JP2004282406A - 位置依存型情報処理システム、サーバ及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】方向測定手段を用いて安価且つ高精度にユーザ位置に依存したサービスを実現可能な位置依存型情報処理システム、サーバ及び装置を提供することである。
【解決手段】クライアント端末１０の方向センサ１２によって測定された二以上の目標物の方向データが位置情報管理サーバ２０に送信され、位置情報管理サーバ２０がユーザ位置計算プログラム２４ａを実行することにより、前記二以上の目標物の方向データと目標物位置情報データベース２５ａより取得された二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいてユーザ位置の推定計算を行うので、二次元若しくは三次元のユーザ位置を確実に測定することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザ位置並びにユーザによって指示される方向に依存したサービスを実現するための位置依存型情報処理システム、サーバ及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話などの携帯通信端末やカーナビゲーションシステムの普及に伴って、ユーザ位置に依存した様々なサービスが展開されるようになってきている。そして、ユーザ位置を検出する方式としては、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が広く用いられている。すなわち、ＧＰＳを利用したユーザ位置情報の取得は、円軌道上にあるＧＰＳ衛星から送信される衛星の位置や時刻などの情報をユーザ側の受信機で受信して、衛星から電波が発信されてから受信機に到達するまでの時間を測定し、距離に変換する方法によって行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＧＰＳでは、受信機の電源投入後、ＧＰＳ衛星を捕捉してセンサが利用可能となるまでに時間がかかる点、ビル街や屋内などのＧＰＳ衛星からの電波が届きにくい場所での利用が困難である点、衛星の位置誤差や衛星からの電波が対流圏や電離層を通過するときの電波の遅れなどから１０ｍ程度の誤差が生じる点等、種々の問題があることが指摘されている。
一方、携帯電話における位置測定技術として、基地局側でＧＰＳ衛星を捕捉することにより、システムの起動時間を短縮するようにした技術（Ａｓｓｉｓｔｅｄ−ＧＰＳ）や、屋内向けの測位技術として位置が既知である超音波受信装置への超音波の到達時間を用いた技術（Ａｃｔｉｖｅ−ＢＡＴ）も提案されているが、これらの方式では一般的に環境側の設備が高価になるという問題がある。
また、ＧＰＳ等の従来技術においても多くのＧＰＳ衛星からの電波を利用することにより高度を含む三次元位置を取得することも理論上可能であるが、詳細な位置情報を取得することは困難であるという問題があった。
一方、ユーザ位置に依存したサービスにおいては、サービスの提供に関連する対象物の指定方法が複雑であると、ユーザにとって利用しにいという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、方向測定手段を用いて安価且つ高精度にユーザ位置に依存したサービスを実現可能な位置依存型情報処理システム、サーバ及び装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の位置依存型情報処理システムは、ネットワークを介して通信接続されたサーバとクライアントとからなり、前記クライアント側ユーザの位置に依存した情報処理を行うシステムであって、前記クライアントに設けられ、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数の目標物について各々の位置情報を記憶する目標物位置情報データベース手段と、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記方向測定手段によって測定された二以上の目標物の方向データと、前記目標物位置情報データベース手段より取得された前記二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいて、ユーザ位置の推定計算を行うユーザ位置計算手段とを備えたことを特徴とする。
従って、クライアントに設けられた方向測定手段が、ユーザによって指示された二以上の目標物の方向を測定し、クライアント又はサーバの少なくとも一方に設けられたユーザ位置計算手段が、方向測定手段によって測定された二以上の目標物の方向データと、クライアント又はサーバの少なくとも一方に設けられて環境に存在する複数の目標物について各々の位置情報を記憶する目標物位置情報データベース手段より取得された二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいてユーザ位置の推定計算を行う。よって、方向測定手段による二以上の目標物の方向測定結果と各目標物の位置情報とを利用してユーザ位置を推定計算するので、環境側に高価なユーザ位置測定用設備を設けることなく、極めて安価な構成で確実にユーザ位置を測定することができる。また、方向測定結果を用いてユーザ位置を推定計算するため、二次元位置に限らず、三次元位置をも測定可能な構成とすることができる。尚、目標物には、高層ビル等のランドマークや、壁や電柱等に人為的に設けられた目印（マーカ）が含まれる（以下、同様）。また、目標物の方向の測定は、絶対方向に限らず、各目標物間の相対方向でもよい。
【０００６】
また、請求項２に記載の位置依存型情報処理システムは、前記ユーザ位置計算手段が、前記二以上の目標物の方向データとそれらの位置情報とに基づいて確率密度を計算することにより、前記ユーザ位置を推定することを特徴とする。
従って、ユーザが存在するであろう位置を確率密度として計算するので、方向測定手段における測定誤差をも考慮して高精度且つ確実にユーザ位置を推定することができる。
【０００７】
また、請求項３に記載の位置依存型情報処理システムは、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段と、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、クライアント又はサーバの少なくとも一方に設けられた指定対象物推定手段が、対象物位置情報データベース手段に記憶された複数の対象物の位置情報を参照し、ユーザ位置データと方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する。よって、ユーザが何らかのサービスの提供を希望する場合等に、ユーザが方向測定手段を用いて指示した対象物を指定対象物として確実に推定することができる。
ここで、対象物とは、何らかのサービスの提供に関連し、ユーザが指し示すことが可能な物をいう。具体的には、商店、レストラン等の建物や、ビルの壁面に設けられた大型ディスプレイ等の機器が該当する。また、指定対象物とは、ユーザによって実際に指定された対象物をいう。（以下、同様）
【０００８】
また、請求項４に記載の位置依存型情報処理システムは、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段と、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記サービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、既知のユーザ位置と、ユーザが方向測定手段を用いて指し示した任意の方向の方向データとを用いて、当該方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を確実に発見することができる。例えば、ユーザが、サービスの種別を指定することなく方向測定手段を任意の方向に向けた場合には、当該方向における全種別のサービスの存在を発見し、クライアントに設けられた表示装置等によってサービスの存在を知らせることができる。また、ユーザがクライアントにおいて特定のサービス種別を指定し、方向測定手段を任意の方向に向けた場合は、当該方向に存在する特定のサービス種別に属するサービスの存在を発見するようにしてもよい。あるいは、クライアントにおいて、音、振動、光等によってサービスの存在をユーザに知らせるようにしてもよい。さらに、サービスの存在を確率密度として表し、確率密度の大きさに対応する振動の強さ、音の大きさ、画像内容等を出力することにより、サービスの存在可能性を表現するようにしてもよい（以下、請求項７，１３，１５，２２，２６において同様）。
【０００９】
また、請求項５に記載の位置依存型情報処理システムは、ネットワークを介して通信接続されたサーバとクライアントとからなり、前記クライアント側ユーザの位置に依存した情報処理を行うシステムであって、前記クライアントに設けられ、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段と、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、クライアント又はサーバの少なくとも一方に設けられた指定対象物推定手段が、対象物位置情報データベース手段に記憶された複数の対象物の位置情報を参照し、ユーザ位置データと方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する。よって、ユーザが何らかのサービスの提供を希望する場合等に、ユーザが方向測定手段を用いて指示した対象物を指定対象物として確実に推定することができる。
【００１０】
また、請求項６に記載の位置依存型情報処理システムは、前記ネットワーク上にて前記各対象物に対応づけて設けられ、前記ネットワークを介して受信したサービス指示に基づいて前記各対象物に関連した所定のサービスを提供するサービス提供装置、を備え、前記クライアントは、前記指定対象物に対応する前記サービス提供装置に対してサービス指示を送信可能に構成されたことを特徴とする。
従って、クライアントが指定対象物に対応するサービス提供装置に対してサービス指示を送信すると、サービス提供装置は、ネットワークを介して受信したサービス指示に基づいて指定対象物に関連した所定のサービスの提供を実行する。尚、サービスの提供とは、例えば、対象物が商店である場合には取扱商品に関する情報提供等を、対象物がビルの壁面に設けられた大型ディスプレイ等の機器である場合には、当該機器の電源オン／オフ等を意味する。（以下、同様）
【００１１】
また、請求項７に記載の位置依存型情報処理システムは、ネットワークを介して通信接続されたサーバとクライアントとからなり、前記クライアント側ユーザの位置に依存した情報処理を行うシステムであって、前記クライアントに設けられ、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段と、前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記サービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、既知のユーザ位置と、ユーザが方向測定手段を用いて指し示した任意の方向の方向データとを用いて、当該方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を確実に発見することができる。例えば、ユーザが、サービスの種別を指定することなく方向測定手段を任意の方向に向けることにより、当該方向における全種別のサービスの存在を発見し、クライアントに設けられた表示装置等によってサービスの存在を知らせることができる。また、ユーザがクライアントにおいて特定のサービス種別を指定し、方向測定手段を任意の方向に向けた場合は、当該方向に存在する特定のサービス種別に属するサービスの存在を発見するようにしてもよい。
【００１２】
また、請求項８に記載の位置依存型情報処理システムは、前記方向測定手段が、少なくとも方位角又は相対角のいずれかを測定可能であり、前記方向データには、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データが含まれていることを特徴とする。
従って、ユーザ位置計算手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データを含む方向データを用いて、ユーザの二次元位置を推定することができる。また、指定対象物推定手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データを含む方向データによって表される二次元方向に基づいて指定対象物を推定することができる。また、サービス発見手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データを含む方向データによって表される二次元方向に基づいてサービスの存在を発見することができる。
【００１３】
また、請求項９に記載の位置依存型情報処理システムは、前記方向測定手段が、さらに、仰角を測定可能であり、前記方向データには、仰角の測定データが含まれていることを特徴とする。
従って、ユーザ位置計算手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれか及び仰角の測定データを含む方向データを用いて、ユーザの三次元位置を推定することができる。また、指定対象物推定手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれか及び仰角の測定データを含む方向データによって表される三次元方向に基づいて指定対象物を推定することができる。また、サービス発見手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれか及び仰角の測定データを含む方向データによって表される三次元方向に基づいてサービスの存在を発見することができる。
【００１４】
また、請求項１０に記載の位置依存型情報処理用サーバは、ネットワークを介してクライアントと通信接続され、そのクライアント側のユーザ位置に依存した情報処理を行うサーバであって、環境に存在する複数の目標物について各々の位置情報を記憶する目標物位置情報データベース手段と、前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した二以上の目標物の方向データと、前記目標物位置情報データベース手段より取得した前記二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいて、前記クライアント側のユーザ位置の推定計算を行うユーザ位置計算手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、ユーザによって指示された二以上の目標物の方向を測定した結果をネットワークを介してクライアントから受信すると、ユーザ位置計算手段が、その二以上の目標物の方向データと、環境に存在する複数の目標物について各々の位置情報を記憶する目標物位置情報データベース手段より取得された二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいてユーザ位置の推定計算を行う。よって、二以上の目標物の方向測定結果と各目標物の位置情報とを利用してユーザ位置を推定計算するので、環境側に高価なユーザ位置測定用設備を設けることなく、極めて安価な構成で確実にユーザ位置を測定することができる。また、方向測定結果を用いてユーザ位置を推定計算するため、二次元位置に限らず、三次元位置をも測定可能な構成とすることができる。また、処理負担の大きいユーザ位置の推定計算を行うユーザ位置計算手段、及びデータ量が大きい目標物位置情報データベース手段がサーバ側に設けられているので、極めて簡単且つ安価な構成のクライアントを利用することができる。
【００１５】
また、請求項１１に記載の位置依存型情報処理用サーバは、前記ユーザ位置計算手段が、前記二以上の目標物の方向データとそれらの位置情報とに基づいて確率密度を計算することにより、前記ユーザ位置を推定することを特徴とする。
従って、ユーザが存在するであろう位置を確率密度として計算するので、方向測定手段における測定誤差をも考慮して高精度且つ確実にユーザ位置を推定することができる。
【００１６】
また、請求項１２に記載の位置依存型情報処理用サーバは、環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段と、その対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、指定対象物推定手段が、対象物位置情報データベース手段に記憶された複数の対象物の位置情報を参照し、ユーザ位置データとネットワークを介してクライアントから受信した対象物の方向データとに基づいて、各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する。よって、ユーザが何らかのサービスの提供を希望する場合等に、ユーザが指示した対象物の方向データをクライアントからサーバに送信することにより指定対象物を確実に推定することができる。
【００１７】
また、請求項１３に記載の位置依存型情報処理用サーバは、環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段と、そのサービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、既知のユーザ位置と、ネットワークを介してクライアントから受信される任意の方向の方向データとを用いて、当該方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を確実に発見することができる。例えば、ユーザが、サービスの種別を指定することなく任意の方向の方向データをサーバに送信した場合は、サーバが当該方向における全種別のサービスの存在を発見してクライアントに送信することにより、クライアントに設けられた表示装置等によってサービスの存在を知らせることができる。また、ユーザがクライアントにおいて特定のサービス種別を指定し、任意の方向の方向データをサーバに送信した場合は、サーバが当該方向に存在する特定のサービス種別に属するサービスの存在を発見するようにしてもよい。
【００１８】
また、請求項１４に記載の位置依存型情報処理用サーバは、ネットワークを介してクライアントと通信接続され、そのクライアント側のユーザ位置に依存した情報処理を行うサーバであって、環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段と、その対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、指定対象物推定手段が、対象物位置情報データベース手段に記憶された複数の対象物の位置情報を参照し、ユーザ位置データとネットワークを介してクライアントから受信した対象物の方向データとに基づいて、各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する。よって、ユーザが何らかのサービスの提供を希望する場合等に、ユーザが指示した対象物の方向データをクライアントからサーバに送信することにより指定対象物を確実に推定することができる。
【００１９】
また、請求項１５に記載の位置依存型情報処理用サーバは、ネットワークを介してクライアントと通信接続され、そのクライアント側のユーザ位置に依存した情報処理を行うサーバであって、環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段と、そのサービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、既知のユーザ位置と、ネットワークを介してクライアントから受信される任意の方向の方向データとを用いて、当該方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を確実に発見することができる。例えば、ユーザが、サービスの種別を指定することなく任意の方向の方向データをサーバに送信した場合は、サーバが当該方向における全種別のサービスの存在を発見してクライアントに送信することにより、クライアントに設けられた表示装置等によってサービスの存在を知らせることができる。また、ユーザがクライアントにおいて特定のサービス種別を指定し、任意の方向の方向データをサーバに送信した場合は、サーバが当該方向に存在する特定のサービス種別に属するサービスの存在を発見するようにしてもよい。
【００２０】
また、請求項１６に記載の位置依存型情報処理用サーバは、前記方向データには、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データが含まれていることを特徴とする。
従って、ユーザ位置計算手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データを含む方向データを用いて、ユーザの二次元位置を推定することができる。また、指定対象物推定手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データを含む方向データによって表される二次元方向に基づいて指定対象物を推定することができる。また、サービス発見手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データを含む方向データによって表される二次元方向に基づいてサービスの存在を発見することができる。
【００２１】
また、請求項１７に記載の位置依存型情報処理用サーバは、前記方向データには、仰角の測定データが含まれていることを特徴とする。
従って、ユーザ位置計算手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれか及び仰角の測定データを含む方向データを用いて、ユーザの三次元位置を推定することができる。また、指定対象物推定手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれか及び仰角の測定データを含む方向データによって表される三次元方向に基づいて指定対象物を推定することができる。また、サービス発見手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれか及び仰角の測定データを含む方向データによって表される三次元方向に基づいてサービスの存在を発見することができる。
【００２２】
また、請求項１８に記載の位置依存型情報処理装置は、ユーザ位置に依存した情報処理を行う装置であって、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、その方向測定手段によって測定された二以上の目標物の方向データと前記二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいて、ユーザ位置の推定計算を行うユーザ位置計算手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、方向測定手段が、ユーザによって指示された二以上の目標物の方向を測定し、ユーザ位置計算手段が、方向測定手段によって測定された二以上の目標物の方向データと、その二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいてユーザ位置の推定計算を行う。よって、方向測定手段による二以上の目標物の方向測定結果と各目標物の位置情報とを利用してユーザ位置を推定計算するので、環境側に高価なユーザ位置測定用設備を設けることなく、極めて安価な構成で確実にユーザ位置を測定することができる。また、方向測定結果を用いてユーザ位置を推定計算するため、二次元位置に限らず、三次元位置をも測定可能な構成とすることができる。尚、複数の目標物の位置情報を位置依存型情報処理装置において予め記憶する構成としてもよく、ネットワーク等を介して外部から目標物の位置情報を取得する構成としてもよい。
【００２３】
また、請求項１９に記載の位置依存型情報処理装置は、環境に存在する複数の目標物について各々の位置情報を記憶する目標物位置情報データベース手段、を備え、前記ユーザ位置計算手段は、前記目標物位置情報データベース手段より前記二以上の目標物の各々の位置情報を取得することを特徴とする。
従って、目標物位置情報データベース手段より二以上の目標物の各々の位置情報を取得して、ユーザ位置計算手段により確実にユーザ位置の推定計算を行うことができる。
【００２４】
また、請求項２０に記載の位置依存型情報処理装置は、前記ユーザ位置計算手段は、前記二以上の目標物の方向データとそれらの位置情報とに基づいて確率密度を計算することにより、前記ユーザ位置を推定することを特徴とする。
従って、ユーザが存在するであろう位置を確率密度として計算するので、方向測定手段における測定誤差をも考慮して高精度且つ確実にユーザ位置を推定することができる。
【００２５】
また、請求項２１に記載の位置依存型情報処理装置は、環境に存在する複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段、を備えたことを特徴とする。
従って、指定対象物推定手段が、環境に存在する複数の対象物の位置情報を参照し、ユーザ位置データと方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する。よって、ユーザが何らかのサービスの提供を希望する場合等に、ユーザが方向測定手段を用いて指示した対象物を指定対象物として確実に推定することができる。
【００２６】
また、請求項２２に記載の位置依存型情報処理装置は、環境に存在する複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段、を備えたことを特徴とする。
従って、既知のユーザ位置と、ユーザが方向測定手段を用いて指し示した任意の方向の方向データとを用いて、当該方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を確実に発見することができる。例えば、ユーザが、サービスの種別を指定することなく方向測定手段を任意の方向に向けた場合は、当該方向における全種別のサービスの存在を発見して表示装置等に表示することにより、ユーザはサービスの存在を知ることができる。また、ユーザがクライアントにおいて特定のサービス種別を指定し、方向測定手段を任意の方向に向けることにより、当該方向に存在する特定のサービス種別に属するサービスの存在を発見するようにしてもよい。
【００２７】
また、請求項２３に記載の位置依存型情報処理装置は、ユーザ位置に依存した情報処理を行う装置であって、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、環境に存在する複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、指定対象物推定手段が、環境に存在する複数の対象物の位置情報を参照し、ユーザ位置データと方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する。よって、ユーザが何らかのサービスの提供を希望する場合等に、ユーザが方向測定手段を用いて指示した対象物を指定対象物として確実に推定することができる。尚、複数の対象物の位置情報を位置依存型情報処理装置において予め記憶する構成としてもよく、ネットワーク等を介して外部から対象物の位置情報を取得する構成としてもよい。
【００２８】
また、請求項２４に記載の位置依存型情報処理装置は、環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段、を備え、前記指定対象物推定手段は、前記対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照して前記指定対象物の推定を行うことを特徴とする。
従って、指定対象物推定手段は、対象物位置情報データベース手段に記憶された複数の対象物の位置情報を参照して、確実に指定対象物の推定を行うことができる。
【００２９】
また、請求項２５に記載の位置依存型情報処理装置は、ネットワーク上にて前記各対象物に対応づけて設けられ、前記ネットワークを介して受信したサービス指示に基づいて前記各対象物に関連した所定のサービスを提供するサービス提供装置が存在する環境下において、前記指定対象物に対応する前記サービス提供装置に対してサービス指示を送信可能に構成されたことを特徴とする。
従って、指定対象物に対応するサービス提供装置に対してサービス指示を送信すると、サービス提供装置は、ネットワークを介して受信したサービス指示に基づいて指定対象物に関連した所定のサービスの提供を実行する。
【００３０】
また、請求項２６に記載の位置依存型情報処理装置は、ユーザ位置に依存した情報処理を行う装置であって、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、環境に存在する複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、を備えたことを特徴とする。
従って、既知のユーザ位置と、ユーザが方向測定手段を用いて指し示した任意の方向の方向データとを用いて、当該方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を確実に発見することができる。例えば、ユーザが、サービスの種別を指定することなく方向測定手段を任意の方向に向けることにより、当該方向における全種別のサービスの存在を発見して表示装置等に表示することにより、ユーザはサービスの存在を知ることができる。また、ユーザがクライアントにおいて特定のサービス種別を指定し、方向測定手段を任意の方向に向けることにより、当該方向に存在する特定のサービス種別に属するサービスの存在を発見するようにしてもよい。
【００３１】
また、請求項２７に記載の位置依存型情報処理装置は、環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段、を備え、前記サービス発見手段は、前記サービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照して前記サービスの発見を行うことを特徴とする。
従って、サービス発見手段は、サービス位置情報データベース手段に記憶された複数のサービスの位置情報を参照して、確実にサービスの発見を行うことができる。
【００３２】
また、請求項２８に記載の位置依存型情報処理装置は、前記方向測定手段が、少なくとも方位角又は相対角のいずれかを測定可能であり、前記方向データには、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データが含まれていることを特徴とする。
従って、ユーザ位置計算手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データを含む方向データを用いて、ユーザの二次元位置を推定することができる。また、指定対象物推定手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データを含む方向データによって表される二次元方向に基づいて指定対象物を推定することができる。また、サービス発見手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データを含む方向データによって表される二次元方向に基づいてサービスの存在を発見することができる。
【００３３】
また、請求項２９に記載の位置依存型情報処理装置は、前記方向測定手段が、さらに、仰角を測定可能であり、前記方向データには、仰角の測定データが含まれていることを特徴とする。
従って、ユーザ位置計算手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれか及び仰角の測定データを含む方向データを用いて、ユーザの三次元位置を推定することができる。また、指定対象物推定手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれか及び仰角の測定データを含む方向データによって表される三次元方向に基づいて指定対象物を推定することができる。また、サービス発見手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれか及び仰角の測定データを含む方向データによって表される三次元方向に基づいてサービスの存在を発見することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した位置依存型情報処理システム、サーバ及び装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態の位置依存型情報処理システム１の全体構成について、図１を参照しつつ説明する。
【００３５】
位置依存型情報処理システム１は、ユーザが任意の場所において位置に依存した様々な情報を取得すること、サービスに関する指示を行うこと等（これらを位置依存サービスと称する）を実現するためのシステムである。位置依存型情報処理システム１は、図１に示すように、クライアント端末１０と、位置情報管理サーバ２０と、基地局３０と、応用サービス提供機器４０と、ネットワーク５０とを主要な構成要素として構成されている。尚、クライアント端末２が本発明のクライアントを、位置情報管理サーバ２０がサーバを、応用サービス提供機器４０がサービス提供装置をそれぞれ構成するものである。
【００３６】
クライアント端末１０は、ユーザが持ち歩く携帯型の端末装置であり、図２に示すように、前面部にディスプレイ１３と複数の操作ボタン１４とが設けられている。より詳細には、クライアント端末１０は、図３のブロック図に示すように、通信モジュール１１と、方向センサ１２と、ディスプレイ１３と、複数の操作ボタン１４と、これら各部を制御する制御部１５とから構成されている。
通信モジュール１１は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続するための通信機能を有するモジュールであり、基地局（アクセスポイント）３０と無線接続することによりネットワーク５０にアクセスし、位置情報管理サーバ２０との間で通信を行うことができる。尚、クライアント端末１０は、具体的には、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）や、携帯電話機等として実現されることが好ましい。
【００３７】
方向センサ１２は、ユーザがランドマーク、マーカ等の目標物、又は対象物を指し示した際に、その指示方向を測定するための装置である。方向センサ１２は、具体的には、磁気センサと加速度センサとを組み合わせて構成され、２軸以上の磁気センサにより地磁気ベクトルの方向を、２軸以上の加速度センサにより重力ベクトルの方向をそれぞれ測定し、方向センサ１２が示された方向、すなわち、ヨー角（方位角／偏角）、ピッチ角（仰角／傾斜角）、ロール角（回転角／動作角）をそれぞれ出力する。但し、以下の説明では、説明の簡単化のため、ヨー角（方位角）のみを用いた例で説明する。本実施形態において、方位角は、北方向を基準方向（０度）とする反時計回りの角度によって表される。従って、図４に示すように、西が９０度、南が１８０度、東が２７０度となる。方向センサ１２としては、具体的には、Ｍｉｃｒｏｓｔｒａｉｎ社製の３ＤＭ（商品名）や、ＮＥＣトーキン社製の３Ｄモーションセンサ（商品名）等の方向センサデバイスを用いることが可能である。また、目標物を正確に指し示すために、細長い棒状のガイドやレーザポインタ等を装備する構成としてもよい。
【００３８】
ここで、ランドマークとは、ユーザ位置を測定する際にクライアント端末２によって指し示される目印となるものであって、塔や高層ビルなどの建造物や山の頂などの特徴ある地形等が該当する。ユーザは、クライアント端末１０でランドマークを指し示す際にランドマーク名を選択し入力する。また、マーカとは、同じく、ユーザが位置を測定する際にクライアント端末１０により指し示す目印であって、屋内又は屋外に人為的に設置された目印である。マーカには赤、青、黄等の着色がなされており、ユーザは、クライアント端末１０でマーカを指し示す際にマーカの色を選択し入力する。マーカは、例えば、壁や電柱などに、色が塗られたシートを貼り付けることにより実現される。尚、ランドマークとマーカとは、共にユーザ位置を測定するためにクライアント端末１０によって指し示される目標物という点で共通するため、両者の区別を特に要しない場合には、以下の説明において両者をまとめてランドマーク／マーカと記載することとする。
【００３９】
また、対象物とは、ユーザが応用サービスの提供を受けるために、クライアント端末１０を用いて指し示す対象となるものであり、商店、レストラン、宿泊施設等の建物、又は応用サービス提供機器（例えば、天井のライト、ビルの壁面に設けられた大型ディスプレイなど）等である。尚、応用サービスとは、対象物を指し示すことによりユーザが提供を受けることができるサービスである。応用サービスは、具体的には、例えば対象物が応用サービス提供機器である場合、指し示した機器を遠隔操作すること等であり、対象物が商店等である場合、指し示した商店に関する情報をクライアント端末１０において受信して画面表示させること等である。
【００４０】
ディスプレイ１３は、液晶表示ディスプレイ等によって構成され、各種の情報を画面表示することが可能である。尚、ディスプレイ１３は、後述するマーカの色入力や応用サービスの利用のために、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）機能を備えることが好ましい。
操作ボタン１４は、ランドマーク／マーカの選択入力、方向センサ１２の起動、応用サービスの選択等を行うための操作手段であって、ディスプレイ１３上に表示されたカーソルを上下左右に移動させるためのボタン、選択した内容を決定するためのボタン等から構成されている。
制御部１５は、ＣＰＵ１５ａ，ＲＯＭ１５ｂ，ＲＡＭ１５ｃ、書き換え可能な不揮発性メモリ１５ｄ等から構成され、上述した各部の動作を制御する。また、ＲＯＭ１５ｂには各種のプログラムやデータが記憶されている。また、不揮発性メモリ１５ｄには、ランドマーク／マーカの一覧を表示するための情報等が記憶されている。
【００４１】
位置情報管理サーバ２０は、ネットワーク５０に接続されており、ランドマーク／マーカ、対象物、基地局３０の位置情報等の管理、ユーザ位置の推定計算、対象物の推定等を行うサーバコンピュータである。より詳細には、位置情報管理サーバ２０は、図５に示すように、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、プログラム記憶装置２４と、データベース記憶装置２５とを備えている。尚、プログラム記憶装置２４及びデータベース記憶装置２５は、具体的には、ハードディスク装置等によって構成される。尚、データベース記憶装置２５が、本発明の目標物位置情報データベース手段、対象物位置情報データベース手段、及びサービス位置情報データベース手段を構成するものである。
【００４２】
プログラム記憶装置２４には、ユーザ位置計算プログラム２４ａと、対象物推定プログラム２４ｂと、サービス発見プログラム２４ｃとが記憶されている。ユーザ位置計算プログラム２４ａは、ネットワーク５０を介してクライアント端末１０より送信された複数のランドマーク／マーカに対する方向測定データに基づいて、ユーザ位置を推定するための位置確率密度の計算を行うコンピュータ読み取り可能な処理プログラムである。また、対象物推定プログラム２４ｂは、既知のユーザ位置と、ネットワーク５０を介してクライアント端末１０より受信した対象物に対する方向測定データとに基づいて、指定された対象物がどの対象物であるかを確率密度の計算によって推定するためのコンピュータ読み取り可能な処理プログラムである。サービス発見プログラム２４ｃは、既知のユーザ位置と、ネットワーク５０を介してクライアント端末１０より受信した任意の方向の方向測定データとに基づいて、当該方向におけるサービスの存在を確率密度の計算によって発見するためのコンピュータ読み取り可能な処理プログラムである。ユーザ位置計算プログラム２４ａ、対象物推定プログラム２４ｂ及びサービス発見プログラム２４ｃは、ＣＰＵ２１によってプログラム記憶装置２４より読み出されて実行される。尚、ユーザ位置計算プログラム２４ａ、対象物推定プログラム２４ｂ及びサービス発見プログラム２４ｃにおける処理内容の詳細については、後述する。また、ユーザ位置計算プログラム２４ａが本発明のユーザ位置計算手段として、対象物推定プログラム２４ｂが指定対象物推定手段として、サービス発見プログラム２４ｃがサービス発見手段としてそれぞれ機能するものである。
【００４３】
データベース記憶装置２５には、ランドマーク／マーカ位置情報データベース２５ａと、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂとが記憶されている。ランドマーク／マーカ位置情報データベース２５ａには、図６に示すように、ランドマーク／マーカ名に対応づけて、各ランドマーク／マーカの緯度、経度、高度、利用可能領域、基地局等の情報が格納されている。また、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂには、図７に示すように、対象物名に対応づけて、各対象物のサービス種別、緯度、経度、高度、利用可能領域、基地局、応用サービス情報等の情報（利用可能な応用サービスの内容）が格納されている。
【００４４】
ここで、利用可能領域とは、それぞれのランドマーク／マーカ、対象物、基地局３０に対して利用可能な領域を定義するものである。すなわち、広範囲で本実施形態のシステムを利用することを考えた場合、ランドマーク／マーカや対象物が見える範囲を考慮することが必要となる。例えば、特定の位置から特定の方向に存在する対象物は、実際には無数に存在するであろう。しかし、例えば、１ｋｍ先の街灯などの見えない対象物をユーザが指し示すことはないと考えられるからである。また、ランドマーク／マーカ・対象物の利用可能領域は、ランドマーク／マーカ・対象物が見える位置の範囲である。これにより、ある位置から見えるランドマーク／マーカ・対象物を特定することができ、後述するマーカ選択モデル、対象物選択モデルを具体的に計算することができる。基地局３０の利用可能領域は、基地局３０の電波が届く位置の範囲である。これは、現在接続中の基地局３０を取得することにより得られる粗い位置情報を表し、ユーザの存在しうる位置を制限するために用いられる。
【００４５】
利用可能領域のモデルとしては、例えば以下のようなものが考えられる。
・全領域：１部屋などの狭い範囲でシステムを運用する場合は、利用可能領域を全範囲としてもよい。
・円領域：オブジェクトの位置を中心とする円領域である。例えば、基地局３０から半径１００ｍの範囲に電波が到達する、ランドマーク／マーカ・対象物は半径１０ｍの範囲から指定される、などである。
・単位領域の集合：あらかじめ位置空間を、複数の単位領域（例えば、部屋、通り、広場などの単位で）に分割しておく。この単位領域の集合により、利用可能領域を実現する。
【００４６】
利用可能領域の定義例を図８に示す。図８は、オブジェクトの位置を中心とした円領域をモデルとしている。クライアント端末１０の接続している基地局３０を特定することにより、ユーザが現在、基地局３０の利用可能領域の範囲内にいることが特定できる。従って、例えば、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄがマーカであるとした場合、マーカＤは（ユーザが基地局３０の利用可能領域のどこにいたとしても）指し示されることはない。基地局３０の利用可能領域に対して、マーカの利用可能領域が重なっている場合にのみ、そのマーカが指定の対象とみなされる。従って、マーカの配色を考えた場合、少なくともこの範囲に存在するマーカが別々の色に配色されていれば、範囲外のマーカが同じ色だったとしても、マーカを唯一に特定することができる。次に、ユーザの位置を計算できたとする。例えば、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが対象物であるとした場合、図中のユーザ位置と利用可能領域とが重なっている対象物Ａ，Ｂのみが、指定の対象となる。ユーザの存在しうる位置範囲（位置の確率密度の高い部分）に対して、対象物の利用可能領域が重なっている場合にのみ、その対象物が指定の対象とみなされる。これにより、見えない対象物が指定対象物として推定されることはない。
【００４７】
ランドマーク／マーカ位置情報データベース２５ａ、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂへの情報は、サービス提供者又は一般の利用ユーザにより登録される。ランドマーク／マーカ・基地局の位置は、登録者が本実施形態における方法とは別の位置測定方法により取得して登録する。例えば、登録者が地図上の点を指定する、登録者がオブジェクトの位置に行き他の位置取得センサ（ＧＰＳ等）により位置を取得する、などが考えられる。対象物の位置は、ランドマーク／マーカの場合と同様に取得してもよいし、ランドマーク／マーカ・基地局などの整備が整っている場合は、本実施形態に基づいてランドマーク／マーカを指し示して位置を測定し、その位置（確率密度の最尤点や重心を用いる）を利用してもよい。また、オブジェクト自身が自律的に位置測定センサを内蔵している場合は、これを用いて、オブジェクト自身が自律的にサーバへの登録を行うことも考えられる。
【００４８】
利用可能領域の入力方法は、利用可能領域のモデルによって異なる。
・全領域：何も入力する必要はない。
・円領域：半径を入力する。オブジェクトの種類（ランドマーク／マーカ、対象物、基地局）によって、予め半径を決めておいてもよい。
・単位領域の集合：地図上に表示された単位領域を複数選択して入力する方法が考えられる。同じ単位領域に存在する（同じ種類の）オブジェクトの利用可能領域は全て等しいと仮定すれば、オブジェクトの属する単位領域ごとに利用可能領域を予め定義しておき、オブジェクト毎の入力作業を省くこともできる。また、地図データや建築物の構造データなどから、シミュレーションにより自動的に利用可能領域を計算するようなアプローチも考えられる。
尚、ランドマーク／マーカ位置情報データベース２５ａは、ＣＰＵ２１がユーザ位置計算プログラム２４ａを実行する際に、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂは、ＣＰＵ２１が対象物推定プログラム２４ｂ又はサービス発見プログラム２４ｃを実行する際にそれぞれ参照される。
【００４９】
基地局３０は、ネットワーク５０に接続された無線ＬＡＮの基地局である。クライアント端末１０は、現在接続中の基地局１０のＩＤ（静的アドレス等）を取得することができる。
応用サービス提供機器４０は、ネットワーク５０に接続されており、ユーザがクライアント端末１０によって対象物を指し示した後、その対象物に関する応用サービスを提供する機器である。具体的には、商店等の情報を提供するためのコンピュータ、レストランや宿泊施設等の予約サービスを提供するためのコンピュータ、ビルの壁面に取付けられた屋外ディスプレイ装置等が該当する。対象物が機器である場合は、当該機器自身が応用サービス提供機器５として機能する場合もある。
【００５０】
次に、上述した構成を有する位置依存型情報処理システム１において実現される位置依存サービスの流れ及び上述した各部の作用について、図９を参照しつつ説明する。最初に、ユーザ位置の測定、指定対象物の推定及び指定対象物へのサービス指示を行う場合の一例について処理の流れ及び各部の作用を説明する。
【００５１】
（１）ランドマーク／マーカの方向測定（クライアント端末１０）
まず、クライアント端末１０を携行するユーザによって、目標物としてのランドマーク／マーカの方向測定が行われる。すなわち、ユーザは、クライアント端末１０において操作ボタン１４を操作して１回目のランドマーク／マーカを選択しつつ、そのランドマーク／マーカをクライアント端末２の先端部で指し示す操作を行う。すると、クライアント端末１０に内蔵された方向センサ１２が方位角を測定し、選択したランドマーク／マーカに対応づけられて１回目の測定結果がＲＡＭ１５ｃに格納される。例えば、図１１に示す例において、１回目に操作ボタン１４で赤色のマーカを選択しつつ、赤色のマーカを指し示すことにより、「１回目／マーカ（赤）／２２０度」のように１回目の方向測定結果がＲＡＭ１５ｃ上に格納される。続いて、１回目に選択したランドマーク／マーカとは異なるランドマーク／マーカをクライアント端末２において選択し、その２回目のランドマーク／マーカをクライアント端末２の先端部で指し示す操作を行う。すると、方向センサ１２が方位角を測定し、選択したランドマーク／マーカに対応づけられて２回目の測定結果がＲＡＭ１５ｃに格納される。例えば、図９に示す例において、２回目に操作ボタン１４で青色のマーカを選択しつつ、青色のマーカを指し示すことにより、「２回目／マーカ（青）／１１０度」のように２回目の方向測定結果がＲＡＭ１５ｃ上に格納される。
【００５２】
（２）ランドマーク／マーカの方向測定データの送信（クライアント端末１０から位置情報管理サーバ２０へ）
次に、ユーザが位置情報管理サーバ２０へユーザ位置の推定計算を要求するための操作を操作ボタン１４を用いて行う。すると、クライアント端末１０は、通信モジュール１１により、位置計算要求と共に１回目及び２回目のランドマーク／マーカについての方向測定結果を情報管理サーバ２０へ送信する。
【００５３】
（３）ユーザ位置計算（位置情報管理サーバ２０）
位置情報管理サーバ２０は、基地局３０及びネットワーク５０を介して、位置計算要求、１回目及び２回目のランドマーク／マーカについての方向測定結果を受信すると、ＣＰＵ２１がプログラム記憶装置２４より位置計算プログラム２４ａを読み出して実行する。以下、位置計算プログラム２４ａの実行によって行われる処理内容について説明する。
理論上、２以上のランドマーク／マーカの方向が判明している場合、図１１に示すように、各ランドマーク／マーカより引かれる半直線の交点がユーザの位置となる。しかしながら、実際には、方向の測定には誤差が伴うため、その交点を求めるだけでは解が存在しない場合がある。例えば、２つの半直線が交わらない場合や、３回以上の測定を行った場合である。また、解が得られたとしても、その求まった位置がどの程度正確であるか（すなわち、精度）はわからない。本実施形態では、方向の測定誤差をモデル化し、ユーザの位置を確率密度として計算するものである。
【００５４】
まず、ユーザの位置の確率密度変数、及び指定対象物の確率関数の計算処理について述べる。尚、各確率変数の実現値を、その変数を小文字にしたもので表す。例えば、確率変数Ｐの実現値はｐで表す。また、ｆは、１つまたは複数の確率変数の確率密度関数（連続的な場合）、確率関数（離散的な場合）、またはその混合型の関数を表す。
既に述べたように、ユーザがランドマーク／マーカの方向を測定する際には、誤差が伴う。方向の測定誤差モデルｆ_ｅ（ｘ）は、測定目標の真の方向に対して、方向センサの測定値がどれくらいずれるのか（相対角度）を表す確率密度であり、後の計算に用いられる。誤差の原因としては、測定時の腕のずれ、方向センサのドリフト、地磁気の乱れなどが考えられる。
【００５５】
本実施形態では、最もシンプルなモデルとして、平均値０の正規分布を用いる。平均値０の正規分布を用いた測定誤差モデルｆ_ｅ（ｘ）は、数式１に示すとおりである。標準偏差σはモデルのパラメータであり、ユーザの習熟度などによって調節する。このモデルは、［−π，π］区間でのみ定義されるため、厳密には、以下の数式１に示すような値を用いるべきである。但し、ｆ_{Ｎ＜ｍ，σ＞}は、平均ｍ，分散σ２の正規分布の確率密度関数である。
【数１】

【００５６】
次に、ユーザが存在するであろう位置を確率密度として計算する処理について述べる。問題の定式化のために、以下の確率変数を導入する。但し、以下の説明では、説明の簡単化のためにユーザはマーカを指し示すものとし、指定マーカとは、ｉ番目の測定で指し示したマーカを意味するものとする。
ここで、Ｐはユーザの位置（２次元ベクトル）を表す。Ａ_ｉは、指定マーカの方向の測定値（実数）を表す。Ｃ_ｉは、指定マーカの色（離散値）を表す。複数のマーカが同一の色を持つ可能性もある。Ｍ_ｉは、指定マーカの識別子（離散値）であり、ユーザがどのマーカを指し示したのかを表す。各識別子は唯一のマーカに対応する。
【００５７】
既に述べたように、ユーザは、マーカを選んで指し示し、その色を入力する操作（あるいは、色を選択入力してからマーカを選んで指し示す操作）を複数回繰り返す。全測定回数をｎとする。Ａ_ｉ，Ｃ_ｉ，Ｍ_ｉは１回の測定結果である。但し、システムが直接知ることができるのはＡ_ｉ，Ｃ_ｉのみであり、Ｍ_ｉは入力されない。
ユーザの位置Ｐを固定したとき、ｉ回目の測定は、他の測定結果（ｉ回目以外）の影響を受けないとする。つまり、各測定結果（Ａ_ｉ，Ｃ_ｉ）は、互いにＰの条件付き独立とする。すなわち、以下の数式２が成り立つと仮定する。
【数２】

【００５８】
実際には、同じマーカを続けて指し示すことは稀であるため、これは現実にやや反する仮定である。しかし、独立を仮定することにより、位置確率密度の計算を単純化することができる。
求める位置確率密度は、各測定結果ｃ_ｉ，ａ_ｉが分かったときのＰの事後確率ｆ（ｐ｜ｃ_１，ａ_１，ｃ_２，ａ_２，・・・，ｃ_ｎ，ａ_ｎ）であり、数式３によって表される。
【数３】

【００５９】
また、ｆ（ｃ_１，ａ_１，ｃ_２，ａ_２，・・・，ｃ_ｎ，ａ_ｎ，ｐ）は、数式４によって表される。
【数４】

【００６０】
また、ｆ（ｃ_ｉ，ａ_ｉ｜ｐ）は、数式５によって表される。
【数５】

【００６１】
ここで、ｆ（ｃ_ｉ｜ａ_ｉ，ｍ_ｉ，ｐ），ｆ（ａ_ｉ｜ｍ_ｉ，ｐ），ｆ（ｍ_ｉ｜ｐ），ｆ（ｐ）は以下のように与える。
ｆ（ｃ_ｉ｜ａ_ｉ，ｍ_ｉ，ｐ）：マーカの色Ｃ_ｉは、Ａ_ｉ，Ｐと独立なため、実際にはｆ（ｃ_ｉ｜ｍ_ｉ）で表される。マーカｍ_ｉの色がｃ_ｉのときには、ｆ（ｃ_ｉ｜ｍ_ｉ）＝１，さもなくば、ｆ（ｃ_ｉ｜ｍ_ｉ）＝０となる。
ｆ（ａ_ｉ｜ｍ_ｉ，ｐ）：マーカの位置は既知のため、マーカ識別子ｍ_ｉと、ユーザの位置ｐより、マーカの真の方向が定まる。従って、ｆ（ａ_ｉ｜ｍ_ｉ，ｐ）は、方向センサの測定誤差モデルより計算できる。すなわち、マーカの真の方向をｂとすると、ｆ（ａ_ｉ｜ｍ_ｉ，ｐ）＝ｆ_ｅ（ａ_ｉ−ｂ）となる。
ｆ（ｍ_ｉ｜ｐ）：ユーザのマーカ選択モデルである。すなわち、ユーザが、位置ｐにおいて、ｉ番目の測定の際に、どのマーカを選択するのかを表す確率変数である。例えば、位置ｐから見える全マーカに対する一様分布を用いる。
ｆ（ｐ）：ユーザの位置の事前確率である。例えば、システムの利用可能な領域に対する一様分布を用いる。
【００６２】
以上により、ユーザ位置の確率密度を計算することができる。２つのマーカの方向を測定して位置の推定を行った場合の計算例を図１２に示す。ユーザは、正方形の区画の中心付近で、１回目に左４５度方向にあるマーカを、２回目に右４５度方向にあるマーカを指し示した。そして、事前確率ｆ（ｐ）と、１回目の測定結果における確率密度ｆ（ｃ_１，ａ_１｜ｐ）と、２回目の測定結果における確率密度ｆ（ｃ_２，ａ_２｜ｐ）とを乗じ、これをｆ（ｃ_１，ａ_１，ｃ_２，ａ_２）で除して正規化することにより、事後確率ｆ（ｐ｜ｃ_１，ａ_１，ｃ_２，ａ_２）を求めた。図１２は、各確率密度を位置空間上にプロットしたものであり、白い部分が確率値の高い部分である。事後確率を見ると、ユーザが正方形の中心付近にいることを推定できていることが分かる。
【００６３】
（４）ユーザ位置データの送信（位置情報管理サーバ２０からクライアント端末１０へ）
次に、位置情報管理サーバ２０は、上述した処理により求められたユーザ位置情報をクライアント端末１０へ送信する。クライアント端末１０は、ユーザ位置情報を受信するとＲＡＭ１５ｃ（又は不揮発性メモリ１５ｄ）に格納する。同時に、ディスプレイ１３上にユーザ位置付近の地図を表示するとともに、地図上でユーザ位置に該当する箇所にマークを表示する処理を行う。これにより、ユーザは、自分の現在位置を地図上で確認することができる。
【００６４】
（５）対象物の方向測定（クライアント端末１０）
続いて、ユーザは、サービスの提供を希望する対象物の方向をクライアント端末１０の先端部で指し示し、方向センサ１２により方向を測定する。
【００６５】
（６）ユーザ位置＋対象物方向測定データの送信（クライアント端末１０から位置情報管理サーバ２０へ）
そして、先に取得したユーザ位置、及び対象物方向測定データが、クライアント端末１０から位置情報管理サーバ２０へ送信される。
【００６６】
（７）指定対象物の推定（位置情報管理サーバ２０）
位置情報管理サーバ２０のＣＰＵ２１は、プログラム記憶手段２４より対象物推定プログラム２４ｂを読み出して実行する。すなわち、基地局３０及びネットワーク５０を介して、先に取得したユーザ位置、及び対象物方向測定データを受信すると、ユーザによって指定された対象物（すなわち、指定対象物）である可能性の高い対象物を対象物／サービス位置情報データベース２５ｂから検索する。尚、方向測定データとして方位角だけでなく仰角をも用いて指定対象物を推定することにより、例えば、ビルの高層階に設けられた屋外ディスプレイと低層階に設けられた屋外ディスプレイとを区別することができる。
ここで、指定対象物を推定するために、ある対象物が指定対象物である確率を計算する処理について説明する。問題の定式化のために、以下の確率変数を導入する。Ｐは、ユーザの位置（２次元ベクトル）である。Ａは、指定対象物の方向の測定値（実数）である。Ｔは、指定対象物の識別子（離散値）であり、ユーザがどの対象物を指し示したのかを表す。各識別子は、唯一の対象物と対応する。
求める確率は、ｆ（ｔ｜ａ）又はｆ（ａ｜ｔ）であり、これらはｆ（ａ，ｔ）から計算できる。例えば、（ｔ｜ａ）は、数式６によって表される。
【数６】

【００６７】
また、ｆ（ａ，ｔ）は、数式７によって表される。
【数７】

【００６８】
また、ｆ（ａ，ｔ，ｐ）は、数式８によって表される。
【数８】

【００６９】
ここで、ｆ（ａ｜ｔ，ｐ），ｆ（ｔ｜ｐ），ｆ（ｐ）は、以下のように与える。
ｆ（ａ｜ｔ，ｐ）：対象物の位置は既知のため、対象物の識別子ｔと、ユーザの位置ｐとから対象物の真の方向が定まる。従って、位置確率密度の場合と同様に、方向センサの測定誤差モデルより計算できる。
ｆ（ｔ｜ｐ）：ユーザの対象物選択モデルである。すなわち、ユーザが、位置ｐにおいてどの対象物を指し示すかを表す確率関数である。例えば、位置ｐから見える全対象物に対する一様分布を用いる。
ｆ（ｐ）：ユーザ位置の確率密度である。これは、上述した計算によって得られた位置確率密度である。
以上により、各対象物が指定対象物である確率が計算され、その計算結果に基づいて指定対象物が推定される。
【００７０】
（８）指定対象物推定結果の送信（位置情報管理サーバ２０からクライアント端末１０へ）
位置情報管理サーバ２０は、上述した処理によって推定された指定対象物推定結果をクライアント端末２へ送信する。尚、推定された指定対象物が一つである場合は一つの指定対象物の情報のみが送信され、複数である場合は複数の指定対象物についての一覧情報が送信される。そして、クライアント端末１０が、ネットワーク５０及び基地局３０を介して、指定対象物推定結果を受信すると、ディスプレイ１３に推定された指定対象物の名前が表示される。あるいは、指定対象物として推定された複数の指定対象物候補の一覧が表示される。
【００７１】
（９）指定対象物の確認（クライアント端末１０）
続いて、クライアント端末１０の操作ボタン１４を用いて、ディスプレイ１３に表示された指定対象物の確認操作を行う。例えば、ディスプレイ１３に指定対象物として「屋外ディスプレイＣ」のみが表示されている場合は、「屋外ディスプレイＣ」を指定対象物として確認する操作を行う。一方、複数の指定対象物候補の一覧が表示されている場合は、操作ボタン１４を用いて、それらの一つ（例えば、「屋外ディスプレイＣ」）を選択する操作を行う。
【００７２】
（１０）利用可能サービス要求の送信（クライアント端末１０から位置情報管理サーバ２０、応用サービス提供機器４０へ）
クライアント端末１０において指定対象物が確認若しくは選択されると、利用可能サービス及び指定対象物の識別情報が位置情報管理サーバ２０へ送信される。また、必要に応じて、さらに位置情報管理サーバ２０から当該対象物に対応する応用サービス提供機器４０へ利用可能サービス要求が送信される。例えば、上述した例では、「屋外ディスプレイＣ」に対する利用可能サービス要求が送信される。
【００７３】
（１１）利用可能サービス一覧の送信（位置情報管理サーバ２０、応用サービス提供機器４０からクライアント端末１０へ）
続いて、位置情報管理サーバ２０は、選択若しくは確認された指定対象物に関する利用可能サービス一覧をクライアント端末１０へ送信する。利用可能サービス一覧は、位置情報管理サーバ２０が有する対象物／サービス位置情報データベース２５ｂより検索することにより、若しくは、当該対象物に対応する応用サービス提供機器４０にアクセスすることにより取得される。クライアント端末１０は、ネットワーク５０及び基地局３０を介して指定対象物に関する利用可能サービス一覧を受信すると、ディスプレイ１３に利用可能サービス一覧を表示する。例えば、上述した例では、「屋外ディスプレイＣ」における利用可能サービス一覧として、「電源ＯＮ」、「電源ＯＦＦ」が送信される。また、指定対象物が「レストランＡ」である場合は、利用可能サービス一覧として、「ランチメニュー表示」、「ディナーメニュー表示」が送信される。
【００７４】
（１２）サービスの選択（クライアント端末１０）
ユーザは、クライアント端末１０のディスプレイ１３に表示された利用可能サービス一覧から、提供を希望するサービスを操作ボタン１４を用いて選択する。上述した「屋外ディスプレイＣ」の例では、例えば、「電源ＯＮ」を選択する。
尚、上記（８）において指定対象物の推定結果のみを位置情報管理サーバ２０からクライアント端末１０へ送信するとしたが、（７）において指定対象物の推定と共に利用可能サービス一覧の取得を行うことにより、（９）において指定対象物の確認／選択と（１２）のサービスの選択とを一度に行う構成としてもよい。
【００７５】
（１３）サービス指示（クライアント端末１０から位置情報管理サーバ２０、応用サービス提供機器４０へ）
クライアント端末１０において利用可能サービスが選択されると、その選択されたサービスに関する指示（以下、サービス指示と称する）が位置情報管理サーバ２０へ送信される。位置情報管理サーバ２０は、基地局３０及びネットワーク５０を介して受信したサービス指示を指定対象物に対応する応用サービス提供機器４０へ送信する。上述した「屋外ディスプレイＣ」の例では、（１２）において選択された「電源ＯＮ」に関するサービス指示が応用サービス提供機器４０へ送信される。
【００７６】
（１４）サービスの提供（応用サービス提供機器４０）
応用サービス提供機器４０は、位置情報管理サーバ２０よりサービス指示を受信すると、そのサービス指示に基づいてサービスの提供を実行する。上述した例では、応用サービス提供機器４０である屋外ディスプレイＣが電源ＯＮされる。このように、ユーザは、ビルの壁面に設けられた屋外ディスプレイ装置をクライアント端末１０を用いて容易に遠隔操作することができるのである。
あるいは、指定対象物が「レストランＡ」であり且つ「ランチメニュー表示」をサービスとして選択した場合には、応用サービス提供機器４０（例えば、レストランＡに関する情報を管理するネットワーク５０上のサーバコンピュータ）がランチタイムのメニュー情報をクライアント端末１０に対して送信する。そして、クライアント端末２は、ネットワーク５０及び基地局３０を介して「レストランＡ」のランチメニューを受信し、ディスプレイ１３に表示する。このように、ユーザは、実際に「レストランＡ」へ到着するのに先だって、ランチメニューをクライアント端末２のディスプレイ１３において見ることができる。
【００７７】
次に、環境に存在するサービスの発見を行う場合の一例について処理の流れ及び各部の作用を、図１０を参照しつつ説明する。尚、（１）ランドマーク／マーカの方向測定から（４）ユーザ位置データの送信までは上述した例と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
（５’）任意方向の測定（クライアント端末１０）
ユーザは、何らかのサービスを発見したいと考える任意の方向をクライアント端末１０の先端部で指し示し、方向センサ１２により方向測定を行う。
【００７９】
（６’）ユーザ位置データ＋任意方向の方向測定データの送信（クライアント端末１０から位置情報管理サーバ２０へ）
そして、先に取得されたユーザ位置データ及び任意方向の測定データが、クライアント端末１０から位置情報管理サーバ２０へ送信される。
【００８０】
（７’）サービスの発見（位置情報管理サーバ２０）
位置情報管理サーバ２０のＣＰＵ２１は、プログラム記憶手段２４よりサービス発見プログラム２４ｃを読み出して実行する。すなわち、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂに記憶された複数のサービス種別の位置情報を参照し、ユーザ位置データと任意方向の方向測定データとに基づいて、各サービスの確率密度の計算を行い、ユーザ位置を基点として方向測定データによって表される方向におけるサービスの存在を発見する（確率密度の計算については上述した「指定対象物の推定」参照）。例えば、ユーザが最寄りの駅の方向をクライアント端末１０により指示した場合には、ユーザの現在位置から駅方向に存在する全種別のサービス（「飲食店」、「衣料品店」等）の存在を発見する。あるいは、希望する特定のサービス種別（例えば、「飲食店」）をクライアント端末１０において指定して（６’）で送信し、当該指定方向に存在し且つ特定のサービス種別に該当するサービス（例えば、「飲食店」）の存在を発見するようにしてもよい。
【００８１】
（８’）発見されたサービス一覧の送信（位置情報管理サーバ２０からクライアント端末１０へ）
続いて、位置情報管理サーバ２０は、（７’）において発見されたサービス一覧をクライアント端末１０へ送信する。あるいは、発見されたサービスの存在を表す確率密度データをクライアント端末１０へ送信するようにしてもよい。
【００８２】
（９’）サービス一覧の表示（クライアント端末１０）
クライアント端末１０は、ネットワーク５０を介して位置情報管理サーバ２０から受信したサービス一覧をディスプレイ１３に表示する。あるいは、音、振動、光等によってサービスの存在をユーザに知らせるようにしてもよい。さらに、サービスの存在を表す確率密度データを受信した場合には、確率密度の大きさに対応する振動の強さ、音の大きさ、画像内容等を出力することにより、サービスの存在可能性を表現するようにしてもよい。
【００８３】
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の位置依存型情報処理システム１は、ネットワーク５０を介して通信接続された位置情報管理サーバ２０とクライアント端末１０とからなり、クライアント端末１０側のユーザ位置に依存した情報処理を行うシステムであって、クライアント端末１０に設けられ、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向センサ１２と、位置情報管理サーバ２０に設けられ目標物位置情報データベース２５ａを記憶するデータベース記憶装置２５と、方向センサ１２によって測定された二以上の目標物の方向データと、目標物位置情報データベース２５ａより取得された二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいて、ユーザ位置の推定計算を行うユーザ位置計算手段として機能するユーザ位置計算プログラム２４ａを備えたことを特徴とする。
よって、方向センサ１２による二以上の目標物の方向測定結果と各目標物の位置情報とを利用してユーザ位置を推定計算するので、環境側に高価なユーザ位置測定用設備を設けることなく、極めて安価な構成で確実にユーザ位置を測定することができる。また、方位角及び仰角の方向測定結果を用いてユーザ位置を推定計算するため、二次元位置に限らず、三次元位置をも測定することができる。従って、例えば、ユーザ位置がビルの高層階である場合と低層階である場合との区別も可能である。
【００８４】
また、本実施形態によれば、ユーザが存在するであろう位置を確率密度として計算するので、方向センサ１２における測定誤差をも考慮して高精度且つ確実にユーザ位置を推定することができる。
また、本実施形態によれば、位置情報管理サーバ２０に設けられ、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂを記憶するデータベース装置２５と、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂに記憶された複数の対象物の位置情報を参照し、ユーザ位置データと対象物の方向データとに基づいて、各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段として機能する対象物推定プログラム２４ｂと、を備えているので、ユーザが何らかのサービスの提供を希望する場合等に、ユーザが方向センサ１２を内蔵したクライアント端末１０で指示した対象物を指定対象物として確実に推定することができる。そして、位置情報管理サーバ２０が推定した指定対象物の情報をクライアント端末１０へ送信することにより、クライアント端末１０のディスプレイ１３に指定対象物の情報が表示されるので、ユーザは指定対象物の情報を取得することができる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、ネットワーク５０上にて各対象物に対応づけて設けられ、ネットワーク５０を介して受信したサービス指示に基づいて各対象物に関連した所定のサービスを提供するサービス提供装置としての応用サービス提供機器４０を備え、クライアント端末１０は、指定対象物に対応する応用サービス提供機器４０に対してサービス指示を送信可能に構成されている。従って、クライアント端末１０が指定対象物に対応する応用サービス提供機器４０に対してサービス指示を送信すると、応用サービス提供機器４０は、ネットワーク５０を介して受信したサービス指示に基づいて指定対象物に関連した所定のサービスの提供を実行する。これにより、ユーザは、クライアント端末１０における極めて簡単な操作により、対象物から離れた場所において、対象物に関する情報取得や対象物に対するサービスの指示等を行うことができる。
【００８６】
また、本実施形態によれば、位置情報管理サーバ２０に設けられ、環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶する対象物／サービス位置情報データベース２５ｂを記憶するデータベース装置２５と、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂに記憶された複数のサービス種別の位置情報を参照し、ユーザ位置データとクライアント端末１０から送信された任意の方向を表す方向データとに基づいて、各サービスがユーザ位置を基点として当該任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段として機能するサービス発見プログラム２４ｃと、を備えているので、既知のユーザ位置と、ユーザが方向センサ１２を内蔵したクライアント端末１０で指示した任意の方向の方向データとを用いて、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂに記憶された各サービスが当該方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を確実に発見することができる。そして、位置情報管理サーバ２０が発見したサービスの一覧をクライアント端末１０へ送信することにより、クライアント端末１０のディスプレイ１３にサービス一覧が表示されるので、ユーザは指示した方向におけるサービスの存在を確実に知ることができる。
【００８７】
また、本実施形態によれば、方向センサ１２が、方位角及び仰角を測定可能であり、位置情報管理サーバ２０に送信される方向データには、方位角及び仰角の測定データが含まれていることを特徴とする。
従って、ユーザ位置計算プログラム２４ａの実行により、ユーザの三次元位置を推定することができる。また、指定対象物推定プログラム２４ｂの実行により、三次元方向に基づいて指定対象物を推定することができる。また、サービス発見プログラム２４ｃの実行により、三次元方向に基づいてサービスの存在を発見することができる。
【００８８】
次に、本発明の第二の実施形態について図面を参照しつつ説明する。尚、上述した第一の実施形態と同一の構成については同一符号を付し、これらについての詳細説明を省略する。
第一の実施形態の位置依存型情報処理システム１は、クライアント端末１０と位置情報管理サーバ２０との間でネットワーク５０を介して通信を行うことにより、ユーザ位置に依存した各種情報の提供や対象物に関するサービス指示等の位置依存サービスを実現する構成であったが、本実施形態の位置依存型情報処理装置１０１はネットワークに接続することなく装置単体で位置依存サービスの提供を実現するものである。
【００８９】
位置依存型情報処理装置１０１は、図１３に示すように、通信モジュール１１と、方向センサ１２と、ディスプレイ１３と、操作ボタン１４と、これら各部を制御する制御部１５とから構成されている。
制御部１５は、ＣＰＵ１５ａ，ＲＯＭ１５ｂ，ＲＡＭ１５ｃ，不揮発性メモリ１５ｃ等とから構成され、上述した各部を制御する。また、ＲＯＭ１５ｂには、ユーザ位置計算プログラム２４ａ、対象物推定プログラム２４ｂ、サービス発見プログラム２４ｃが格納されている。また、不揮発性メモリ１５ｄには、ランドマーク／マーカ位置情報データベース２５ａと、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂとが格納されている。ここで、上述した各プログラムは、それぞれ第一の実施形態と同様のものである。一方、ランドマーク／マーカ位置情報データベース２５ａ及び対象物／サービス位置情報データベース２５ｂは、不揮発性メモリの記憶容量が極めて限られているため、ビル内や、テーマパーク内等の特定エリアに利用可能領域が限定されているものとする。尚、これらのデータベースは書き換え可能な不揮発性メモリ１５ｃに記憶されているので、データベース内容を随時更新することが可能である。
【００９０】
本実施形態では、上述した第一の実施形態においてクライアント端末１０における処理内容に加えて、位置情報管理サーバ２０において実行される処理をも位置依存型情報処理装置１０１内部において実行することにより、ユーザ位置の測定、対象物の推定、対象物に関する情報の取得、サービスの発見等を行うことができる。また、応用サービス提供機器４０に対してサービス指示を行う場合は、通信モジュール１１によりネットワークに接続してサービス指示の送信を行う。但し、サービス指示を行わない場合には、通信モジュール１１を省略して構成することも可能である。
【００９１】
尚、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
例えば、前記各実施形態では、方向センサ１２が地磁気及び重力を検出することにより方位角と仰角とを測定する構成としたが、方位角（二次元方向）のみを用いる構成としてもよい。さらに、絶対方向（方位角、仰角）に代えて、例えば、角速度センサを用いて二以上のマーカ間の相対方向（例えば、マーカＡを基準としたときのマーカＢの方向）を測定し、相対方向の測定結果よりユーザ位置を推定計算する構成としてもよい。
【００９２】
また、前記第一の実施形態では、ユーザ位置計算プログラム２４ａ、対象物推定プログラム２４ｂ、サービス発見プログラム２４ｃ、ランドマーク／マーカ位置情報データベース２５ａ、対象物／サービス位置情報データベース２５ｂが位置情報管理サーバ２０側に設けられる構成としたが、これらの全て若しくは一部がクライアント端末２に設けられる構成であってもよい。
また、前記各実施形態では、ユーザ位置の測定及び指定対象物の発見（又はサービス指示）の両方の場面で方向測定を行う例を示したが、ユーザ位置が既知である場合は、操作ボタン１４により直接ユーザ位置を入力し、指定対象物の発見等においてのみ方向測定を行うようにしてもよい。さらに、方向センサ１２を内蔵したクライアント端末１０又は位置依存情報処理装置１０１を用いて測定された方向におけるサービスの存在を発見する例を示したが、クライアント端末１０等を用いて方向の範囲（例えば、北から西までの範囲）を指定し、その範囲内におけるサービスの存在を発見する構成としてもよい。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、方向測定手段による二以上の目標物の方向測定結果と各目標物の位置情報とを利用してユーザ位置を推定計算するので、環境側に高価なユーザ位置測定用設備を設けることなく、極めて安価な構成で確実にユーザ位置を測定することができる。また、方向測定結果を用いてユーザ位置を推定計算するため、二次元位置に限らず、三次元位置をも測定可能な構成とすることができる。
また、本発明によれば、ユーザ位置データと対象物の方向データとに基づいて、各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を確実に推定することができる。
また、本発明によれば、ユーザ位置と、ユーザが方向測定手段を用いて指し示した任意の方向の方向データとを用いて、各サービスが当該方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を確実に発見することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態における位置依存型情報処理システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】クライアント端末の外観構成図である。
【図３】クライアント端末のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】方向センサによって得られるヨー角（方位角）を説明する図である。
【図５】位置情報管理サーバのシステム構成を示すブロック図である。
【図６】ランドマーク／マーカ位置情報データベースの一例を示す図である。
【図７】対象物／サービス位置情報データベースの一例を示す図である。
【図８】利用可能領域の定義例を示す説明図である。
【図９】位置依存サービスの一例（指定対象物の推定）の流れを説明する図である。
【図１０】位置依存サービスの他の一例（サービスの発見）の流れを説明する図である。
【図１１】マーカを用いたユーザ位置の推定の原理を説明する図である。
【図１２】ユーザ位置の確率密度の計算例を説明する図である。
【図１３】第二の実施形態における位置依存型情報処理装置のシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…位置依存型情報処理システム、１０…クライアント端末（クライアント）、１２…方向センサ（方向測定手段）、２０…位置情報管理サーバ（サーバ）、１５ａ，２１…ＣＰＵ（ユーザ位置計算手段、対象物推定手段、サービス発見手段）、２４…プログラム記憶手段、２４ａ…ユーザ位置計算プログラム（ユーザ位置計算手段）、２４ｂ…対象物推定プログラム（対象物推定手段）、２４ｃ…サービス発見プログラム（サービス発見手段）、２５…データベース記憶手段（目標物位置情報データベース手段、対象物位置情報データベース手段、サービス位置情報データベース手段）、２５ａ…ランドマーク／マーカ位置情報データベース、２５ｂ…対象物／サービス位置情報データベース、４０…応用サービス提供機器（サービス提供装置）。

Claims (29)

1. ネットワークを介して通信接続されたサーバとクライアントとからなり、前記クライアント側ユーザの位置に依存した情報処理を行うシステムであって、
   前記クライアントに設けられ、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、
   前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数の目標物について各々の位置情報を記憶する目標物位置情報データベース手段と、
   前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記方向測定手段によって測定された二以上の目標物の方向データと、前記目標物位置情報データベース手段より取得された前記二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいて、ユーザ位置の推定計算を行うユーザ位置計算手段と、
   を備えたことを特徴とする位置依存型情報処理システム。
2. 前記ユーザ位置計算手段は、前記二以上の目標物の方向データとそれらの位置情報とに基づいて確率密度を計算することにより、前記ユーザ位置を推定することを特徴とする請求項１に記載の位置依存型情報処理システム。
3. 前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段と、
   前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置依存型情報処理システム。
4. 前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段と、
   前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記サービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の位置依存型情報処理システム。
5. ネットワークを介して通信接続されたサーバとクライアントとからなり、前記クライアント側ユーザの位置に依存した情報処理を行うシステムであって、
   前記クライアントに設けられ、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、
   前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段と、
   前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、
   を備えたことを特徴とする位置依存型情報処理システム。
6. 前記ネットワーク上にて前記各対象物に対応づけて設けられ、前記ネットワークを介して受信したサービス指示に基づいて前記各対象物に関連した所定のサービスを提供するサービス提供装置、を備え、
   前記クライアントは、前記指定対象物に対応する前記サービス提供装置に対してサービス指示を送信可能に構成されたことを特徴とする請求項３又は５に記載の位置依存型情報処理システム。
7. ネットワークを介して通信接続されたサーバとクライアントとからなり、前記クライアント側ユーザの位置に依存した情報処理を行うシステムであって、
   前記クライアントに設けられ、ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、
   前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段と、
   前記クライアント又は前記サーバの少なくとも一方に設けられ、前記サービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、
   を備えたことを特徴とする位置依存型情報処理システム。
8. 前記方向測定手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかを測定可能であり、
   前記方向データには、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データが含まれていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の位置依存型情報処理システム。
9. 前記方向測定手段は、さらに、仰角を測定可能であり、
   前記方向データには、仰角の測定データが含まれていることを特徴とする請求項８に記載の位置依存型情報処理システム。
10. ネットワークを介してクライアントと通信接続され、そのクライアント側のユーザ位置に依存した情報処理を行うサーバであって、
    環境に存在する複数の目標物について各々の位置情報を記憶する目標物位置情報データベース手段と、
    前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した二以上の目標物の方向データと、前記目標物位置情報データベース手段より取得した前記二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいて、前記クライアント側のユーザ位置の推定計算を行うユーザ位置計算手段と、
    を備えたことを特徴とする位置依存型情報処理用サーバ。
11. 前記ユーザ位置計算手段は、前記二以上の目標物の方向データとそれらの位置情報とに基づいて確率密度を計算することにより、前記ユーザ位置を推定することを特徴とする請求項１０に記載の位置依存型情報処理用サーバ。
12. 環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段と、
    その対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の位置依存型情報処理用サーバ。
13. 環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段と、
    そのサービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の位置依存型情報処理用サーバ。
14. ネットワークを介してクライアントと通信接続され、そのクライアント側のユーザ位置に依存した情報処理を行うサーバであって、
    環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段と、
    その対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、
    を備えたことを特徴とする位置依存型情報処理用サーバ。
15. ネットワークを介してクライアントと通信接続され、そのクライアント側のユーザ位置に依存した情報処理を行うサーバであって、
    環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段と、
    そのサービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記ネットワークを介して前記クライアントから受信した任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、
    を備えたことを特徴とする位置依存型情報処理用サーバ。
16. 前記方向データには、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データが含まれていることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれかに記載の位置依存型情報処理用サーバ。
17. 前記方向データには、仰角の測定データが含まれていることを特徴とする請求項１６に記載の位置依存型情報用サーバ。
18. ユーザ位置に依存した情報処理を行う装置であって、
    ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、
    その方向測定手段によって測定された二以上の目標物の方向データと前記二以上の目標物の各々の位置情報とに基づいて、ユーザ位置の推定計算を行うユーザ位置計算手段と、
    を備えたことを特徴とする位置依存型情報処理装置。
19. 環境に存在する複数の目標物について各々の位置情報を記憶する目標物位置情報データベース手段、
    を備え、
    前記ユーザ位置計算手段は、前記目標物位置情報データベース手段より前記二以上の目標物の各々の位置情報を取得することを特徴とする請求項１８に記載の位置依存型情報処理装置。
20. 前記ユーザ位置計算手段は、前記二以上の目標物の方向データとそれらの位置情報とに基づいて確率密度を計算することにより、前記ユーザ位置を推定することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の位置依存型情報処理装置。
21. 環境に存在する複数の対象物の位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段、
    を備えたことを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれかに記載の位置依存型情報処理装置。
22. 環境に存在する複数のサービスの位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段、
    を備えたことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれかに記載の位置依存型情報処理装置。
23. ユーザ位置に依存した情報処理を行う装置であって、
    ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、
    環境に存在する複数の対象物の位置情報を参照し、ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された対象物の方向データとに基づいて、前記各対象物がユーザによって指示された確率を計算することにより指定対象物を推定する指定対象物推定手段と、
    を備えたことを特徴とする位置依存型情報処理装置。
24. 環境に存在する複数の対象物について各々の位置情報を記憶する対象物位置情報データベース手段、
    を備え、
    前記指定対象物推定手段は、前記対象物位置情報データベース手段に記憶された前記複数の対象物の位置情報を参照して前記指定対象物の推定を行うことを特徴とする請求項２１又は２３に記載の位置依存型情報処理装置。
25. ネットワーク上にて前記各対象物に対応づけて設けられ、前記ネットワークを介して受信したサービス指示に基づいて前記各対象物に関連した所定のサービスを提供するサービス提供装置が存在する環境下において、前記指定対象物に対応する前記サービス提供装置に対してサービス指示を送信可能に構成されたことを特徴とする請求項２１、２３又は２４のいずれかに記載の位置依存型情報処理装置。
26. ユーザ位置に依存した情報処理を行う装置であって、
    ユーザによって指示された任意の方向を測定する方向測定手段と、
    環境に存在する複数のサービスの位置情報を参照し、前記ユーザ位置データと前記方向測定手段によって測定された任意の方向を表す方向データとに基づいて、前記各サービスが前記ユーザ位置を基点として前記任意の方向に存在する確率を計算することによりサービスの存在を発見するサービス発見手段と、
    を備えたことを特徴とする位置依存型情報処理装置。
27. 環境に存在する複数のサービスについて各々の位置情報を記憶するサービス位置情報データベース手段、
    を備え、
    前記サービス発見手段は、前記サービス位置情報データベース手段に記憶された前記複数のサービスの位置情報を参照して前記サービスの発見を行うことを特徴とする請求項２２又は２６に記載の位置依存型情報処理装置。
28. 前記方向測定手段は、少なくとも方位角又は相対角のいずれかを測定可能であり、
    前記方向データには、少なくとも方位角又は相対角のいずれかの測定データが含まれていることを特徴とする請求項１８乃至２７のいずれかに記載の位置依存型情報処理装置。
29. 前記方向測定手段は、さらに、仰角を測定可能であり、
    前記方向データには、仰角の測定データが含まれていることを特徴とする請求項２８に記載の位置依存型情報処理装置。

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