実施形態でＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した歩行経路判定処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、歩行経路判定処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
　また、上記各実施形態では、歩行経路判定プログラムがストレージ１４に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）メモリ等の非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記憶媒体に記憶された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
　以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
　（付記項１）
　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定装置であって、
　メモリと、
　前記メモリに接続された少なくとも１つのプロセッサと、
　を含み、
　前記プロセッサは、
　前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、
　前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、
　前記取得した前記リンクの候補の組が複数ある場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にある前記リンクの候補の組を取得する、
　ように構成されている歩行経路判定装置。
　（付記項２）
　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定装置であって、
　メモリと、
　前記メモリに接続された少なくとも１つのプロセッサと、
　を含み、
　前記プロセッサは、
　前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、
　前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、
　前記リンクの候補の組が取得されなかった場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にあり、かつ、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本の前記リンクの候補を取得する、
　ように構成されている歩行経路判定装置。
　（付記項３）
　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定処理を実行するようにコンピュータによって実行可能なプログラムを記憶した非一時的記憶媒体であって、
　前記歩行経路判定処理は、
　前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、
　前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、
　前記取得した前記リンクの候補の組が複数ある場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にある前記リンクの候補の組を取得する、
非一時的記憶媒体。
　（付記項４）
　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定処理を実行するようにコンピュータによって実行可能なプログラムを記憶した非一時的記憶媒体であって、
　前記歩行経路判定処理は、
　前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、
　前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、
　前記リンクの候補の組が取得されなかった場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にあり、かつ、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本の前記リンクの候補を取得する、
非一時的記憶媒体。
１０   歩行経路判定装置
２２   近傍リンク抽出部
２４   リンク組抽出部
２６   候補判定部
３０   歩行経路判定部
４０   マップマッチング処理部

Claims (8)

  1. 　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定装置であって、
    　前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得する近傍リンク抽出部と、
    　前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得するリンク組抽出部と、
    　前記取得した前記リンクの候補の組が複数ある場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にある前記リンクの候補の組を取得する候補判定部と、
    　を含む歩行経路判定装置。
  2. 　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定装置であって、
    　前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得する近傍リンク抽出部と、
    　前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得するリンク組抽出部と、
    　前記リンクの候補の組が取得されなかった場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にあり、かつ、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本の前記リンクの候補を取得する候補判定部と、
    　を含む歩行経路判定装置。
  3. 　前記リンク組抽出部は、更に、
    　前記歩行者の位置情報に最も近い前記歩行経路ネットワークのリンクの候補の方位の順方向及び逆方向のうち、前記歩行者の測位軌跡に合致する方向を、前記歩行者の進行方向として決定する請求項１又は請求項２に記載の歩行経路判定装置。
  4. 　前記リンク組抽出部は、同一直線上にない前記リンクの候補の組を取得する際に、
    　前記リンクの候補の組のうちの一方の前記リンクの候補の両端点と、他方の前記リンクの候補の両端点とをそれぞれ結んだベクトルの単位ベクトル→Ａ、→Ｂ、→Ｃ、→Ｄと、前記一方の前記リンクの候補の単位ベクトル→Ｌとの内積の和を求め、求めた前記内積の和が閾値より小さければ、前記リンクの候補の組は同一直線上にないと判定する請求項１～請求項３の何れか１項記載の歩行経路判定装置。
  5. 　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定方法であって、
    　近傍リンク抽出部が、前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、
    　リンク組抽出部が、前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　候補判定部が、前記取得した前記リンクの候補の組が複数ある場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にある前記リンクの候補の組を取得する
    　歩行経路判定方法。
  6. 　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定方法であって、
    　近傍リンク抽出部が、前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、
    　リンク組抽出部が、前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　候補判定部が、前記リンクの候補の組が取得されなかった場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にあり、かつ、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本の前記リンクの候補を取得する
    　歩行経路判定方法。
  7. 　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定するための歩行経路判定プログラムであって、
    　前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、
    　前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　前記取得した前記リンクの候補の組が複数ある場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にある前記リンクの候補の組を取得する
    　ことをコンピュータに実行させるための歩行経路判定プログラム。
  8. 　対象の歩行者が保持する測位装置に測位された前記歩行者の位置情報から、前記歩行者の歩行経路を判定する歩行経路判定プログラムであって、
    　前記歩行者の位置情報から近い順にｎ本の歩行経路ネットワークを構成するリンクを、歩行者が実際に歩行している歩行経路ネットワークのリンクの候補として取得し、
    　前記ｎ本の歩行経路ネットワークのリンクの候補のうちの、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の前記リンクの候補から、前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　前記取得した前記リンクの候補の組のうち、互いに交差せず、かつ、互いに接続せず、かつ、同一直線上にない前記リンクの候補の組を全て取得し、
    　前記リンクの候補の組が取得されなかった場合、前記歩行者の位置情報から最も近い位置にあり、かつ、前記歩行者の進行方向とのなす角が閾値以内の１本の前記リンクの候補を取得する
    　ことをコンピュータに実行させるための歩行経路判定プログラム。
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