JP4888384B2 - 位置特定装置、コンピュータプログラム及び位置特定方法 - Google Patents

Description

本発明は、位置特定の技術に関し、特に歩行者が携帯することによって歩行者の位置を精度よく特定することができる位置特定装置、該位置特定装置を実現するためのコンピュータプログラム及び位置特定方法に関する。

広く利用されている車両の位置を検出するカーナビゲーション装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いる衛星航法、距離センサ、方位センサ又は角速度センサ等を用いた自立航法、自立航法による走行軌跡と道路地図との整合性（マッチング）を考慮して車両の位置を検出する地図マッチング法、及び衛星航法と地図マッチング法とを組み合わせたハイブリッド航法等を用いている。

例えば、地図マッチング法は、自立航法による軌跡と、道路地図データとを比較して相関をとりながら、走行していると考えられる複数の道路候補の中から、最も確からしい道路を選定してゆく（特許文献１参照）。そして、候補となる道路が１本に限定された時点で、自立航法により得られた車両の走行軌跡を道路に合致させる。

また、ハイブリッド航法は、衛星航法と地図マッチング法とを組み合わせたものであり、自立航法と衛星航法の誤差を勘案しながら、合理的に車両の位置を推定し、走行している道路を特定するものである（特許文献２参照）。ハイブリッド航法では、例えば、通常時には、地図マッチング法を用いて車両の位置を検出する。地図マッチング法で車両の位置が検出不能に陥った場合、衛星航法により車両の位置、方位を検出して車両の位置を推定し、道路地図データとの整合性を考慮して車両の位置を検出するものである。これら道路方向の車両位置は、平均的には１０ｍ前後の誤差を有し、車両が長い距離を走行した場合には、車両位置の誤差が累積するとともに、高架下の道路、トンネル内の道路、建物に挟まれた道路、山道、又は街路樹等で覆われた道路を走行した場合には、ＧＰＳ衛星との通信が不能になり、車両位置の精度が一時的に悪化するときがある。

また、上述の検出位置を補正する方法として、光ビーコン、電波ビーコン又は磁気ネール等の路上設備と交信し、あるいは超音波感知器などの路上設備を感知して、その時点で一時的に位置を精度良く修正する（例えば、感知範囲が４ｍの場合、通信した時点での位置誤差は、無駄時間がなければ２シグマで２ｍ程度となる）方法がある。

一方、カーナビゲーション装置に用いられる上述の各航法は、歩行者の位置を検出する場合にも採用されている。例えば、ＧＰＳ及び基地局との通信を用いて、歩行者の位置を検出する位置検出装置がある。この位置検出装置は、歩行者により携帯され、衛星の受信状態が良い場合には、１０〜２０ｍ程度の誤差で歩行者の位置を検出できる。しかしながら、都心でのビル等の建造物の谷間又は高架下の道路では、位置が全く得られないこと、又は、マルチパス等のために誤差が数百ｍという不正確な位置が得られることが多い。特に、歩行者は、建造物に沿って歩く傾向にあるため、ＧＰＳの受信レベルが悪い。さらに歩行者が建造物の中に入った場合には、ＧＰＳが機能しないため、基地局との通信が可能でなければ位置検出は不能となる。あるいは、基地局との通信が可能であればこれにより位置を割り出す方法があるが、位置検出の精度は悪い。

このため、歩行者が駅又は主要な交差点等に来たときに、駅又は交差点等に予め割り当てられた位置コードを入力することにより、位置コードから地図上の位置を検索し、検索した位置を歩行者の位置として検出する位置検出装置がある（特許文献３参照）。
特開昭６３−１４８１１５号公報 特開平２−２７５３１０号公報 特開平９−８９５８４号公報

しかしながら、特許文献３では、歩行者が駅又は交差点等に割り当てられた位置コードを歩行者自身が記憶しておくか、若しくは、場所と位置コードとを表にした対応表を紙などに書いて持ち歩く必要があり、現実的でないという問題がある。また、このような入力は、歩行者にとって煩雑な操作となる問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、歩行者による煩雑な操作を必要とせず、歩行者の位置を特定する特定精度の向上を計ることができる位置特定装置、位置特定装置を実現するコンピュータプログラム及び位置特定方法を提供することにある。

第１発明に係る位置特定装置は、通行禁止状態と通行許可状態とを切り替えることにより歩行者の通行を規制する機器が設置された特徴地点に関する地点情報に基づいて歩行者の位置を特定する位置特定装置であって、前記地点情報を受信する受信手段と、該受信手段が受信した地点情報に基づいて、該地点情報に係る前記特徴地点の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記機器が前記通行禁止状態と前記通行許可状態とを切り替える切替タイミングを、前記受信手段が受信した地点情報に基づいて取得するタイミング取得手段と、操作を受け付ける受付手段と、前記タイミング取得手段が取得した切替タイミングと前記受付手段が操作を受け付けたタイミングとの時間差が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定範囲内であると判定した場合、前記位置情報取得手段が取得した位置情報に対応する位置に基づいて歩行者の位置を特定する特定手段とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る位置特定装置は、第１発明において、前記切替タイミングは、前記機器が前記通行禁止状態若しくは前記通行許可状態を開始する開始タイミング、又は、終了する終了タイミングであって、前記受付手段が受け付ける操作が、前記開始タイミング又は前記終了タイミングの何れかに合わせた操作を設定する受付設定手段をさらに備え、前記受付手段は、前記受付設定手段が設定した切替タイミングに合わせた操作を受け付ける構成としてあることを特徴とする。

第３発明に係る位置特定装置は、第１又は第２発明において、前記機器が信号機であって、前記切替タイミングは、青信号開始時点、歩行者用信号機の青信号点滅開始時点及び赤信号開始時点のうち少なくとも１つであることを特徴とする。

第４発明に係る位置特定装置は、第１又は第２発明において、前記機器が踏切用警報機であって、前記切替タイミングは、警報機の警報開始時点又は終了時点であることを特徴とする。

第５発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第４発明の何れか１つにおいて、歩行者の位置を推定する推定手段と、
該推定手段で推定した推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲を算出する誤差範囲算出手段とをさらに備え、前記特定手段は、前記誤差範囲算出手段が算出した誤差範囲内にある特徴地点の地点情報に基づいて歩行者の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。

第６発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第５発明の何れか１つにおいて、前記受信手段で地点情報を受信可能な範囲を特定する受信可能範囲特定手段を備え、前記特定手段は、前記受信可能範囲特定手段で特定した受信可能な範囲内にある特徴地点の地点情報に基づいて歩行者の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。

第７発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第６発明の何れか１つにおいて、前記位置情報取得手段が取得した位置情報に対応する位置が複数ある場合において、前記特定手段は、前記位置情報に対応する複数の位置に基づいて歩行者の位置を複数特定できる構成としてあり、前記特定手段が歩行者の位置を複数特定した場合に、該複数の歩行者の位置の選択を受け付ける選択手段をさらに備えることを特徴とする。

第８発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第７発明の何れか１つにおいて、前記特定手段が特定した歩行者の位置を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする。

第９発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第８発明の何れか１つにおいて、前記特定手段で特定した位置の確からしさを評価するための評価係数を算出する算出手段と、前記特定手段で特定した位置が複数ある場合、前記算出手段で算出した評価係数に応じて１つの位置を選択する位置選択手段と、該位置選択手段で選択した位置を前記表示手段に表示する表示制御手段とをさらに備えることを特徴とする。

第１０発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第９発明の何れか１つにおいて、前記判定手段が所定範囲内でないと判定した場合、所定範囲内でないと判定された前記切替タイミングに対応する地点情報を、前記特定手段の特定対象から除外する除外手段をさらに備えることを特徴とする。

第１１発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第５発明の何れか１つにおいて、前記位置情報取得手段で取得した位置情報に対応する位置が、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内でない場合、前記位置情報に対応する地点情報を、前記特定手段の特定対象から除外する除外手段を備えることを特徴とする。

第１２発明に係るコンピュータプログラムは、通行禁止状態と通行許可状態とを切り替えることにより歩行者の通行を規制する機器が設置された特徴地点に関する地点情報を得て、該地点情報に基づいて自身の位置を特定するコンピュータで実行するコンピュータプログラムであって、コンピュータを、得られた地点情報に基づいて、該地点情報に係る前記特徴地点の位置情報を取得する位置情報取得手段、前記機器が前記通行禁止状態と前記通行許可状態とを切り替える切替タイミングを、得られた地点情報に基づいて取得するタイミング取得手段、操作を受け付けた場合、前記操作を受け付けたタイミングと前記タイミング取得手段が取得した切替タイミングとの時間差が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段、及び、該判定手段が所定範囲内であると判定した場合、前記位置情報取得手段が取得した位置情報に対応する位置に基づいて自身の位置を特定する特定手段として機能させることを特徴とする。

第１３発明に係る位置特定方法は、通行禁止状態と通行許可状態とを切り替えることにより歩行者の通行を規制する機器が設置された特徴地点に関する地点情報に基づいて歩行者の位置を特定する位置特定装置で行う位置特定方法であって、前記地点情報を受信するステップと、受信した地点情報に基づいて、該地点情報に係る前記特徴地点の位置情報を取得するステップと、前記機器が前記通行禁止状態と前記通行許可状態とを切り替える切替タイミングを、受信した地点情報に基づいて取得するステップと、操作を受け付けるステップと、取得した前記切替タイミングと、前記操作を受け付けたタイミングとの時間差が所定範囲内であるか否かを判定するステップと、所定範囲内であると判定した場合、取得した前記位置情報に対応する位置に基づいて歩行者の位置を特定するステップとを備えることを特徴とする。

第１発明、第１２発明及び第１３発明にあっては、通行禁止状態と通行許可状態とを切り替えることにより歩行者の通行を規制する機器（例えば、信号機及び踏切警報機などの路上装置）が設置された特徴地点に関する地点情報（例えば、信号機情報及び警報機情報）を受信する。通行禁止状態とは、歩行者が通行開始することを禁止された状態であり、例えば、赤信号における状態である。また、通行許可状態とは、歩行者が通行開始することを許可された状態であり、例えば、青信号における状態である。特徴地点は、例えば、横断歩道を有する交差点、踏切などである。地点情報は、例えば、特徴地点が交差点である場合、交差点を識別するための識別子、交差点（横断歩道）の位置、交差点に設置された信号機（車両用、歩行者用など）の信号情報（例えば、各灯色の点灯開始時刻、点灯時間、青灯色点滅開始時刻等）などである。また、特徴地点が踏切である場合、地点情報は、例えば、踏切を識別する識別子、踏切の位置、警報情報（例えば、踏切の警報機の警報開始時刻、警報動作時間、警報終了時刻、警報停止時間等）などである。斯かる地点情報は、機器から送信されてもよいし、基地局などから送信されてもよい。

そして、受信した地点情報から、機器が通行禁止状態（例えば、赤信号）と通行許可状態（例えば、青信号）とを切り替える切替タイミング及び位置情報を取得する。切替タイミングは、例えば、地点情報を受信したときのタイミングであってもよいし、受信してから所定時間後に開始又は終了するタイミングでもよい。また、位置情報は、特徴地点の位置、又は機器の設置位置でもよく、機器から所定範囲内の位置でもよい。位置特定装置は、機器の通行禁止状態と通行許可状態とが切り替わる切替タイミングに合わせた歩行者による操作を受け付ける。そして、操作を受け付けたタイミングと、切替タイミングとの時間差が所定範囲内である場合に、位置情報により得られた位置に基づいて歩行者の位置を特定する。

これにより、歩行者は、信号機が設置された交差点あるいは警報機が設置された踏切に行き、信号又は警報が切り替わるタイミングで操作するだけで、歩行者の位置を特定し、その位置を歩行者の現在いる位置とできる。即ち、煩雑な操作を必要とせず、簡単に歩行者の位置を特定することができる。また、交差点又は踏切などの特徴地点は移動することがないため、斯かる特徴地点を中心に歩行者の位置を特定することで、歩行者の位置を特定する特定精度の向上を計ることができる。

第２発明にあっては、通行禁止状態若しくは通行許可状態が開始する開始タイミング又は、通行禁止状態若しくは通行許可状態が終了する終了タイミングの何れかに合わせて行う操作かを設定できる。そして、設定されたタイミングに合わせた操作に基づいて、歩行者の位置を特定する。例えば、青信号開始時点は通行許可状態（青信号）の終了タイミングに該当し、歩行者用信号機の青信号点滅開始時点は通行禁止状態（赤信号）の開始タイミングに該当し、赤信号開始時点は通行禁止状態（赤信号）の開始タイミングに該当する。これにより、歩行者の所望のタイミングで歩行者の位置を特定ができる。

また、切替タイミングを１つに選択することができるようにすることで、歩行者の位置を特定するための特徴地点が歩行者の周囲に複数ある場合に位置検出の精度を向上させることができる。例えば、歩行者の周囲に特徴地点として交差点Ａ及び交差点Ｂがある場合、交差点Ａの青信号開始時点と交差点Ｂの青信号点滅開始時点が重なっているとする。この場合、交差点Ａの近くにいる歩行者が青信号開始時点で操作したとしても、切替タイミングとして青信号開始時点、青信号点滅開始時点、赤信号開始時点の３つが設定されていれば、歩行者の操作タイミングは交差点Ａの青信号開始時点と一致する。さらに、交差点Ｂの青信号点滅開始時点にも一致するため、歩行者がいずれの交差点にいるのか判断することができない。しかし、切替タイミングとして青信号開始時点のみが選択されていれば、歩行者の操作タイミングは交差点Ａの青信号開始時点とは一致するが、交差点Ｂの青信号開始時点とは一致しないため、歩行者は交差点Ａにいると判断することができる。

第３発明にあっては、機器が信号機であって、切替タイミングは、青信号開始時点、歩行者用信号機の青信号点滅開始時点及び赤信号開始時点のうち少なくとも一つである。即ち、歩行者は、信号機が切り替わり、歩行者が歩行動作を開始又は立ち止まる際に、操作すればよく、操作タイミングが分かり易くなる。

第４発明にあっては、機器が踏切用警報機であって、切替タイミングは、警報機の警報開始時点又は終了時点である。即ち、歩行者は、踏切用警報機が切り替わり、歩行者が歩行動作を開始又は立ち止まる際に、操作すればよく、操作タイミングが分かり易くなる。

第５発明にあっては、歩行者の位置を、例えば、自立航法、衛星航法、地図マッチング法、又はハイブリッド航法などで推定する。そして、推定した推定位置の測位誤差の範囲内に、位置情報に対応する位置が含まれる場合に、位置情報に対応する位置に基づいて歩行者の位置を特定する。即ち、歩行者の位置を特定する前に、歩行者の位置を推定し、ある程度の位置に絞り込むことで、より正確な歩行者の位置を特定することができる。

第６発明にあっては、位置特定装置は、地点情報を受信可能な範囲を特定し、特定した受信可能な範囲内にある特徴地点の地点情報に基づいて歩行者の位置を特定する。外部の通信装置等から地点情報を受信する場合、受信可能な範囲は、通信装置との通信可能範囲とすることができ、例えば、無線ＬＡＮ等の中域通信の通信範囲である。特有情報の受信可能な範囲内に限定することにより、受信可能な範囲外にある特徴地点の地点情報は除外して位置検出（特定）のための不要な処理を省き、処理労力を低減して短時間で位置を検出することができる。

第７発明にあっては、位置情報に対応する複数の位置に基づいて歩行者の位置を特定した場合に、それら複数の位置を選択することができる。これにより、歩行者自身により、より正確な歩行者の位置を選択することができる。

第８発明にあっては、特定した歩行者の位置を表示することで、視覚的に歩行者の位置を確認できる。

第９発明にあっては、特定した位置の確からしさを評価するための評価係数を算出する。評価係数は、歩行者の位置の確からしさを評価するための係数であり、例えば、評価係数が小さいほど位置の確からしさ（確率）が大きいとすることができる。評価係数は、例えば、位置を特定する前の歩行者の歩行軌跡と、地図上の道路との位置ずれに応じて算出することができる。あるいは、評価係数の他の例として、直近に検出した歩行者の位置と特定した位置との距離に応じて算出することもできる。位置特定装置は、特定した位置が複数ある場合、それぞれの位置（特定位置）に対して算出した評価係数に応じて１つの位置を選択し、選択した位置を表示する。これにより、歩行者は、自身の位置を容易に判断することができるとともに、最も確からしい位置を知ることができる。

第１０発明にあっては、切替タイミングと、操作を受け付けたタイミングとの時間差が、所定範囲内でない場合、切替タイミングに対応する地点情報を、歩行者の位置を特定するための対象から除外する。除外とは、受信した地点情報を一時的に記憶している記憶手段から消去することでもよい。この場合、歩行者の位置特定に不要な情報を破棄することができる。

第１１発明にあっては、地点情報に基づいて取得した位置情報に対応する位置が、推定した歩行者の位置を含む誤差範囲内でない場合、位置情報に対応する地点情報を、歩行者の位置を特定するための対象から除外する。除外とは、受信した地点情報を一時的に記憶している記憶手段から消去することでもよい。この場合、歩行者の位置特定に不要な情報を破棄することができる。

本発明にあっては、歩行者は、信号機などの機器が設置された交差点あるいは踏切に行き、信号が切り替わるタイミングで操作するだけで、歩行者の位置と特定し、その位置を歩行者の現在いる位置と判定できる。即ち、煩雑な操作を必要とせず、簡単に歩行者の位置を特定することができる。また、交差点又は踏切などの特徴地点は移動することがないため、斯かる特徴地点を中心に歩行者の位置を特定することで、歩行者の位置を特定する特定精度の向上を計ることができる。

以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る位置検出装置１０の構成の一例を示すブロック図である。本発明に係る位置検出装置１０は、自身（歩行者）の位置を時系列に測位し、測位して得られた測位データに基づいて自身の位置を推定し、推定した位置を歩行者の位置として検出するとともに表示する。また、位置検出装置１０は、歩行者による操作と、後述する道路上の特徴地点の地点情報とを関連付けて、歩行者の位置を特定することにより、歩行者の位置を補正し、特定（補正）した位置を歩行者の位置として検出するとともに表示する。この場合、自身の位置を特定するとは、測位精度の誤差の大きさにかかわらず、高精度に自身の位置を検出することを意味する。

位置検出装置１０は、歩行者（自転車で走行する歩行者も含む）が携帯可能であって、装置全体を制御する制御部１１、通信部１２、測位部１３、地図データベース１４、記憶部１５、操作部１６、位置検出処理部１７、表示部１８、音声出力部１９などを備える。また、測位部１３は、ＧＰＳ１３１、距離センサ１３２、方位センサ１３３などを備える。また、位置検出処理部１７は、位置推定部１７１、誤差算出部１７２、位置特定部１７３、評価部１７４などの一つ以上を備える。

通信部１２は、光ビーコン、電波ビーコン、ＲＦＩＤ若しくはＤＳＲＣ等の路上装置との間で通信を行う狭域通信機能、ＵＨＦ帯若しくはＶＨＦ帯などの無線ＬＡＮ等の中域通信機能、又は携帯電話、ＰＨＳ、多重ＦＭ放送若しくはインターネット通信などの広域通信機能を備える。通信部１２は、例えば、道路上の特徴地点としての、横断歩道を有する交差点、あるいは、警報機を有する踏切等の周辺を範囲とした無線ＬＡＮ等の中域通信を利用し、路上装置間の路路間通信、路上装置と車両との路車間通信、又は車々間通信で通信された地図情報、地点情報（例えば、交差点情報及び踏切情報等）などを取得する。路上装置は、例えば、超音波感知器、光ビーコン若しくは画像感知器等の交通情報収集装置、交通情報を文字又は図形で提供する情報板装置、信号制御装置、信号機及び警報機等がある。また、通信部１２は、携帯電話等の広域通信を利用することにより、情報処理センタ又は交通管制センタ等のセンタ装置から歩行者の周辺の地図情報、交差点の交差点情報又は踏切の踏切情報などを取得することもできる。

地点情報としての交差点情報は、例えば、交差点を識別するための識別子、交差点の横断歩道の位置、交差点に設置された信号機（車両用、歩行者用など）の信号情報（例えば、各灯色の点灯開始時刻、点灯時間、青灯色点滅開始時刻等）などである。また、地点情報としての踏切情報は、例えば、踏切を識別する識別子、踏切の位置、警報情報（例えば、踏切の警報機の警報開始時刻、警報動作時間、警報終了時刻、警報停止時間等）などである。

通信部１２は、基地局との間で通信を行う通信機能を備え、複数の基地局からの電波を受信し、受信結果を測位部１３へ出力する。また、通信部１２は、路上装置との狭域通信により得られた通信地点の位置情報を測位部１３へ出力する。

測位部１３は、歩行者の位置を時々刻々（例えば、０．５秒、１秒等の経過の都度、１ｍ、２ｍ等の移動の都度など）測位し（測位位置を求め）、歩行者の移動距離及び移動方位（測位方位）を時刻とともに歩行者の歩行軌跡として記憶部１５に記憶する。

ＧＰＳ１３１は、複数のＧＰＳ衛星から電波を受信し、歩行者の位置を測位する。なお、ＧＰＳ１３１に加えて、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）を搭載することもできる。ＤＧＰＳは、予め位置が分かっている基準局から発信されるＦＭ放送又は中波を受信し、ＧＰＳ１３１で求めた測位位置のずれを補正することができ、歩行者の位置の精度を向上させることができる。

距離センサ１３２は、非常に短い時間での速度、移動距離を検出することができる加速度センサ、比較的長い移動距離を検出することができる歩数センサなどを備えている。これにより、自立航法において歩行者の位置を短時間かつ短距離の歩行毎に検出することができる。

方位センサ１３３は、角速度センサ又は角加速度センサ（相対方位センサ）、地磁気センサ（絶対方位センサ）などを備えている。これにより、自立航法において歩行者の移動方位を短時間かつ短距離の歩行毎に検出することができる。

測位部１３は、測位した測位データ、通信部１２を経由して得られた基地局からの電波の受信結果、又は路上装置との狭域通信により得られた通信地点の位置情報などに基づいて、測位位置及び測位位置の誤差を算出する。以下、測位位置及びその誤差の算出方法について説明する。

図２は測位位置の誤差範囲の例を示す説明図である。直交座標系（ｘ方向及びｙ方向）において、ＧＰＳ、基地局又は路上装置との狭域通信により検出された位置の誤差範囲を、一例として、矩形領域（ｘ方向の長さが４ａ、ｙ方向の長さが４ｂ）として設定する。すなわち、測位位置は、矩形領域の中心位置であり、誤差範囲は、中心位置からｘ方向に±２ａの範囲だけ広がり、ｙ方向に±２ｂの範囲だけ広がる。例えば、２ａを２シグマと設定した場合、ｘ方向の分散はａ^２となり、標準偏差はａと設定することができる。また、２ｂを２シグマと設定した場合、ｙ方向の分散はｂ^２となり、標準偏差はｂ２と設定することができる。

歩行者の位置を測位する際にＧＰＳを利用する場合、誤差範囲は、環境条件、より具体的には、ＧＰＳの受信レベル、捕捉衛星数、２次元又は３次元測位の別、あるいは、ＣＥＰ（Circular Error Probability）等により時間的に変化する。また基地局通信の場合には、誤差範囲は、基地局との通信レベル、基地局の通信範囲等で時間的に変化する。誤差範囲を予め大きめに設定した所定の定数、場所又は時間に応じて予め決定した定数等を用いてもよい。また、誤差範囲の形状は、矩形形状に限らず、円形、楕円形等任意の形状でもよい。例えば、ＧＰＳのみで測位する場合、環境条件が良好なときには、誤差範囲として１０〜２０ｍ程度を設定することができる。

以下、歩行者の測位位置の算出方法について説明する。なお、測位位置は、直交座標系における二次元ベクトルで表現するが、３次元では、高度情報を加えるだけであり、容易に拡張可能である。また、以下の説明では、時刻で定式化しているが、実際の処理においては、単位時間の経過の都度の処理の代わりに単位走行距離の都度処理を行ってもよい。また、以下、大文字のアルファベットはベクトル又は行列とする。

時刻ｔにおける歩行者の位置Ｐ（ｔ）を式（１）とした場合、時刻ｔ＋１（時刻ｔ、ｔ＋１の間隔は、所定時間であり、例えば、１秒、０．５秒などである）における歩行者の位置Ｐ（ｔ＋１）は、式（２）で表すことができる。あるいは、時刻ｔから歩行者が所定の走行距離（例えば、１ｍ、２ｍなど）を走行した時刻を時刻ｔ＋１とすることもできる。なお、ベクトルに付した「Ｔ」は転置を意味する。また、式（２）は、歩行者の動特性を示すものである。なお、時刻ｔにおける歩行者の位置Ｐ（ｔ）は、歩行者の真の位置（実際の位置）であり、未知の誤差の存在のため観測不可能な位置である。すなわち、歩行者の測位位置は、真の位置Ｐ（ｔ）に対する最適な推定位置を求めるものである。

ここで、Ｄ（ｔ）は、式（３）で表され、ｄ（ｔ）は、時刻ｔから時刻ｔ＋１までに歩行者が移動（歩行）した距離、θ（ｔ）は、直交座標系に対する歩行者の移動（歩行）の方位角である。また、Ｅ（ｔ）は、式（４）で表され、ｅ（ｔ）は、移動距離ｄ（ｔ）の誤差である。また、誤差Ｅ（ｔ）の分散Ｑ（ｔ）は、式（５）で表され、ｑは、単位距離移動での誤差分散であり、一定値とすることができる。

また、時刻ｔにおいて、ＧＰＳ、基地局通信又は路上装置との通信により検出された位置Ｓ（ｔ）は、式（６）で表すことができる。ここで、Ｇ（ｔ）は、位置Ｓ（ｔ）の誤差であり、誤差Ｇ（ｔ）の共分散行列Ｒ（ｔ）は、式（７）で表すことができる。式（７）において、ａ、ｂそれぞれは、図２で示した誤差範囲である矩形領域のｘ方向及びｙ方向の長さの４分の１である。すなわち、共分散行列Ｒ（ｔ）は、２ａ、２ｂを２シグマとした場合のｘ方向及びｙ方向の分散で構成されている。なお、Ｅ（ｔ）、Ｇ（ｔ）の平均値は０としても一般性は失わない。

時刻ｔにおける歩行者の位置Ｐ（ｔ）の最適な推定位置Ｈ（ｔ）は、カルマンフィルタにより式（８）のような漸化式で表される。

ここで、Γ（ｔ）は、推定位置Ｈ（ｔ）の推定誤差の分散であり、式（９）のような漸化式で表すことができる。また、行列に付した「-１」は、その行列の逆行列を意味する。また、初期時刻０における推定位置Ｈ（０）、その推定誤差の分散Γ（０）は、それぞれ式（１０）、式（１１）で表すことができる。ここで、Ｍは、歩行者の最初の位置の先験情報であり、Σは、その誤差分散である。仮に先験情報がない場合、Ｍ＝０、Σ^-1＝０となり、初期時刻０における推定位置Ｈ（０）、その推定誤差の分散Γ（０）は、それぞれ式（１２）、式（１３）で表される。

なお、式（６）は、ＧＰＳ、基地局通信又は路上装置との通信により位置が検出された場合に得られるので、ＧＰＳ、基地局通信又は路上装置との通信が行われない間は、式（７）における誤差ａ、ｂが十分大きな値と考えることにより、式（８）において、Ｒ^-1（ｔ）＝０とすれば、式（８）をそのまま用いて推定位置を繰り返し算出することができる。

地図データベース１４は、広範囲の地図情報を記憶してある。なお、歩行者の位置に応じて、その付近の地図情報をセンタ装置又は路上装置などの外部から通信で取得して記憶しておくこともできる。

図３は地図情報の一例を示す模式図である。歩行者の位置を検出する場合には、車両の位置を検出する場合に比較して複雑かつ困難になる。すなわち、車両の場合には、推定した位置と地図上の車道との地図マッチングにより、車両の位置を検出することができるのに対し、歩行者の場合には、歩行者用の歩道以外に歩行者が歩行可能な領域は種々存在する。また、屋外のみならず屋内であっても歩行者の位置検出を行う必要性が高い。したがって、歩行者の位置を検出する場合、歩道と車道との分離等、きめ細かな地図マッチングが必要となるため、地図情報としても詳細のデータが必要になる。ただし、広範囲な地図情報を位置検出装置１０の記憶部１５に記憶しておく必要はなく、歩行者の位置に合わせて適宜、情報センタ装置又は路上装置等の外部から通信で取得しても良い。

地図上には、歩行者専用道路（歩道）、車道、横断歩道、ビル、小売店、公園、池、陸橋など、種々の領域が存在する。そこで、ビル、地下道、駅舎、店舗、小売店、家屋、工場、地下街、建造物内部などの屋内領域には、その中に歩行通路（道路）を設定することができる。

図４は地図上の道路の設定の一例を示す説明図である。図４の例は、道路上の特徴地点としての交差点の周辺の道路の設定例を示す。図４に示すように、歩道と車道とが分離されているような幹線道路の場合には、歩行者道路（歩道）及び横断歩道を道路として設定することができる。図４の例では、道路を二次元で示し、道路の幅を設定してある。

図５は地図上の道路の設定の他の例を示す説明図である。図５の例も、道路上の特徴地点としての交差点の周辺の道路の設定例を示す。図５に示すように、歩道と車道とが分離されているような幹線道路の場合には、歩行者道路（歩道）及び横断歩道を道路として設定することができる。図５の例では、道路を一次元で示し、道路を線分として設定してある。なお、この場合、道路の幅を設定しておくこともできる。

記憶部１５は、通信部１２を介して受信した各種情報、測位部１３で測位した測位データ、位置検出処理部１７で処理した処理結果などを記憶する。なお、制御部１１、位置検出処理部１７などをＣＰＵ、ＲＡＭなどで構成する場合、制御部１１、位置検出処理部１７の処理手順を定めたコンピュータプログラムを記憶することもできる。

操作部１６は、各種操作ボタンを備え、歩行者と位置検出装置１０とのユーザインタフェースとして機能する。操作部１６は、位置検出装置１０における各種選択及び操作を受け付ける。例えば、操作部１６は、歩行者の操作により、交差点に設置された信号機の信号切替タイミング又は踏切に設置された警報タイミングに合わせた入力操作を受け付ける。

位置検出処理部１７は、専用のハードウエア回路で構成してもよく、又は予め処理手順を定めたコンピュータプログラムを実行する構成であってもよい。

位置推定部１７１は、測位部１３で算出した測位位置の軌跡（測位軌跡）に基づいて、地図上での歩行者の推定位置及び歩行軌跡を算出する。

誤差算出部１７２は、測位部１３で算出した測位位置の誤差範囲に基づいて、位置推定部１７１で算出した推定位置の誤差範囲を算出する。例えば、推定位置の誤差範囲を測位位置の誤差範囲（例えば、２０〜２００ｍであって、測位軌跡の長さに応じて変動）とすることができる。また、位置特定部１７３で歩行者の位置を特定した場合、特定位置の誤差範囲を設定する。歩行者の位置を特定した場合の誤差範囲は、例えば、最小の誤差（例えば、横断歩道の長さ程度の範囲、踏切の長さ程度の範囲など）とすることができる。

誤差算出部１７２は、歩行者の位置が特定された後は、特定された位置からの歩行者の移動距離又は移動方向に応じて、測位誤差が大きくなることを考慮して、歩行者の移動距離又は移動方向に応じた値（例えば、測位誤差の増加分）を加算して誤差範囲を算出する。なお、歩行者の移動距離又は移動方向に関わらず、誤差範囲を常に適当な所定の一定値（例えば、１００ｍ）とすることもできる。

位置特定部１７３は、歩行者による操作部１６の操作タイミングと、通信部１２で受信した地点情報（例えば、交差点情報、踏切情報等）とを関連付けて歩行者の位置を特定する。即ち、位置特定部１７３は、操作部１６から入力を受け付けたタイミングと、交差点に設置された信号機の信号切替タイミング又は踏切に設置された警報タイミングとが合致するか否かを判定し、合致する場合には、自身（歩行者）の位置を交差点の横断歩道付近又は踏切付近に特定する。なお、歩行者の位置を特定するための操作は、地点情報を受信した場合に表示部１８に表示される操作画面に従って行うものでもよく、操作画面を表示せず、専用ボタンから入力するものであってもよい。以下、歩行者の位置の特定方法について説明する。

位置特定部１７３は、信号機の青信号開始、赤信号開始、又は青信号点滅開始と、操作部１６の操作タイミングとの同時性に基づいて歩行者の位置を特定する。即ち、位置特定部１７３は、横断歩道を有する交差点に設置された信号機の青信号点灯開始時点に、操作部１６から入力を受け付けたとき、歩行者の位置を横断歩道付近に特定する。また、位置特定部１７３は、信号機の赤信号点灯開始時点に、操作部１６から入力を受け付けたとき、歩行者の位置を横断歩道付近に特定する。また、位置特定部１７３は、信号機が青信号点滅開始時点に操作部１６から入力を受け付けたとき、歩行者の位置を横断歩道付近に特定する。

この場合、前回又は直近に検出した歩行者の位置の精度が低く、歩行者の位置が正確でない場合、以降の位置検出の誤差は大きくなり、誤った位置を検出するおそれがあるときでも、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出（特定）することができる。なお、交差点には複数の横断歩道が存在する場合があるが、交差点のどの横断歩道付近に特定するかの特定方法については後述する。

また、位置特定部１７３は、踏切の警報機の警報開始又は警報終了と操作部１６の操作タイミングとの同時性に基づいて歩行者の位置を特定する。すなわち、踏切に設置された警報機の警報終了時点に、操作部１６から入力を受け付けたとき、歩行者の位置を踏切付近に特定する。踏切の警報機の警報開始又は警報終了と操作部１６の操作タイミングとの同時性を判定することにより、歩行者の位置を踏切付近に特定することができる。特に、前回（例えば、直近でもよく、２回又は３回などの複数回前でもよい）に検出した歩行者の位置の精度が低く、歩行者の位置が正確でない場合、以降の位置検出の誤差は大きくなり、誤った位置を検出するおそれがあるときでも、正確な位置を自動的に補正して歩行者の位置を高精度に検出（特定）することができる。

上述の例で、踏切に警報機とともに遮断機が設置されている場合、あるいは、警報機の代わりに遮断機が設置されている場合、警報機情報に代えて遮断機情報を用いることもできる。例えば、警報機の警報開始時点を遮断機の降下開始時点とし、警報終了時点を遮断機の上昇開始時点とすればよい。また、信号機の赤信号点灯開始時点を遮断機の降下終了時点に対応させることもできる。

また、上述の例で、外部から車両用の信号機の信号情報しか受信することができない場合には、歩行者用信号機の信号切替タイミングと車両用信号機の信号切替タイミングとの関係（例えば、時間差）を取得することにより、歩行者用信号機の青点滅信号の開始、又は赤信号の開始を推定することができる。例えば、車両用信号機の黄信号開始時刻から、所定の時間（例えば５秒）前に歩行者用信号機の青点滅信号又は赤信号が開始すると推定することができる。また、通信部１２で受信した交差点情報が、どこの交差点の情報であるかを識別するために、地図データベース１４に記録された交差点データベースから識別子の一致する交差点識別子を受信するようにしてもよく、あるいは、道路、交差点等が設定された道路情報（地図情報）とともに交差点の位置（停止線又は横断歩道の位置等）を受信するようにしてもよい。

さらに、操作部１６の操作タイミングとの合致を判定するタイミングは、予め決められていてもよいし、歩行者が青信号の開始又は終了に対して操作するか、あるいは、赤信号の開始又は終了に合わせて操作するのかを選択できるようにしてもよい。例えば、歩行者が交差点付近に来たときに、信号機が赤信号である場合、歩行者は青信号開始に合わせた操作を行うことを選択すればよい。これにより、歩行者の位置特定をスムーズに行うことができる。

位置特定部１７３は、歩行者の位置を特定する場合、誤差算出部１７２で算出した誤差範囲内にある特徴地点（例えば、交差点、踏切等）の地点情報（例えば、交差点情報、踏切情報等）に基づいて歩行者の位置を特定する。特徴地点を誤差範囲内に限定することにより、誤差範囲外にある特徴地点の地点情報は除外して位置検出（特定）のための不要な処理を省き、処理労力を低減して短時間で位置を検出することができる。

また、位置特定部１７３は、通信部１２で地点情報を受信することができる範囲を特定し、特定した範囲内にある特徴地点の地点情報に基づいて歩行者の位置を特定する。受信可能な範囲は、例えば、無線ＬＡＮ等の中域通信の通信範囲である。特徴地点を受信可能な範囲内に限定することにより、受信可能な範囲外にある特徴地点の地点情報は除外して位置検出（特定）のための不要な処理を省き、処理労力を低減して短時間で位置を検出することができる。

評価部１７４は、位置特定部１７３で特定した位置の確からしさを評価するための評価係数を算出する。評価係数は、歩行者の位置の確からしさを評価するための係数であり、例えば、評価係数が小さいほど位置の確からしさ（確率）が大きいとすることができる。評価係数は、例えば、位置を特定する前の歩行者の歩行軌跡と、地図上の道路との位置ずれに応じて算出することができる。あるいは、評価係数の他の例として、直近に検出した歩行者の位置と特定した位置との距離に応じて算出することもできる。これにより、例えば、特定した位置が交差点の横断歩道付近である場合、評価係数に基づいて、歩行者の位置が交差点のどの横断歩道かを特定することができる。

表示部１８は、例えば、液晶表示パネルであって、歩行者の位置を地図上に表示する。

音声出力部１９は、歩行者の位置を表示部１８で表示する際に、歩行者に所要の情報を通知するため、又は注意を促すため音声又は音響を出力する。

次に位置検出装置１０の位置検出処理について説明する。

位置特定部１７３は、操作部１６の操作タイミングと信号機の信号切替タイミングとが合致するか否かを判定して歩行者の位置を横断歩道付近に特定する。このとき、前回又は直近に検出した歩行者の位置の誤差範囲内に複数の交差点が含まれるときがあり、位置特定部１７３は、複数の交差点の中から歩行者がいる可能性が最も高い交差点を特定する。

図６は誤差範囲内の交差点を特定する一例を示す説明図である。図６において、交差点Ａ、交差点Ｂは、直前の検出位置Ｘの誤差範囲内又は通信可能（地点情報を受信することができる）範囲内にある交差点であり、歩行者がその交差点付近にいる可能性がある。一方、交差点Ｃは、直前の検出位置Ｘの誤差範囲外又は通信可能（地点情報を受信することができる）範囲外にある交差点であり、対象外となる。

交差点間の信号機にオフセットが設定されていれば、青信号開始時点等の信号切替タイミングは、交差点Ａと交差点Ｂとで異なる。従って、上述の青信号開始、赤信号開始、又は青信号点滅開始と操作部１６の操作タイミングとの関連性などの条件が交差点Ａ及び交差点Ｂの両者で成立することはなく、何れか１つの交差点のみを特定し、他の交差点を除外することができる。なお、オフセットがない場合には、複数の交差点を対象とすればよい。

次に横断歩道の特定方法について説明する。図７は横断歩道を特定する一例を示す説明図である。図７に示すように、２つの道路が交差する交差点に４つの横断歩道ａ、ｂ、ｃ、ｄが設けられている。歩行者分離信号でない場合、横断歩道ａ、ｃ用の信号機が青信号である場合、横断歩道ｂ、ｄ用の信号機は赤信号である。従って、上述の青信号開始、赤信号開始、又は青信号点滅開始と操作部１６の操作タイミングとの関連性などの条件が、横断歩道ａ、ｃと、横断歩道ｂ、ｄとの両者で成立することはなく、横断歩道ａ及び横断歩道ｃか、又は横断歩道ｂ及び横断歩道ｄの何れか一方に特定することができる。図７の例では、例えば、横断歩道ａ、ｃを特定し、横断歩道ｂ、ｄを除外することができる。また、横断歩道での歩行方向は、青信号で歩行を開始した方向から容易に判定することができる。図７の例では、例えば、位置Ｐ、Ｒを特定することができ、位置Ｑ、Ｓを除外することができる。以上より、歩行者の位置は、位置Ｐ、Ｒに特定することができる。

地図マッチングによる位置検出の場合、位置を特定した以降は、歩行者の歩行に応じて位置検出が行われ、特定した位置が複数あるような場合には、正しい特定位置以外のものは、歩行者の歩行につれて棄却される。従って、両方の地点Ｐ、Ｒを候補として通常の位置検出を続行することもできる。

また、横断歩道を特定したときに、それまでの歩行者の歩行軌跡と、道路地図とを比較して、評価係数（マッチング具合の評価点であり、位置の確からしさを表す）の優劣を設定しておき、優劣に応じて位置を１つ特定することもできる。この場合、評価係数が小さいほど位置の確からしさは高い。

例えば、図７の例において、実際には歩行者が位置Ｐから横断歩道ａを歩行した場合、仮に歩行者が位置Ｐから横断歩道ｄ、位置Ｒ、横断歩道ｃの順に歩行した場合、道路の接続部において、歩行方位が不安定となる。従って、位置Ｐから横断歩道ｄ、位置Ｒ、横断歩道ｃの順の歩行に対しては、評価係数を大きくすることができる。あるいは、位置Ｐから横断歩道ｄ、位置Ｒ、横断歩道ｃの順の歩行軌跡を棄却することもできる。

評価係数の一例として、直前の検出位置Ｘと、特定位置Ｐ、Ｒとの近さ（距離）を基準として、その距離に反比例した数値を用いることができる。例えば、位置Ｘと位置Ｐの距離の逆数をｍｐとし、位置Ｘと位置Ｒとの距離の逆数をｍｒとし、位置Ｐ、Ｒの評価係数Ｅｐ、Ｅｒをそれぞれｍｐ／（ｍｐ＋ｍｒ）、ｍｒ／（ｍｐ＋ｍｒ）とすることができる。

図８は歩行者の位置を特定する直前の位置の誤差範囲の一例を示す説明図である。図８に示すように、過去の走行軌跡に応じて測位位置の測位誤差が累加するため、直前の検出位置Ｘの誤差範囲は、比較的広くなる。特に、歩行者が携帯する携帯機器において、歩行者の位置を検出するために使用される距離センサは、歩行者の歩数を計数するもの、あるいは、加速度センサなどであり、車両の場合に使用される距離センサに比べて検出精度は低い。さらに、歩行者の歩行に合わせて姿勢が変動する場合には、携帯機器の位置又は傾きも変動するため、さらに検出精度が低下するときがある。従って、歩行者の検出位置Ｘの精度は高くない。

図９は歩行者の位置を特定した後の特定位置の誤差範囲の一例を示す説明図である。上述のように、操作部１６の操作タイミングと交差点情報とを関連付けることにより、横断歩道付近（例えば、横断歩道の歩行方向の上流側付近、あるいは、下流側付近など）に歩行者の位置を特定することができる。特定位置の誤差範囲は、例えば、横断歩道の長さ、幅程度の範囲に絞り込むことができ、図８の例で示した検出位置Ｘを正確な位置に補正することができる。これにより、従来の自立航法、地図マッチング法、衛星航法、あるいは、ハイブリッド航法等では、歩行者の位置を精度良く検出することが困難であったという課題を解決することができ、さらに、リアルタイム、かつ歩行者による簡単な操作により自動的に歩行者の位置を高精度な位置へ補正することが可能となり、それ以降の歩行者の位置検出の精度も向上させることができる。

図１０は歩行者の位置を特定する直前の位置の誤差範囲の他の例を示す説明図である。図１０の例では、特徴地点が交差点の代わりに踏切の場合の例を示す。なお、検出位置Ｘの誤差範囲は、図８の例と同様であるので説明は省略する。

図１１は歩行者の位置を特定した後の特定位置の誤差範囲の他の例を示す説明図である。上述のように、操作部１６の操作タイミングと踏切情報とを関連付けることにより、踏切付近に歩行者の位置を特定することができる。特定位置の誤差範囲は、例えば、踏切の長さ程度の範囲に絞り込むことができ、図１０の例で示した検出位置Ｘを正確な位置に補正することができる。これにより、図９の例の場合と同様、従来の自立航法、地図マッチング法、衛星航法、あるいは、ハイブリッド航法等では、歩行者の位置を精度良く検出することが困難であったという課題を解決することができ、さらに、リアルタイム、かつ歩行者による簡単な操作により自動的に歩行者の位置を高精度な位置へ補正することが可能となり、それ以降の歩行者の位置検出の精度も向上させることができる。

次に、歩行者の位置を地図上で表示する表示例について説明する。なお、以下、表示例は交差点の場合を示すが、踏切の場合も同様である。

図１２は歩行者の位置の表示の一例を示す説明図である。特定位置が１つの場合、その位置を地図上に表示した上で、表示した特定位置の誤差範囲も同時に表示する。なお、特定位置が複数ある場合には、評価係数の最も小さい特定位置を１つ表示することもできる。

図１３は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。特定位置が複数存在する場合、複数の特定位置を包含する領域を特定位置として表示する。この場合、各特定位置の誤差範囲を含むような範囲を表示してもよく、あるいは、各特定位置の誤差範囲をその特定位置の評価係数に応じて拡大又は縮小した上で、各特定位置の拡大又は縮小した誤差範囲を含む範囲を表示することもできる。また、複数の特定位置の重心位置を表示してもよい。

図１４は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。特定位置が複数存在する場合、各特定位置を表示した上で、各特定位置の誤差範囲又は確からしさの順位などを同時に表示する。図１４では、第１候補の特定位置が最も確率の高い歩行者の位置であり、第２候補の特定位置は、その次に確率が高い歩行者の位置を示す。これにより、歩行者は、自身の位置を容易に判断することができるとともに、最も確からしい位置のみならず、可能性のある位置も知ることができる。

図１５は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。図１５では、表示部１８の表示面が小さく、地図情報を詳細に表示することができないような場合（例えば、地図の縮尺を大きくできない場合）には、道路を線分で表示した上で、歩行者の位置を１つの点で表示することもできる。

なお、図１４に示すように、各特定位置を表示した場合、歩行者が特定位置を選択できるようにしてもよい。以下、歩行者の位置が地図上で複数表示された場合に、歩行者により特定位置を選択するときの表示部１８の表示例について説明する。なお、表示例は交差点の場合について説明するが、踏切の場合も同様である。

図１６は、特定位置を選択する際の表示例を示す説明図である。表示部１８において、画面下部に複数ある各特定位置と、画面上部に各特定位置から見える風景とが表示される。風景は、位置検出装置１０のデータベースから取得されてもよいし、外部から通信で取得されてもよい。また、風景は、実際の撮影画像でもよく、ＣＧ化された画像、あるいは、特徴のある建物を強調して描写した画像でもよい。また、特定位置から見える風景は、方位センサ１３３から歩行者の進行方向（図中矢印）を取得し、斯かる進行方向に対する画像であってもよいし、予め決められた方向の画像でもよい。そして、複数ある特定位置それぞれの風景を自動又は手動で順番に（例えば、評価係数の順）、あるいは、同時に表示する。これにより、歩行者は、自身が見える実際の風景と表示された風景との一致性を判断することができ、所定の操作（例えば、削除ボタンの選択、特定位置を決定する決定ボタンの選択）により、容易に特定位置を選択できる。

また、操作部１６から入力する操作タイミングを、信号機の青信号開始、赤信号開始、又は青信号点滅開始のどのタイミングと合致させるかを選択できるようにしてもよい。図１７は、信号切替タイミングを選択する際の表示例を示す図である。例えば、表示部１８において、各信号の開始及び終了タイミングが選択可能に表示される。歩行者は、何れかのタイミングを選択することで、状況に適した歩行者の位置検出を行える。例えば、歩行者が交差点付近に来たときに信号機が赤信号である場合、歩行者は青信号開始に合わせた操作を行うことを選択すればよい。なお、操作部１６に各タイミングに応じたボタンを設けるようにしてもよい。この場合、歩行者はタイミングの種類の設定を行うことなく位置検出を行うことができる。また、特徴地点が踏切である場合も同様に、警報タイミングの種類を選択できるようにしてもよい。

また、切替タイミングを１つに選択することができるようにすることで、交差点の候補が複数ある場合に位置検出の精度を向上させることができる。例えば、交差点Ａ及び交差点Ｂの候補があり、交差点Ａの青信号開始時点と交差点Ｂの青信号点滅開始時点が重なっているとする。この場合、交差点Ａの近くにいる歩行者が青信号開始時点に操作部１６を操作したとしても、切替タイミングとして青信号開始時点、青信号点滅開始時点、赤信号開始時点の３つが設定されていれば、歩行者の操作タイミングは交差点Ａの青信号開始時点と一致する。さらに、交差点Ｂの青信号点滅開始時点にも一致するため、歩行者がいずれの交差点にいるのか判断することができない。しかし、切替タイミングとして青信号開始時点のみが選択されていれば、歩行者の操作タイミングは交差点Ａの青信号開始時点とは一致するが、交差点Ｂの青信号開始時点とは一致しないため、歩行者は交差点Ａにいると判断することができる。

次に位置検出処理の手順について説明する。図１８及び図１９は位置検出処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１は、位置検出装置１０内の各部と協働して位置検出処理を行う。制御部１１は、歩行者の位置を測位し（Ｓ１１）、測位して得られた測位データに基づいて歩行者の位置を推定する（Ｓ１２）。制御部１１は、推定位置の誤差範囲を測位誤差に基づいて算出し（Ｓ１３）、推定位置を歩行者の検出位置として表示する（Ｓ１４）。

制御部１１は、外部から交差点情報又は踏切情報を受信したか否かを判定し（Ｓ１５）、受信した場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、交差点若しくは踏切を識別する識別子、交差点（横断歩道を含む）若しくは踏切の位置、信号情報又は警報情報を記憶する（Ｓ１６）。交差点情報又は踏切情報を受信していない場合（Ｓ１５でＮＯ）、制御部１１は、Ｓ１１以降の処理を続ける。

制御部１１は、記憶部１５に記憶してある情報のうち、誤差範囲外の交差点情報及び踏切情報を削除する（Ｓ１７）。制御部１１は、操作部１６から操作が入力されたか否かを判定し（Ｓ１８）、入力されていない場合（Ｓ１８でＮＯ）、Ｓ１１以降の処理を続ける。この場合、所定時間入力されていない場合に、Ｓ１１以降の処理を続けるようにしてもよい。操作が入力された場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、制御部１１は、操作タイミングが、信号切替タイミング又は警報タイミングと合致するか否かを判定する（Ｓ１９）。なお、合致は、完全一致でなくてもよく、各タイミングの時間差が微少時間（例えば、１秒）以内であればよい。また、操作タイミングとの合致を判定するタイミングの種類は、図１７で説明したように歩行者により選択されたものであってもよいし、予め設定されたものでもよい。

操作タイミングが、信号切替タイミング又は警報タイミングと合致する場合（Ｓ１９でＹＥＳ）、制御部１１は、当該横断歩道又は踏切に歩行者の位置を特定する（Ｓ２０）。なお、この場合、誤差範囲内に交差点が複数ある場合には、歩行者がいる可能性が最も高い交差点又は踏切を特定する。

操作タイミングが信号切替タイミング又は警報タイミングと合致しない場合（Ｓ１９でＮＯ）、制御部１１は、交差点情報又は踏切情報を削除し（Ｓ２１）、Ｓ１１以降の処理を続ける。

制御部１１は、特定した位置の誤差範囲、評価係数を設定し（Ｓ２２）、特定位置が複数あるか否かを判定する（Ｓ２３）。特定位置が複数ある場合（Ｓ２３でＹＥＳ）、図１６で説明したように、複数の特定位置の選択を行う（Ｓ２４）。特定位置が複数でない場合（Ｓ２３でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ２４の処理を行わずに後述のステップＳ２５の処理を行う。

制御部１１は、特定位置を検出位置として表示部１８に表示する（Ｓ２５）。制御部１１は、処理終了指示の有無を判定し（Ｓ２６）、処理終了指示がない場合（Ｓ２６でＮＯ）、特定した位置、設定した誤差範囲、評価係数を以降の位置検出の初期値とし（Ｓ２７）、ステップＳ１１以降の処理を続ける。処理終了指示がある場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、制御部１１は、処理を終了する。

以上説明したように、本発明によれば、従来の自立航法、地図マッチング法、衛星航法、あるいは、ハイブリッド航法等では、歩行者の位置を精度良く検出することが困難であった場合に、道路上の特徴地点の地点情報と操作部１６の操作タイミングとを関連付けることで歩行者の位置を精度よく特定することができ、さらに、リアルタイム、かつ歩行者の簡単な操作により歩行者の位置を高精度な位置へ補正することが可能となり、それ以降の歩行者の位置検出の精度も向上させることができる。

上述の位置検出装置は、例えば、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＨＳ、ノート型パーソナルコンピュータ、音楽プレーヤ、携帯型ゲーム装置等の情報端末装置又は携帯端末装置などに適用することができる。

上述の実施の形態において、位置検出装置に傾斜角センサを備えることもできる。これにより、歩行者の歩行、取り出し、操作等に伴う位置検出装置の振動又は姿勢変化で位置検出装置が傾いた場合、方位センサ又は距離センサの種類によっては機能が停止し、あるいは、性能が劣化することがある。従って、傾斜角センサにより傾斜角を検出し、方位センサ又は距離センサを補正することもできる。

上記の例では、歩行者が、通常歩行時又は自転車走行時に位置検出装置を身に付けているとしているが、これに限定されず、歩行者が位置検出装置を直接身につけず、かばん、車輪付き旅行ケース、荷車、乳母車、車椅子等に収納、仮設置又は仮置きし、歩行者が持ち歩いたり、車を押したり引いたり、あるいは、手で車輪を回転したりして、歩行者の通行できる領域を通行している場合であってもよい。

上述の実施の形態で示した歩行者の位置を推定するための数式は、一例であって、これらに限定されるものではなく、適宜変形した数式を用いることもできる。

開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明に係る位置検出装置の構成の一例を示すブロック図である。 測位位置の誤差範囲の例を示す説明図である。 地図情報の一例を示す模式図である。 地図上の道路の設定の一例を示す説明図である。 地図上の道路の設定の他の例を示す説明図である。 誤差範囲内の交差点を特定する一例を示す説明図である。 横断歩道を特定する一例を示す説明図である。 歩行者の位置を特定する直前の位置の誤差範囲の一例を示す説明図である。 歩行者の位置を特定した後の特定位置の誤差範囲の一例を示す説明図である。 歩行者の位置を特定する直前の位置の誤差範囲の他の例を示す説明図である。 歩行者の位置を特定した後の特定位置の誤差範囲の他の例を示す説明図である。 歩行者の位置の表示の一例を示す説明図である。 歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。 歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。 歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。 特定位置を選択する際の表示例を示す説明図である。 信号切替タイミングを選択する際の表示例を示す図である。 位置検出処理の手順を示すフローチャートである。 位置検出処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 位置検出装置
１１ 制御部
１２ 通信部
１３ 測位部
１４ 地図データベース
１５ 記憶部
１６ 操作部
１７ 位置検出処理部
１８ 表示部
１９ 音声出力部

Claims (13)

1. 通行禁止状態と通行許可状態とを切り替えることにより歩行者の通行を規制する機器が設置された特徴地点に関する地点情報に基づいて歩行者の位置を特定する位置特定装置であって、
   前記地点情報を受信する受信手段と、
   該受信手段が受信した地点情報に基づいて、該地点情報に係る前記特徴地点の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記機器が前記通行禁止状態と前記通行許可状態とを切り替える切替タイミングを、前記受信手段が受信した地点情報に基づいて取得するタイミング取得手段と、
   操作を受け付ける受付手段と、
   前記タイミング取得手段が取得した切替タイミングと前記受付手段が操作を受け付けたタイミングとの時間差が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
   該判定手段が所定範囲内であると判定した場合、前記位置情報取得手段が取得した位置情報に対応する位置に基づいて歩行者の位置を特定する特定手段と
   を備えることを特徴とする位置特定装置。
2. 前記切替タイミングは、
   前記機器が前記通行禁止状態若しくは前記通行許可状態を開始する開始タイミング、又は、終了する終了タイミングであって、
   前記受付手段が受け付ける操作が、前記開始タイミング又は前記終了タイミングの何れかに合わせた操作を設定する受付設定手段
   をさらに備え、
   前記受付手段は、
   前記受付設定手段が設定した切替タイミングに合わせた操作を受け付ける構成としてある
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置特定装置。
3. 前記機器が信号機であって、
   前記切替タイミングは、青信号開始時点、歩行者用信号機の青信号点滅開始時点及び赤信号開始時点のうち少なくとも１つである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置特定装置。
4. 前記機器が踏切用警報機であって、
   前記切替タイミングは、警報機の警報開始時点又は終了時点である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置特定装置。
5. 歩行者の位置を推定する推定手段と、
   該推定手段で推定した推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲を算出する誤差範囲算出手段と
   をさらに備え、
   前記特定手段は、
   前記誤差範囲算出手段が算出した誤差範囲内にある特徴地点の地点情報に基づいて歩行者の位置を特定するように構成してある
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の位置特定装置。
6. 前記受信手段で地点情報を受信可能な範囲を特定する受信可能範囲特定手段を備え、
   前記特定手段は、
   前記受信可能範囲特定手段で特定した受信可能な範囲内にある特徴地点の地点情報に基づいて歩行者の位置を特定するように構成してある
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の位置特定装置。
7. 前記位置情報取得手段が取得した位置情報に対応する位置が複数ある場合において、
   前記特定手段は、
   前記位置情報に対応する複数の位置に基づいて歩行者の位置を複数特定できる構成としてあり、
   前記特定手段が歩行者の位置を複数特定した場合に、該複数の歩行者の位置の選択を受け付ける選択手段
   をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の位置特定装置。
8. 前記特定手段が特定した歩行者の位置を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１つに記載の位置特定装置。
9. 前記特定手段で特定した位置の確からしさを評価するための評価係数を算出する算出手段と、
   前記特定手段で特定した位置が複数ある場合、前記算出手段で算出した評価係数に応じて１つの位置を選択する位置選択手段と、
   該位置選択手段で選択した位置を前記表示手段に表示する表示制御手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載の位置特定装置。
10. 前記判定手段が所定範囲内でないと判定した場合、所定範囲内でないと判定された前記切替タイミングに対応する地点情報を、前記特定手段の特定対象から除外する除外手段
    をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１つに記載の位置特定装置。
11. 前記位置情報取得手段で取得した位置情報に対応する位置が、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内でない場合、前記位置情報に対応する地点情報を、前記特定手段の特定対象から除外する除外手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の位置特定装置。
12. 通行禁止状態と通行許可状態とを切り替えることにより歩行者の通行を規制する機器が設置された特徴地点に関する地点情報を得て、該地点情報に基づいて自身の位置を特定するコンピュータで実行するコンピュータプログラムであって、
    コンピュータを、
    得られた地点情報に基づいて、該地点情報に係る前記特徴地点の位置情報を取得する位置情報取得手段、
    前記機器が前記通行禁止状態と前記通行許可状態とを切り替える切替タイミングを、得られた地点情報に基づいて取得するタイミング取得手段、
    操作を受け付けた場合、前記操作を受け付けたタイミングと前記タイミング取得手段が取得した切替タイミングとの時間差が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段、及び、
    該判定手段が所定範囲内であると判定した場合、前記位置情報取得手段が取得した位置情報に対応する位置に基づいて自身の位置を特定する特定手段
    として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
13. 通行禁止状態と通行許可状態とを切り替えることにより歩行者の通行を規制する機器が設置された特徴地点に関する地点情報に基づいて歩行者の位置を特定する位置特定装置で行う位置特定方法であって、
    前記地点情報を受信するステップと、
    受信した地点情報に基づいて、該地点情報に係る前記特徴地点の位置情報を取得するステップと、
    前記機器が前記通行禁止状態と前記通行許可状態とを切り替える切替タイミングを、受信した地点情報に基づいて取得するステップと、
    操作を受け付けるステップと、
    取得した前記切替タイミングと、前記操作を受け付けたタイミングとの時間差が所定範囲内であるか否かを判定するステップと、
    所定範囲内であると判定した場合、取得した前記位置情報に対応する位置に基づいて歩行者の位置を特定するステップと
    を備えることを特徴とする位置特定方法。

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