JP2009258130A - Portable navigation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ユーザが指定した出発地から目的地までの経路を示す経路案内用画像を表示可能な携帯型ナビゲーション装置に関し、特に、携帯型ナビゲーション装置の移動時の加速度を検出する加速度センサ及び携帯型ナビゲーション装置の磁方位を検出するための地磁気センサを有する携帯型ナビゲーション装置に関する。
本発明は、ナビゲーションプログラムが組み込まれた携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、ノートパソコン等の携帯可能なナビゲーション装置に好適に適用可能である。
The present invention relates to a portable navigation device capable of displaying a route guidance image indicating a route from a starting point specified by a user to a destination, and in particular, an acceleration sensor for detecting acceleration during movement of the portable navigation device and a portable device. The present invention relates to a portable navigation device having a geomagnetic sensor for detecting the magnetic orientation of the navigation device.
The present invention can be suitably applied to portable navigation devices such as a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistance), a notebook personal computer, and the like in which a navigation program is incorporated.
現在、出発地から目的地までの経路案内（ナビゲーション）を行うナビゲーション装置として、車に搭載され、車の移動経路を案内するカーナビゲーション装置や、携帯電話やＰＤＡ等の携帯端末にナビゲーション用のソフトウェアを組み込み、ユーザを目的地まで経路案内する画像を表示する携帯型ナビゲーション装置が知られている。このようなナビゲーション装置では、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球無線側位システム）を利用して、現在位置を検出している。また、携帯電話やＰＨＳ等でＧＰＳを使用する場合、ＧＰＳ衛星からの電波だけでなく基地局との通信も利用する場合（ＭＳ−ｂａｓｅ方式等）もある。しかしながら、ＧＰＳ衛星からの電波や、携帯電話の基地局からの電波が受信できない場所（例えば、トンネルの中や地下鉄構内、建築物内部等）では、現在位置を確認することができない。 Currently, a navigation device that is installed in a car as a navigation device that performs route guidance (navigation) from a departure point to a destination, and software for navigation on a portable terminal such as a mobile phone or a PDA, which guides the moving route of the vehicle And a portable navigation device that displays an image for guiding a user to a destination. In such a navigation device, the current position is detected using GPS (Global Positioning System). In addition, when GPS is used in a mobile phone, PHS, or the like, not only radio waves from GPS satellites but also communication with a base station may be used (MS-base method or the like). However, the current position cannot be confirmed in places where radio waves from GPS satellites or radio waves from mobile phone base stations cannot be received (for example, in tunnels, subway premises, inside buildings, etc.).
ＧＰＳ等を使用せずに、装置の移動距離を検出する技術として、下記の特許文献１記載の従来技術が公知である。
（特許文献１（特許第３３５９７８１号明細書）記載の技術）
特許文献１には、３次元加速度センサ（８０１０〜８０３０）により検出したＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度を２回積分して得た変位（移動距離）と、ＧＰＳやＰＨＳとの交信により取得しておいた絶対座標と、に基づいて、現在位置を検出する技術が記載されている。
As a technique for detecting the moving distance of the apparatus without using GPS or the like, a conventional technique described in
(Technique described in Patent Document 1 (Patent No. 33599781))
また、ＧＰＳ等を使用せずに装置の移動距離や移動方向を検出する技術として、下記の特許文献２記載の従来技術が公知である。
（特許文献２（特開平２−２１６０１１号公報）記載の技術）
特許文献２には、歩数カウント回路部によりカウントした歩数と、地磁気センサ回路部により検出した進行方向と、歩幅と、に基づいて移動方向及び移動距離を演算する技術が記載されている。
Further, as a technique for detecting the movement distance and movement direction of the apparatus without using GPS or the like, a conventional technique described in
(Technique described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-216011))
しかしながら、前記特許文献２記載の技術では、地磁気センサを使用しているために、人間（装置）の移動方向と地磁気センサの向きとが常に一定でなければ進行方向が定められないという問題がある（特許文献２公報第３頁右上欄第４行〜第１２行参照）。
したがって、前記特許文献２記載の技術では、ユーザの腰等に所定の姿勢で装着される歩数計や、所定の姿勢で保持される車載型のカーナビゲーション装置等では、移動方向及び移動距離を検出することができる。しかし、携帯電話等の携帯型ナビゲーション装置では、例えば、ユーザが手で持ったり、ポケットに入れた状態で保持される可能性があり、装置の姿勢が不明であり、ユーザの移動方向と地磁気センサの向きが異なる可能性が高い。したがって、特許文献２記載の技術では、携帯型ナビゲーション装置では、進行方向及び移動距離を正確に検出できず、正確な現在位置を検出できない問題がある。
However, since the technique described in
Therefore, in the technique described in
このような問題を解決する方法として、例えば、前記特許文献２記載の従来技術に、下記の特許文献３記載の電子コンパスの従来技術を組み合わせることが考えられる。
（特許文献３（特開平８−２７８１３７号公報）記載の技術）
特許文献３には、３次元地磁気センサ部（１）から得られたＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の地磁気の方向と、傾斜センサ部（２）から得られた傾斜量と、に基づいて、誤差のない磁方位（θｍｇ）を検出する技術が記載されている。
As a method for solving such a problem, for example, it is conceivable to combine the conventional technique described in
(Technique described in Patent Document 3 (JP-A-8-278137))
前記特許文献１〜３記載の技術を、携帯型ナビゲーション装置に使用した場合、携帯型ナビゲーション装置が傾斜した状態でも、ＧＰＳを使用せずに移動方向や移動距離を検出することができ、現在位置を検出できる。
携帯型ナビゲーション装置で現在位置を検出する場合、ＧＰＳ等が利用できる場合には、ＧＰＳ等を利用した方が正確な現在位置が分かるので、ＧＰＳ等を利用することが望ましい。したがって、ＧＰＳ等が利用できない状態で、前記特許文献１〜３記載の従来技術を使用して、移動距離及び移動方向を検出して現在位置を検出することが望ましい。
When the techniques described in
When the current position is detected by a portable navigation device, if GPS or the like can be used, it is preferable to use GPS or the like because the current position can be more accurately determined by using GPS or the like. Therefore, it is desirable to detect the current position by detecting the moving distance and the moving direction using the prior art described in
しかしながら、ＧＰＳ等を利用できる状態から、利用できない状態になる際には、ユーザが携帯型ナビゲーション装置を保持した状態で移動しており、携帯型ナビゲーション装置が速度（速さ及び方向）を有している可能性が高い。即ち、ＧＰＳが利用できなくなる際に、携帯型ナビゲーション装置を固定し、移動していない状態にすることは現実的には不可能であり、移動距離及び移動方向の検出を開始する際に、通常、携帯型ナビゲーション装置は速度（初速度）を有している。前記特許文献１記載の技術のように加速度を積分して速度を求める場合、初速度が０でないと、移動距離の演算時に初速度が誤差成分として蓄積される。同様に、特許文献３記載の技術でも、初速度が０でないと、移動方向の検出時に初速度が誤差として悪影響を及ぼす。即ち、前記特許文献１〜３記載の技術では、移動距離及び移動方向に誤差が含まれているので、正確な移動距離及び移動方向を検出できず、正確な現在位置を検出できないという問題がある。
However, when the GPS or the like can be used, the user moves while holding the portable navigation device, and the portable navigation device has speed (speed and direction). There is a high possibility. That is, when GPS becomes unavailable, it is practically impossible to fix the portable navigation device so that it does not move. When starting detection of the moving distance and moving direction, The portable navigation device has a speed (initial speed). When the speed is obtained by integrating the acceleration as in the technique described in
本発明は、前述の事情に鑑み、加速度センサ等を使用して移動距離や移動方向を検出する携帯型ナビゲーション装置において、正確な移動距離や移動方向を検出して、正確な現在位置を検出することを第１の技術的課題とする。 In view of the above-described circumstances, the present invention detects an accurate current position by detecting an accurate distance and direction of movement in a portable navigation device that uses an acceleration sensor or the like to detect a distance or direction of movement. This is the first technical problem.
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の具体例（実施例）の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。 Next, the present invention that has solved the above problems will be described. In order to facilitate the correspondence between the elements of the present invention and elements of specific examples (examples) of the embodiments described later, Add the code enclosed in parentheses. The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the embodiments described later is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
前記課題を解決するために第１発明の携帯型ナビゲーション装置は、
経路案内用の地図データを記憶する地図データ記憶手段（ＫＣ５Ｂ）と、
前記地図データを使用して、出発地から目的地までの経路案内用画像を表示する経路案内画像表示手段（ＫＣ２３）と、
携帯型ナビゲーション装置（１）の移動時の加速度を検出する加速度センサ（ＳＮ３）と、
地磁気を検出する地磁気センサ（ＳＮ１）と、
前記加速度センサ（ＳＮ３）で検出した加速度のデータを記憶する加速度データ記憶手段（ＫＣ１１Ｂ）と、
前記加速度データに基づいて携帯型ナビゲーション装置（１）の移動速度を求め、記憶する速度検出記憶手段（ＫＣ１２）と、
前記地磁気に基づいて前記携帯型ナビゲーション装置（１）の磁方位を検出する磁方位検出手段（ＫＣ１０Ｂ）と、
前記移動速度及び前記磁方位に基づいて移動距離と移動方向を検出する移動距離検出手段（ＫＣ１９）と、
前記加速度データに基づいてユーザが歩行しているか否かを検出する歩行検出手段（ＫＣ１３）と、
前記加速度データに基づいて、ユーザの歩行の１周期分の加速度の履歴があったか否かを検出する歩行周期検出手段（ＫＣ１８）と、
ユーザが歩行を停止しているか否かを判別するための停止判別時間を記憶する停止判別時間記憶手段（ＫＣ１４Ｂ）と、
前記歩行検出手段（ＫＣ１３）が前記停止判別時間の間、歩行を検出しなかったか否かを判別する停止判別手段（ＫＣ１４）と、
前記停止判別手段（ＫＣ１４）により前記歩行検出手段（ＫＣ１３）が前記停止判別時間の間、歩行を検出しなかったと判別された場合に、速度検出記憶手段（ＫＣ１２）に記憶された前記移動速度を０とする速度リセット手段（ＫＣ１５）と、
を有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a portable navigation device according to a first invention is
Map data storage means (KC5B) for storing map data for route guidance;
Route guidance image display means (KC23) for displaying a route guidance image from the departure point to the destination using the map data;
An acceleration sensor (SN3) for detecting acceleration during movement of the portable navigation device (1);
A geomagnetic sensor (SN1) for detecting geomagnetism;
Acceleration data storage means (KC11B) for storing acceleration data detected by the acceleration sensor (SN3);
Speed detection storage means (KC12) for obtaining and storing the moving speed of the portable navigation device (1) based on the acceleration data;
Magnetic direction detection means (KC10B) for detecting the magnetic direction of the portable navigation device (1) based on the geomagnetism;
A moving distance detecting means (KC19) for detecting a moving distance and a moving direction based on the moving speed and the magnetic direction;
Walking detection means (KC13) for detecting whether or not the user is walking based on the acceleration data;
A walking cycle detection means (KC18) for detecting whether there is a history of acceleration for one cycle of walking of the user based on the acceleration data;
A stop determination time storage means (KC14B) for storing a stop determination time for determining whether or not the user has stopped walking;
A stop determination means (KC14) for determining whether or not the walking detection means (KC13) did not detect a walk during the stop determination time;
When it is determined by the stop determination means (KC14) that the walking detection means (KC13) has not detected a walk during the stop determination time, the movement speed stored in the speed detection storage means (KC12) is calculated. Speed resetting means (KC15) for setting to 0;
It is characterized by having.
（第１発明の作用）
前記構成要件を備えた第１発明の携帯型ナビゲーション装置（１）では、地図データ記憶手段（ＫＣ５Ｂ）に記憶された経路案内用の地図データを使用して、経路案内画像表示手段（ＫＣ２３）は、出発地から目的地までの経路案内用画像を表示する。加速度センサ（ＳＮ３）は、携帯型ナビゲーション装置（１）の移動時の加速度を検出する。地磁気センサ（ＳＮ１）は、地磁気を検出し、磁方位検出手段（ＫＣ１０Ｂ）は、前記地磁気に基づいて前記携帯型ナビゲーション装置（１）の磁方位を検出する。加速度データ記憶手段（ＫＣ１１Ｂ）に記憶された加速度データに基づいて、速度検出記憶手段（ＫＣ１２）は、携帯型ナビゲーション装置（１）の移動速度を求め、記憶する。
(Operation of the first invention)
In the portable navigation device (1) according to the first invention having the above-described configuration requirements, the route guidance image display means (KC23) uses the map data for route guidance stored in the map data storage means (KC5B). The image for route guidance from the departure point to the destination is displayed. The acceleration sensor (SN3) detects the acceleration when the portable navigation device (1) moves. The geomagnetic sensor (SN1) detects geomagnetism, and the magnetic direction detection means (KC10B) detects the magnetic direction of the portable navigation device (1) based on the geomagnetism. Based on the acceleration data stored in the acceleration data storage means (KC11B), the speed detection storage means (KC12) calculates and stores the moving speed of the portable navigation device (1).
移動距離検出手段（ＫＣ１９）は、前記移動速度及び前記磁方位に基づいて移動距離と移動方向を検出する。歩行検出手段（ＫＣ１３）は、前記加速度データに基づいてユーザが歩行しているか否かを検出する。停止判別手段（ＫＣ１４）は、停止判別時間記憶手段（ＫＣ１４Ｂ）に記憶された停止判別時間の間、前記歩行検出手段（ＫＣ１３）が歩行を検出しなかったか否かを判別する。歩行周期検出手段（ＫＣ１８）は、前記加速度データに基づいて、ユーザの歩行の１周期分の加速度の履歴があったか否かを検出する。前記停止判別手段（ＫＣ１４）により前記歩行検出手段（ＫＣ１３）が前記停止判別時間の間、歩行を検出しなかったと判別された場合に、速度リセット手段（ＫＣ１５）は、速度検出記憶手段（ＫＣ１２）に記憶された前記移動速度を０とする。 A movement distance detection means (KC19) detects a movement distance and a movement direction based on the movement speed and the magnetic direction. The walking detection means (KC13) detects whether or not the user is walking based on the acceleration data. The stop determination means (KC14) determines whether or not the walking detection means (KC13) has detected no walking during the stop determination time stored in the stop determination time storage means (KC14B). The walking cycle detection means (KC18) detects whether there is a history of acceleration for one cycle of the user's walking based on the acceleration data. When it is determined by the stop determination means (KC14) that the walking detection means (KC13) has not detected a walk during the stop determination time, the speed reset means (KC15) is a speed detection storage means (KC12). The moving speed stored in is set to zero.
したがって、第１発明の携帯型ナビゲーション装置（１）は、ユーザの歩行の１周期分の加速度の履歴がなく、停止判別時間の間、ユーザが歩行していないと判別した場合に、ユーザが停止しており、携帯型ナビゲーション装置（１）が停止していると判別する。そして、ユーザ及び携帯型ナビゲーション装置（１）が停止していると判別すると、移動速度をリセットする。この結果、携帯型ナビゲーション装置（１）の停止を検出して速度をリセットするので、リセット後の移動距離及び移動方向を検出する際に、誤差が含まれなくなる。したがって、第１発明の携帯型ナビゲーション装置（１）は、正確な移動距離及び移動方向を検出できる。そして、現在位置の検出に前記正確な移動距離及び移動方向を使用した場合、正確な現在位置を検出することができる。 Therefore, the portable navigation device (1) according to the first aspect of the invention stops when the user has no history of acceleration for one cycle of walking and the user is not walking during the stop determination time. It is determined that the portable navigation device (1) is stopped. When it is determined that the user and the portable navigation device (1) are stopped, the moving speed is reset. As a result, since the stop of the portable navigation device (1) is detected and the speed is reset, no error is included in detecting the movement distance and movement direction after the reset. Therefore, the portable navigation device (1) of the first invention can detect an accurate moving distance and moving direction. And when the said exact movement distance and movement direction are used for the detection of the present position, an exact present position can be detected.
（第１発明の形態１）
第１発明の形態１の携帯型ナビゲーション装置（１）は、前記第１発明において、
ユーザの歩幅を記憶する歩幅記憶手段（ＫＣ８）と、
前記歩行検出手段（ＫＣ１３）で歩行が検出された場合に、前記歩幅、前記移動速度及び前記磁方位に基づいて前記移動距離及び前記移動方向を検出する前記移動距離検出手段（ＫＣ１９）と、
を有することを特徴とする。
(First Embodiment 1)
The portable navigation device (1) according to the first aspect of the present invention is the first invention,
Stride storage means (KC8) for storing the stride of the user;
When the walking is detected by the walking detection means (KC13), the movement distance detection means (KC19) that detects the movement distance and the movement direction based on the stride, the movement speed, and the magnetic direction;
It is characterized by having.
（第１発明の形態１の作用）
前記構成要件を備えた第１発明の形態１の携帯型ナビゲーション装置（１）では、前記移動距離検出手段（ＫＣ１９）は、前記歩行検出手段（ＫＣ１３）で歩行が検出された場合に、歩幅記憶手段（ＫＣ８）に記憶されたユーザの歩幅、前記移動速度及び前記磁方位に基づいて前記移動距離及び前記移動方向を検出する。
したがって、第１発明の形態１の携帯型ナビゲーション装置（１）では、加速度を２回積分して移動距離を求めなくても、歩行の検出と歩幅とに基づいて移動距離を検出できる。
(Operation of
In the portable navigation device (1) according to the first aspect of the first invention having the above-described structural requirements, the movement distance detection means (KC19) stores the stride length when walking is detected by the walking detection means (KC13). The moving distance and the moving direction are detected based on the user's stride, the moving speed, and the magnetic orientation stored in the means (KC8).
Therefore, in the portable navigation device (1) according to the first aspect of the first invention, the movement distance can be detected based on the detection of the walking and the stride without integrating the acceleration twice to obtain the movement distance.
（第１発明の形態２）
第１発明の形態２の携帯型ナビゲーション装置（１）は、前記第１発明の形態１において、
ユーザの身長を入力する身長入力キー（１２）と、
前記身長入力キー（１２）により入力された身長を記憶する身長記憶手段（ＫＣ６Ａ）と、
前記身長に基づいて前記歩幅を演算する歩幅演算手段（ＫＣ７）と、
前記前記歩幅演算手段（ＫＣ７）により演算された前記歩幅を記憶する前記歩幅記憶手段（ＫＣ８）と、
を有することを特徴とする。
(First Embodiment 2)
The portable navigation device (1) according to the second aspect of the first invention is the same as the first aspect of the first invention,
A height input key (12) for inputting the height of the user;
Height storage means (KC6A) for storing the height input by the height input key (12);
Stride calculation means (KC7) for calculating the stride based on the height;
The stride storage means (KC8) for storing the stride calculated by the stride calculation means (KC7);
It is characterized by having.
（第１発明の形態２の作用）
前記構成要件を備えた第１発明の形態２の携帯型ナビゲーション装置（１）では、身長入力キー（１２）によって入力されたユーザの身長は、身長記憶手段（ＫＣ６Ａ）によって記憶される。歩幅演算手段（ＫＣ７）は、前記身長に基づいて前記歩幅を演算する。歩幅記憶手段（ＫＣ８）は、前記歩幅演算手段（ＫＣ７）により演算された前記歩幅を記憶する。
したがって、第１発明の形態２の携帯型ナビゲーション装置（１）では、ユーザの身長に基づいて歩幅が自動的に計算され、移動距離が検出できる。
(Operation of the second aspect of the first invention)
In the portable navigation device (1) according to the second aspect of the first invention having the above-described constituent elements, the height of the user input by the height input key (12) is stored by the height storage means (KC6A). A stride calculating means (KC7) calculates the stride based on the height. The stride storage means (KC8) stores the stride calculated by the stride calculation means (KC7).
Therefore, in the portable navigation device (1) according to the second aspect of the first invention, the stride is automatically calculated based on the height of the user, and the moving distance can be detected.
（第１発明の形態３）
第１発明の形態３の携帯型ナビゲーション装置（１）は、前記第１発明及び第１発明の形態１、２のいずれかにおいて、
前記地図データと、地磁気に対する偏角のデータとを記憶する前記地図データ記憶手段（ＫＣ５Ｂ）と、
前記偏角のデータと、前記磁方位とに基づいて、真方位を演算する真方位演算手段（ＫＣ１０Ｃ）と、
を有することを特徴とする。
(
A portable navigation device (1) according to a third aspect of the first invention is the portable navigation device (1) according to any one of the first invention and the first and second aspects of the first invention.
The map data storage means (KC5B) for storing the map data and data of a deviation angle with respect to geomagnetism;
A true azimuth calculating means (KC10C) for calculating a true azimuth based on the declination data and the magnetic azimuth;
It is characterized by having.
（第１発明の形態３の作用）
前記構成要件を備えた第１発明の形態３の携帯型ナビゲーション装置（１）では、地図データ記憶手段（ＫＣ５Ｂ）は、前記地図データと、地磁気に対する偏角のデータとを記憶する。真方位演算手段（ＫＣ１０Ｃ）は、前記偏角のデータと、前記磁方位とに基づいて、真方位を演算する。
したがって、第１発明の形態３の携帯型ナビゲーション装置（１）は、磁方位ではなく、真方位を検出でき、前記真方位に基づいて、正確な移動方向を検出できる。
(Operation of the third aspect of the first invention)
In the portable navigation device (1) according to the third aspect of the first invention having the above-described configuration requirements, the map data storage means (KC5B) stores the map data and the data of the deviation angle with respect to the geomagnetism. The true orientation calculating means (KC10C) calculates the true orientation based on the declination data and the magnetic orientation.
Therefore, the portable navigation device (1) according to the third aspect of the first invention can detect the true direction, not the magnetic direction, and can detect the accurate moving direction based on the true direction.
前述の本発明は、加速度センサを使用して移動距離や移動方向を検出する携帯型ナビゲーション装置において、正確な移動距離や移動方向を検出して、正確な現在位置を検出することができる。 The above-described present invention can detect an accurate current position by detecting an accurate distance and direction of movement in a portable navigation device that uses an acceleration sensor to detect a distance and direction of movement.
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Next, specific examples (examples) of the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
図１は、本発明の経路案内システムの実施例１の説明図である。
図１において、実施例１の経路案内システムＳは、ユーザが携帯可能な携帯型ナビゲーション装置としての携帯電話１を有する。前記携帯電話１は、携帯電話ネットワーク２を介して携帯電話事業者のデータ通信装置３と接続している。そして、前記データ通信装置３は、専用線４やインターネット６を介して、経路案内データ配信サーバ７やその他の情報配信業者（コンテンツプロバイダ、アプリケーションサービスプロバイダ）の情報配信サーバ８に接続されている。なお、実施例１では、経路案内データ配信サーバ７は、専用線４を介してデータ通信装置３に接続されているが、インターネット６を介して接続することも可能である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of
In FIG. 1, the route guidance system S of Example 1 has a
前記携帯電話１は、表示画像が表示される情報表示画面１１や、ユーザが各種入力を行う入力キー（身長入力キー）１２を有し、内部にプログラム等が記録された記憶装置（記録媒体）を備えている。そして、実施例１の携帯電話１は、携帯電話の現在位置を三次元側位可能なＧＰＳ（Global Positioning System、全地球無線側位システム）装置を内蔵している。
また、前記経路案内データ配信サーバ７も、サーバ本体１６及びディスプレイ（図示せず）、キーボードやマウス等の入力装置（図示せず）、ハードディスクドライブ（記録媒体、図示せず）、ＣＤドライブ等の光学ドライブ（記録媒体読み取り装置、図示せず）等を有している。
The
The route guidance
（携帯電話１の制御部の説明）
図２は前記図１に示す経路案内システムの携帯端末の機能をブロック図（機能ブロック図）で示した図である。
図３は実施例１の携帯端末のブロック図であり、前記図２の続きの図である。
図２、図３において、携帯電話１のコントローラＫＣは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うＩ／Ｏ（入出力インターフェース）、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ、記録媒体）、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ、記録媒体）、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）、ならびにクロック発振器等を有するマイクロコンピュータにより構成されており、前記ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
(Description of the control unit of the mobile phone 1)
FIG. 2 is a block diagram (function block diagram) showing functions of the mobile terminal of the route guidance system shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram of the portable terminal according to the first embodiment, which is a continuation of FIG.
2 and 3, the controller KC of the
（携帯電話のコントローラＫＣに接続された信号入力要素）
前記携帯電話１のコントローラＫＣは、前記入力キー１２やＧＰＳ装置、３次元地磁気センサ（地磁気センサ）ＳＮ１、傾斜センサＳＮ２、加速度センサＳＮ３、その他の信号入力要素からの信号が入力されている。
前記入力キー１２は、ユーザによりそれらが入力されたことを検出して、その検出信号をコントローラＫＣに入力する。
前記ＧＰＳ装置は、側位開始の入力信号に応じて、衛星から発射された時刻信号の電波の到達時間等から地球上の携帯電話１の位置を側位し、側位結果をコントローラＫＣに入力する。
(Signal input element connected to the mobile phone controller KC)
The controller KC of the
The
The GPS device positions the position of the
前記３次元地磁気センサＳＮ１は、磁方位を検出する。実施例１の３次元地磁気センサＳＮ１は、高感度、高精度の地磁気センサを直交する３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向に配置したセンサである。このような地磁気センサは従来公知なので（例えば、特開２００２-０９０４３２号公報等参照）、詳細な説明は省略する。なお、前記特許文献３記載の３次元地磁気センサを使用することも可能である。
前記傾斜センサＳＮ２は、携帯電話１の水平面に対する傾斜量を検出する。実施例１の傾斜センサＳＮ２は、従来公知の傾斜センサ（例えば、特許文献３等参照）を使用しているので、詳細な説明は省略する。
The three-dimensional geomagnetic sensor SN1 detects a magnetic orientation. The three-dimensional geomagnetic sensor SN1 according to the first embodiment is a sensor in which high-sensitivity and high-precision geomagnetic sensors are arranged in three orthogonal (X, Y, Z axis) directions. Since such a geomagnetic sensor is conventionally known (for example, refer to Japanese Patent Laid-Open No. 2002-090432), detailed description thereof is omitted. In addition, it is also possible to use the three-dimensional geomagnetic sensor described in
The tilt sensor SN2 detects the tilt amount of the
前記加速度センサＳＮ３は、携帯電話１の移動時の加速度を検出する。実施例１の加速度センサＳＮ３は、直交する３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向の加速度を検出可能な従来公知の加速度センサ（例えば、特許文献１等参照）を使用しているので、詳細な説明は省略する。また、実施例１の前記加速度センサＳＮ３から出力される加速度データＡｘ，Ａｙ，Ａｚは、８ｂｉｔのデジタル出力に変換されており、加速度が−１Ｇ（＝−９．８ｍ／ｓ2）の場合を０、加速度が０の場合を１２８、加速度が＋１Ｇの場合を２５５としたデジタルデータが出力される。即ち、実施例１の加速度センサＳＮ３は、−１Ｇ〜＋１Ｇの加速度を０〜２５５の範囲内のデジタルデータに調整して、加速度データＡｘ，Ａｙ，Ａｚとして出力する。前記出力データの調整方法等は、設計に応じて適宜変更可能である。
The acceleration sensor SN3 detects acceleration when the
（携帯電話のコントローラＫＣに接続された制御要素）
また、携帯電話１のコントローラＫＣは、液晶駆動回路ＫＤ１、ＧＰＳ駆動回路ＫＤ２や図示しない電源回路、その他の制御要素に接続されており、それらの作動制御信号を出力している。
前記液晶駆動回路ＫＤ１は、液晶表示パネルの表示用電極のオン・オフを制御して情報表示画面１１に表示画像を表示する。
前記ＧＰＳ駆動回路ＫＤ２は、前記ＧＰＳ装置に側位開始の信号を出力してＧＰＳを駆動する。
(Control elements connected to the mobile phone controller KC)
The controller KC of the
The liquid crystal driving circuit KD1 displays a display image on the information display screen 11 by controlling on / off of display electrodes of the liquid crystal display panel.
The GPS drive circuit KD2 outputs a side position start signal to the GPS device to drive the GPS.
（携帯電話のコントローラＫＣの機能）
携帯電話１のコントローラＫＣは、経路案内用プログラム（ナビゲーションソフトウェア）Ｐ１、通話制御プログラムＰ２や、その他のプログラム等を有しており、前記各信号出力要素からの出力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能（制御手段）を有している。前記コントローラＫＣの経路案内用プログラムＰ１の機能（制御手段）を次に説明する。なお、前記通話制御プログラムＰ２は、携帯電話１の通話を制御する従来公知のプログラムであり、従来公知の種々の技術を採用可能であるため、詳細な説明は省略する。
(Function of mobile phone controller KC)
The controller KC of the
ＫＣ１：液晶駆動回路制御手段
図２において、液晶駆動回路制御手段ＫＣ１は、前記液晶駆動回路ＫＤ１を制御して、前記情報表示画面１１に画像を表示する。
ＫＣ２：ＧＰＳ制御手段
ＧＰＳ制御手段ＫＣ２は、ＧＰＳ駆動回路ＫＤ２を介してＧＰＳ装置の駆動を制御して、所定の入力信号または所定の時間間隔で携帯電話１の現在位置をＧＰＳ装置により計測する。
KC1: Liquid crystal drive circuit control means In FIG. 2, the liquid crystal drive circuit control means KC1 controls the liquid crystal drive circuit KD1 to display an image on the information display screen 11.
KC2: GPS control means The GPS control means KC2 controls the driving of the GPS device via the GPS driving circuit KD2, and measures the current position of the
図４は実施例１の経路探索条件画面の説明図である。
ＫＣ３：経路検索条件入力画面表示手段
経路検索条件入力画面表示手段ＫＣ３は、経路検索条件記憶手段ＫＣ３Ａを有し、情報表示画面１１に出発地及び目的地を含む経路探索条件を入力するための経路検索条件入力画面（図４参照）を表示する。図４において、実施例１の経路検索条件入力画面には、出発地を入力するための出発地入力欄、目的地を入力するための目的地入力欄、経路案内の出発日時または到着日時を入力するための日時入力欄、検索する経路の数を入力するための検索経路数入力欄、経路案内時に利用する交通手段を入力するための交通手段入力欄、および、経路案内データ配信サーバ（サーバ）７へ検索条件の送信を実行するための検索条件送信アイコン（検索アイコン）が表示されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a route search condition screen according to the first embodiment.
KC3: Route search condition input screen display means The route search condition input screen display means KC3 has a route search condition storage means KC3A, and a route for inputting a route search condition including a departure place and a destination on the information display screen 11 A search condition input screen (see FIG. 4) is displayed. In FIG. 4, in the route search condition input screen of the first embodiment, a departure point input field for inputting a departure point, a destination input column for inputting a destination, a departure date / time or arrival date / time for route guidance are input. A date and time input field for input, a search path number input field for inputting the number of routes to be searched, a transport means input field for inputting a transport means used for route guidance, and a route guidance data distribution server (server) A search condition transmission icon (search icon) for executing transmission of the search condition to 7 is displayed.
ＫＣ３Ａ：経路検索条件記憶手段
経路検索条件記憶手段ＫＣ３Ａは、前記経路検索条件入力画像（図４参照）への入力により設定された経路検索条件（出発地や目的地、出発日時等）を記憶する。
ＫＣ４：端末側データ送信手段
端末側データ送信手段ＫＣ４は、経路検索条件データ送信手段ＫＣ４Ａを有し、経路案内データ配信サーバ７に対して、経路検索条件等のデータを送信する。
KC3A: route search condition storage means The route search condition storage means KC3A stores the route search conditions (departure point, destination, departure date, etc.) set by the input to the route search condition input image (see FIG. 4). .
KC4: Terminal-side data transmission means The terminal-side data transmission means KC4 has route search condition data transmission means KC4A, and transmits data such as route search conditions to the route guidance
ＫＣ４Ａ：経路検索条件データ送信手段
経路検索条件データ送信手段ＫＣ４Ａは、前記経路検索条件入力画像（図３参照）に表示された検索条件送信アイコンが選択された場合に、経路検索条件記憶手段ＫＣ３Ａに記憶された経路検索条件のデータをサーバ７に送信する。
ＫＣ５：端末側データ受信手段
端末側データ受信手段ＫＣ５は、検索結果受信手段ＫＣ５Ａと、地図データ受信手段ＫＣ５Ｂとを有し、経路案内データ配信サーバ７から送信された地図データ等を受信する。
KC4A: Route search condition data transmission means The route search condition data transmission means KC4A stores the route search condition data in the route search condition storage means KC3A when the search condition transmission icon displayed on the route search condition input image (see FIG. 3) is selected. The stored route search condition data is transmitted to the
KC5: Terminal-side data receiving means The terminal-side data receiving means KC5 has search result receiving means KC5A and map data receiving means KC5B, and receives the map data and the like transmitted from the route guidance
ＫＣ５Ａ：検索結果受信手段
検索結果受信手段ＫＣ５Ａは、携帯電話１から送信した経路検索条件に応じて経路案内データ配信サーバ７が作成した経路データであって、出発地を出発してから目的地に到着するまでの経路を表す経路データを経路案内データ配信サーバ７から受信する。
ＫＣ５Ｂ：地図データ受信手段（地図データ記憶手段）
地図データ受信手段ＫＣ５Ｂは、サーバから送信された地図データを受信し、記憶する。実施例１の地図データ受信手段ＫＣ５Ｂは、携帯電話１の現在位置に応じて、サーバから送信された所定の範囲の複数の単位地図のデータを受信する。なお、地図を単位地図に分割し、必要な単位地図データを送受信する技術は従来公知（例えば、特開２００３−２１４８６０号公報等参照）であるので、詳細な説明は省略する。また、実施例１の地図データ受信手段ＫＣ５Ｂは、前記単位地図データと共にサーバ７から送信される地磁気の偏角データを受信し、記憶する。
KC5A: Search result receiving means The search result receiving means KC5A is route data created by the route guidance
KC5B: Map data receiving means (map data storage means)
The map data receiving means KC5B receives and stores the map data transmitted from the server. The map data receiving means KC5B according to the first embodiment receives data of a plurality of unit maps in a predetermined range transmitted from the server according to the current position of the
ＫＣ６：身長入力画像表示手段
身長入力画像表示手段ＫＣ６は、身長記憶手段ＫＣ６Ａを有し、携帯電話１のユーザの身長を入力するための身長入力画像（図示せず）を情報表示画面１１に表示する。
ＫＣ６Ａ：身長記憶手段
身長記憶手段ＫＣ６Ａは、前記身長入力画像が表示された時に、入力キー１２により入力された身長データを記憶する。
KC6: Height input image display means Height input image display means KC6 has a height storage means KC6A, and displays a height input image (not shown) for inputting the height of the user of the
KC6A: Height storage means The height storage means KC6A stores the height data input by the
ＫＣ７：歩幅演算手段
歩幅演算手段ＫＣ７は、前記身長記憶手段ＫＣ６Ａに記憶された身長データに基づいてユーザの歩幅ＳＴＰを演算する。なお、実施例１の歩幅演算手段ＫＣ７は、ユーザの身長×０．４５を歩幅ＳＴＰとして演算する。
ＫＣ８：歩幅記憶手段
歩幅記憶手段ＫＣ８は、前記歩幅演算手段ＫＣ７で演算された歩幅ＳＴＰを記憶する。
KC7: Stride calculating means The stride calculating means KC7 calculates the user's stride STP based on the height data stored in the height storage means KC6A. The stride length calculating means KC7 of the first embodiment calculates the user height × 0.45 as the stride length STP.
KC8: Stride storage means The stride storage means KC8 stores the stride STP calculated by the stride calculation means KC7.
図５は、携帯電話の水平面からの傾斜角の説明図である。
ＫＣ９：傾斜角検出手段
傾斜角検出手段ＫＣ９は、傾斜データ記憶手段ＫＣ９Ａを有し、前記傾斜センサＳＮ２から出力された傾斜データに基づいて、携帯電話１の傾斜角を演算する。図５において、実施例１の傾斜角検出手段ＫＣ９は、携帯電話１の加速度センサＳＮ３や３次元地磁気センサＳＮ１で加速度や磁方位等を観測する設定された観測座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の中のＸ軸、Ｙ軸と、水平面に投影した座標系のＸ'軸、Ｙ'軸、Ｚ'軸の中のＸ'軸、Ｙ'軸との傾斜角α、βを演算する。なお、前記傾斜角α、βの演算方法は、従来公知なので（例えば、特許文献３等参照）、詳細な説明は省略する。
ＫＣ９Ａ：傾斜データ記憶手段
傾斜データ記憶手段ＫＣ９Ａは、前記傾斜センサＳＮ２から出力された傾斜データと、前記傾斜角検出手段ＫＣ９で検出された傾斜角α、βを記憶する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an inclination angle from the horizontal plane of the mobile phone.
KC9: Inclination angle detection means The inclination angle detection means KC9 has an inclination data storage means KC9A, and calculates the inclination angle of the
KC9A: Inclination data storage means The inclination data storage means KC9A stores the inclination data output from the inclination sensor SN2 and the inclination angles α and β detected by the inclination angle detection means KC9.
ＫＣ１０：方位検出手段
方位検出手段ＫＣ１０は、地磁気データ記憶手段ＫＣ１０Ａと、磁方位演算手段ＫＣ１０Ｂ（磁方位検出手段）と、真方位演算手段ＫＣ１０Ｃとを有し、前記３次元地磁気センサＳＮ１から出力された地磁気データ等に基づいて、方位を検出する。
ＫＣ１０Ａ：地磁気データ記憶手段
地磁気データ記憶手段ＫＣ１０Ａは、前記３次元地磁気センサＳＮ１から出力された地磁気データを記憶する。
KC10: Direction Detection Unit The direction detection unit KC10 includes a geomagnetic data storage unit KC10A, a magnetic direction calculation unit KC10B (magnetic direction detection unit), and a true direction calculation unit KC10C, and is output from the three-dimensional geomagnetic sensor SN1. The direction is detected based on the geomagnetic data.
KC10A: Geomagnetic data storage means The geomagnetic data storage means KC10A stores the geomagnetic data output from the three-dimensional geomagnetic sensor SN1.
図６は、携帯電話と磁方位の北及び真方位の北との関係を示す説明図である。
ＫＣ１０Ｂ：磁方位演算手段（磁方位検出手段）
磁方位演算手段ＫＣ１０Ｂは、前記地磁気データと、傾斜角度α、βとに基づいて、水平面上において、磁方位の北（Ｎｍｇ）と携帯電話１のＸ'軸との角度（磁方位）Θｍｇ（図６参照）を演算する。なお、この磁方位Θｍｇの演算方法は、従来公知であるので（例えば、特許文献３等参照）、詳細な説明は省略する。
ＫＣ１０Ｃ：真方位演算手段
真方位演算手段ＫＣ１０Ｃは、前記磁方位Θｍｇと、前記地図データ受信手段ＫＣ５Ｂに記憶された真方位と磁方位との成す角（偏角）Θｈとに基づいて、真方位の北（Ｎｔｒ）と携帯電話１のＸ'軸との角度（真方位）Θｔｒ（図６参照）を演算する。即ち、実施例１の携帯電話１では、磁方位Θｍｇそのものを使用せず、磁方位Θｍｇに基づいて演算される真方位Θｔｒを使用する。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the mobile phone and the north of the magnetic orientation and the north of the true orientation.
KC10B: Magnetic direction calculation means (magnetic direction detection means)
Based on the geomagnetic data and the inclination angles α and β, the magnetic direction calculation means KC10B, on the horizontal plane, the angle (magnetic direction) Θmg (the magnetic direction) between the magnetic direction north (Nmg) and the X ′ axis of the mobile phone 1 (See FIG. 6). Note that a method for calculating the magnetic orientation Θmg is conventionally known (see, for example, Patent Document 3), and thus detailed description thereof is omitted.
KC10C: True direction calculation means The true direction calculation means KC10C is based on the magnetic direction Θmg and the angle (declination) Θh formed by the true direction and the magnetic direction stored in the map data receiving means KC5B. The angle (true orientation) Θtr (see FIG. 6) between the north (Ntr) of the
ＫＣ１１：加速度データ管理手段
加速度データ管理手段ＫＣ１１は、加速度演算手段ＫＣ１１Ａと、加速度データ記憶手段ＫＣ１１Ｂと、サンプリング間隔記憶手段ＫＣ１１Ｃと、サンプリング間隔計測タイマＴＭ１と、加速度データシフト手段ＫＣ１１Ｄとを有し、加速度センサＳＮ３から出力される加速度データＡｘ〜Ａｚの読取、演算、記憶等の管理を行う。
KC11: Acceleration data management means The acceleration data management means KC11 includes acceleration calculation means KC11A, acceleration data storage means KC11B, sampling interval storage means KC11C, sampling interval measurement timer TM1, and acceleration data shift means KC11D. Management of reading, calculation, storage, and the like of acceleration data Ax to Az output from the acceleration sensor SN3 is performed.
ＫＣ１１Ａ：加速度演算手段
加速度演算手段ＫＣ１１Ａは、前記傾斜角度α、βと、加速度センサＳＮ３から出力され、読取った読取加速度データＡｘ，Ａｙ，Ａｚに基づいて、水平面の座標系（Ｘ'、Ｙ'、Ｚ'軸）上の加速度データａｘ、ａｙ、ａｚを演算する（座標変換を行う）。なお、前記座標変換は従来公知なので（例えば、特許文献３の「００３７」の「数３」参照）、詳細な説明は省略する。
KC11A: Acceleration calculation means The acceleration calculation means KC11A outputs a coordinate system (X ′, Y ′) on the horizontal plane based on the tilt angles α, β and the read acceleration data Ax, Ay, Az read from the acceleration sensor SN3. , Z ′ axis) acceleration data ax, ay, az are calculated (coordinate conversion is performed). Since the coordinate transformation is conventionally known (for example, refer to “
ＫＣ１１Ｂ：加速度データ記憶手段
加速度データ記憶手段ＫＣ１１Ｂは、前記加速度演算手段ＫＣ１１Ａで演算された加速度データａｘ〜ａｚを記憶する。実施例１の加速度データ記憶手段ＫＣ１１Ｂは、演算されたＸ'軸、Ｙ'軸、Ｚ'軸の３軸方向の加速度データａｘ，ａｙ，ａｚを各軸毎に記憶する。また、実施例１の加速度データ記憶手段ＫＣ１１Ｂは、各軸毎に、Ｍ０〜Ｍ１４９までの合計１５０個分の履歴を記憶可能な記憶領域を有しており、Ｍ１４９に最新の加速度データが記憶される。なお、前記記憶領域の個数は設計に応じて適宜変更可能である。
KC11B: Acceleration data storage means The acceleration data storage means KC11B stores acceleration data ax to az calculated by the acceleration calculation means KC11A. The acceleration data storage means KC11B according to the first embodiment stores the calculated acceleration data ax, ay, and az in three directions of the X ′ axis, the Y ′ axis, and the Z ′ axis for each axis. Further, the acceleration data storage means KC11B of the first embodiment has a storage area capable of storing a total of 150 histories from M0 to M149 for each axis, and the latest acceleration data is stored in M149. The The number of storage areas can be changed as appropriate according to the design.
ＫＣ１１Ｃ：サンプリング間隔記憶手段
サンプリング間隔記憶手段ＫＣ１１Ｃは、前記加速度データを取得する間隔（サンプリング間隔）ｔ１を記憶する。実施例１のサンプリング間隔記憶手段ＫＣ１１Ｃは、前記サンプリング間隔ｔ１として１０ｍｓを記憶している。
ＴＭ１：サンプリング間隔計測タイマ
サンプリング間隔計測タイマＴＭ１は、前記サンプリング間隔ｔ１がセットされ、サンプリング間隔ｔ１が経過するとタイムアップする。
KC11C: Sampling interval storage means The sampling interval storage means KC11C stores an interval (sampling interval) t1 for acquiring the acceleration data. The sampling interval storage means KC11C of Example 1
TM1: Sampling interval measuring timer The sampling interval measuring timer TM1 is timed up when the sampling interval t1 is set and the sampling interval t1 elapses.
ＫＣ１１Ｄ：加速度データシフト手段
加速度データシフト手段ＫＣ１１Ｄは、新たな加速度データを記憶する際に、Ｍ１〜Ｍ１４９に記憶された加速度データを、Ｍ０〜Ｍ１４８に記憶させる（シフトさせる）。
ＫＣ１２：移動速度検出手段（速度検出記憶手段）
移動速度検出手段ＫＣ１２は、移動速度演算手段ＫＣ１２Ａと、移動速度記憶手段ＫＣ１２Ｂとを有し、前記加速度データａｘ，ａｙ，ａｚに基づいて、携帯電話１の移動速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを検出する。
KC11D: Acceleration Data Shift Unit When the acceleration data shift unit KC11D stores new acceleration data, the acceleration data shift unit KC11D stores (shifts) the acceleration data stored in M1 to M149 in M0 to M148.
KC12: Movement speed detection means (speed detection storage means)
The moving speed detecting means KC12 has a moving speed calculating means KC12A and a moving speed storing means KC12B, and detects the moving speed Vx, Vy, Vz of the
ＫＣ１２Ａ：移動速度演算手段
移動速度演算手段ＫＣ１２Ａは、Ｍ１４９に記憶された最新の加速度データａｘ，ａｙ，ａｚに基づいて、携帯電話１の移動速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを演算する。なお、実施例１の移動速度演算手段ＫＣ１２Ａは、移動速度Ｖｘ〜Ｖｚを演算する際に、先ず、０〜２５５の加速度データａｘ〜ａｚを、−９．８ｍ／ｓ2（＝−１Ｇ）〜＋９．８ｍ／ｓ2（＝＋１Ｇ）の加速度データＡ'ｘ，Ａ'ｙ，Ａ'ｚに逆変換する。そして、後述する移動速度記憶手段ＫＣ１２Ｂに記憶された移動速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚと、加速度データＡ'ｘ，Ａ'ｙ，Ａ'ｚと、サンプリング間隔ｔ１とに基づいて、最新の移動速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを以下の式（１）により演算し、更新する。
Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）＋Ａ'（ｘ，ｙ，ｚ）×ｔ１
………（１）
なお、移動速度の演算は、この演算方法に限定されず、例えば、Ｍ０〜Ｍ１４９に記憶された加速度データを積分する演算方法により求めることも可能である。
ＫＣ１２Ｂ：移動速度記憶手段
移動速度記憶手段ＫＣ１２Ｂは、前記移動速度演算手段ＫＣ１２Ａで演算された携帯電話１の移動速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを記憶する。
KC12A: Movement speed calculation means The movement speed calculation means KC12A calculates the movement speeds Vx, Vy, Vz of the
V (x, y, z) = V (x, y, z) + A ′ (x, y, z) × t1
……… (1)
Note that the calculation of the moving speed is not limited to this calculation method, and for example, it can be obtained by a calculation method that integrates acceleration data stored in M0 to M149.
KC12B: Movement speed storage means The movement speed storage means KC12B stores the movement speeds Vx, Vy, Vz of the
ＫＣ１３：歩行検出手段
歩行検出手段ＫＣ１３は、停止判別加速度記憶手段ＫＣ１３Ａを有し、前記加速度データに基づいてユーザが歩行しているか否か、即ち、携帯電話１が移動しているか否かを検出する。実施例１の歩行検出手段ＫＣ１３は、先ず、０〜２５５の加速度データａｘ、ａｙ、ａｚから、正負の方向を考慮した加速度データａｘ'（＝ａｘ−１２８）、ａｙ'（＝ａｙ−１２８）、ａｚ'（＝ａｚ−１２８）を演算する。そして、この加速度データａｘ'〜ａｚ'に基づいて、最新の加速度の大きさ、即ち、｛（ａ'ｘ）2＋（ａ'ｙ）2＋（ａ'ｚ）2｝1／2が停止判別加速度ａｔよりも大きいか否かを判別し、停止判別加速度よりも大きい場合に、歩行していると判別する。なお、実施例１の歩行検出手段ＫＣ１３は、加速度の大きさに基づいて歩行の検出を行ったが、各軸毎に加速度ａｘ、ａｙ、ａｚの絶対値が所定の停止判別加速度ａｔよりも大きいか否かの判別を行い、いずれか１つが停止判別加速度ａｔよりも大きい場合に歩行していると判別することも可能である。
KC13: Walking detection means The walking detection means KC13 has stop determination acceleration storage means KC13A, and detects whether or not the user is walking based on the acceleration data, that is, whether or not the
ＫＣ１３Ａ：停止判別加速度記憶手段
停止判別加速度記憶手段ＫＣ１３Ａは、ユーザが歩行しているか否かの判別を行うための停止判別加速度ａｔを記憶する。実施例１の停止判別加速度記憶手段ＫＣ１３Ａは、停止判別加速度ａｔとして、約０．３Ｇ（８ｂｉｔデータで３５）を記憶している。これは、通常、ユーザの歩行時には、１周期に０．５Ｇ〜０．６Ｇの加速度が観測されることに基づいて設定されている。しかし、前記停止判別加速度ａｔの値は、０．３Ｇ程度に限定されず、設計に応じて適切な値に変更可能である。
KC13A: Stop determination acceleration storage means The stop determination acceleration storage means KC13A stores a stop determination acceleration at for determining whether or not the user is walking. The stop determination acceleration storage means KC13A of the first embodiment stores about 0.3 G (35 in 8-bit data) as the stop determination acceleration at. This is usually set based on the observation of an acceleration of 0.5 G to 0.6 G in one cycle when the user walks. However, the value of the stop determination acceleration at is not limited to about 0.3 G, and can be changed to an appropriate value according to the design.
ＫＣ１４：停止判別手段
停止判別手段ＫＣ１４は、停止検出カウンタＫＣ１４Ａと、停止判別カウント値記憶手段ＫＣ１４Ｂとを有し、所定の停止判別時間の間、歩行検出手段ＫＣ１３がユーザの歩行を検出しなかったか否か（停止しているか否か）を判別する。即ち、実施例１の停止判別手段ＫＣ１４は、ユーザが歩行していても瞬間的に加速度が０となることがあるので、所定の停止判別時間の間継続してユーザの歩行を検出しなかった場合に、ユーザが停止しているものと判別している。なお、実施例１の停止判別手段ＫＣ１４は、歩行していないと判別した回数が１５０回以上になった場合、即ち、１．５秒（＝１０ｍｓ（サンプリング間隔ｔ１）×１５０回、停止判別時間）以上、加速度の大きさが停止判別加速度ａｔ以下の場合に、携帯電話１は停止していると判別する。なお、実施例１の停止判別手段ＫＣ１４は、歩行していないと判別した回数をカウントすることにより停止の判別を行ったが、停止継続時間を計測するタイマを使用し、継続して所定の停止判別時間以上歩行していないと判別した場合に、停止していると判別することも可能である。
KC14: Stop determination means The stop determination means KC14 has a stop detection counter KC14A and a stop determination count value storage means KC14B, and the walk detection means KC13 did not detect the user's walk during a predetermined stop determination time. It is determined whether or not (whether or not it is stopped). That is, the stop determination means KC14 of the first embodiment does not detect the user's walking continuously for a predetermined stop determination time because the acceleration may instantaneously become zero even when the user is walking. In this case, it is determined that the user has stopped. In addition, the stop determination means KC14 of the first embodiment has a stop determination time of 1.5 seconds (= 10 ms (sampling interval t1) × 150 times) when the number of times it is determined that it is not walking is 150 times or more. As described above, when the magnitude of the acceleration is equal to or less than the stop determination acceleration at, it is determined that the
ＫＣ１４Ａ：停止検出カウンタ
停止検出カウンタＫＣ１４Ａは、前記歩行検出手段ＫＣ１３が歩行を検出しなかった回数Ｎｔをカウントする。なお、カウント値Ｎｔは、歩行検出手段ＫＣ１３が歩行を検出した場合に、リセット（０に初期化）される。
ＫＣ１４Ｂ：停止判別カウント値記憶手段（停止判別時間記憶手段）
停止判別カウント値記憶手段ＫＣ１４Ｂ（停止判別時間記憶手段）は、停止判別カウント値Ｎｈを記憶する。実施例１の停止判別カウント値記憶手段ＫＣ１４Ｂは、前記停止判別カウント値Ｎｈとして１５０回、即ち、停止判別時間として１．５秒を記憶する。なお、実施例１の停止判別カウント値記憶手段ＫＣ１４Ｂは、１５０個の記憶領域（Ｍ０〜Ｍ１４９）を有する加速度データ記憶手段ＫＣ１１Ｂに応じて前記停止判別カウント値Ｎｈを１５０回（１．５秒）としたが、これに限定されず、適宜変更可能である。
KC14A: Stop detection counter The stop detection counter KC14A counts the number Nt of times when the walking detection means KC13 did not detect walking. The count value Nt is reset (initialized to 0) when the walking detector KC13 detects walking.
KC14B: Stop determination count value storage means (stop determination time storage means)
The stop determination count value storage means KC14B (stop determination time storage means) stores the stop determination count value Nh. The stop determination count value storage means KC14B of
ＫＣ１５：速度リセット手段
速度リセット手段ＫＣ１５は、前記停止判別手段ＫＣ１４により、前記歩行検出手段ＫＣ１３が停止判別時間の間、歩行を検出しなかったと判別された場合に、前記移動速度記憶手段ＫＣ１２Ｂに記憶された移動速度Ｖｘ〜Ｖｚを０にする。
ＫＣ１６：移動距離演算開始判別手段
移動距離演算開始判別手段ＫＣ１６は、移動距離の演算を実行できる程度まで加速度データが蓄積されたか否かを判別することにより、移動距離の演算を開始するか否かを判別する。実施例１の移動距離演算開始判別手段ＫＣ１６は、加速度データ記憶手段ＫＣ１１ＢのＭ０（最も古い履歴データの記憶領域）に記憶された加速度データａｘ〜ａｚのいずれか一つが０でない場合に、Ｍ０〜Ｍ１４９に加速度データが記憶され、移動距離の演算を実行できると判別する。
KC15: Speed reset means The speed reset means KC15 is stored in the moving speed storage means KC12B when the stop determination means KC14 determines that the walking detection means KC13 has not detected walking during the stop determination time. The moved movement speeds Vx to Vz are set to zero.
KC16: Moving distance calculation start determining means The moving distance calculation start determining means KC16 determines whether or not to start calculating the moving distance by determining whether or not the acceleration data has been accumulated to such an extent that the moving distance can be calculated. Is determined. The moving distance calculation start determining means KC16 of the first embodiment has M0 to M0 when any one of the acceleration data ax to az stored in M0 (the storage area of the oldest history data) of the acceleration data storage means KC11B is not 0. The acceleration data is stored in M149, and it is determined that the movement distance can be calculated.
ＫＣ１７：加速度データ有効性判別手段
加速度データ有効性判別手段ＫＣ１７は、加速度有効性判別用閾値記憶手段ＫＣ１７Ａを有し、加速度データ記憶手段ＫＣ１１Ｂに記憶された加速度データが移動距離を演算する際に有効なデータであるか否かを判別する。携帯電話１を携帯したユーザが歩行する場合、１歩ごとに所定の周期で加速度（特に上下方向の加速度）が変動する。なお、実施例１の経路案内システムＳでは、携帯電話１を携帯したユーザは８０歩／分〜１６０歩／分で歩行しているものと想定している。したがって、最も歩行の遅い人の１歩の周期は、７５０ｍｓ程度（＝６０秒／８０歩）を想定している。したがって、最大で７５０ｍｓの範囲内の加速度の履歴の波形（後述する図１５参照）の山と谷（加速度の最大値と最小値）が、所定の大きさ以上になる。実施例１の加速度データ有効性判別手段ＫＣ１７は、Ｍ０〜Ｍ７４に記憶された加速度データの最大値と最小値の差が、所定の加速度有効性判別用閾値ａｓ以上であるか否かを判別して、加速度の変動が、ユーザが停止中に受けた何らかの外乱等によるものなのか、ユーザの歩行によるものなのかを判別する。なお、実施例１の加速度データ有効性判別手段ＫＣ１７は、前記加速度有効性判別用閾値ａｓとの対比により判別したが、これに限定されず、例えば、加速度データの最大値が１４８以上（即ち、正の加速度）で、最小値が１０８以下（即ち、負の加速度）であることを判別条件として付加することも可能である。
KC17: Acceleration data validity determination means The acceleration data validity determination means KC17 has acceleration validity determination threshold storage means KC17A, and is effective when the acceleration data stored in the acceleration data storage means KC11B calculates the movement distance. Whether or not the data is correct. When a user carrying the
ＫＣ１７Ａ：加速度有効性判別用閾値記憶手段
加速度有効性判別用閾値記憶手段ＫＣ１７Ａは、前記加速度データ有効性判別手段ＫＣ１７で判別を行う際に使用される加速度有効性判別用閾値ａｓを記憶する。実施例１の加速度有効性判別用閾値記憶手段ＫＣ１７Ａは、加速度有効性判別用閾値ａｓとして、ａｓ＝２５（即ち、０．２Ｇ程度）を記憶する。なお、前記加速度有効性判別用閾値ａｓの値は適宜変更可能である。
ＫＣ１８：歩行周期検出手段
図３において、歩行周期検出手段ＫＣ１８は、差分総和演算手段ＫＣ１８Ａと、差分総和記憶手段ＫＣ１８Ｂと、差分総和差判別手段ＫＣ１８Ｃとを有し、加速度データに基づいて歩行周期の検出を行う。なお、実施例１の経路案内システムＳでは、携帯電話１を携帯したユーザが８０歩／分〜１６０歩／分で歩行しているものと想定しているので、実施例１の歩行周期検出手段ＫＣ１８は、１歩の周期が３７５ｍｓ（＝６０秒／１６０歩）〜７５０ｍｓ（＝６０秒／８０歩）の範囲内にあると想定している。
KC17A: Acceleration validity determination threshold storage means The acceleration validity determination threshold storage means KC17A stores an acceleration validity determination threshold value as used when the acceleration data validity determination means KC17 makes a determination. The acceleration validity determination threshold value storage means KC17A of the first embodiment stores as = 25 (that is, about 0.2G) as the acceleration validity determination threshold value as. Note that the value of the acceleration validity determination threshold value as can be changed as appropriate.
KC18: Walking cycle detection means In FIG. 3, the walking cycle detection means KC18 includes a difference sum calculation means KC18A, a difference sum storage means KC18B, and a difference sum difference determination means KC18C. Perform detection. In the route guidance system S according to the first embodiment, it is assumed that the user carrying the
ＫＣ１８Ａ：差分総和演算手段
差分総和演算手段ＫＣ１８Ａは、ある加速度データと、その加速度データから予想される周期分後の加速度データとの差分を演算し、その差分を、所定の期間分加算した総和を演算する。前述のように、実施例１の歩行周期検出手段ＫＣ１８では、ユーザの歩行周期が３７５ｍｓ〜７５０ｍｓに想定されているので、７５０ｍｓ分の加速度データの履歴を示す波形と同じ波形が３７０ｍｓ〜７５０ｍｓ後に存在するはずである。したがって、実施例１の差分総和演算手段ＫＣ１８Ａは、まず、Ｍ０〜Ｍ７４に記憶された７５０ｍｓ分の加速度データと、３７０ｍｓ後のＭ３７〜Ｍ１１１に記憶された加速度データとの差分の絶対値の総和を差分総和Ｓ３７として各軸毎に演算する。即ち、一般化された差分総和Ｓｎは以下の式（２）（（数１））により表され、差分総和Ｓ３７は、以下の式（２'）（（数１））で表される。
ＫＣ１８Ｂ：差分総和記憶手段
差分総和記憶手段ＫＣ１８Ｂは、前記差分総和演算手段ＫＣ１８Ａで演算された差分総和Ｓ３７〜Ｓ７５を記憶する。
ＫＣ１８Ｃ：差分総和差判別手段
差分総和差判別手段ＫＣ１８Ｃは、差分総和差閾値Ｓｓを記憶する差分総和差閾値記憶手段ＫＣ１８Ｃ１を有し、差分総和Ｓ３７〜Ｓ７５の最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎとの差が、差分総和差閾値Ｓｓ以上であるか否かを判別する。加速度の履歴の波形が一致した場合、差分総和Ｓｎの値が最小となる。即ち、差分総和Ｓｎの値が最小となった時に、波形が１周期分ずれたことになり、Ｓｎが最小となったときのｎの値×１０ｍｓ（サンプリング間隔）がユーザの歩行の１周期として検出できる。しかしながら、波形が周期的でない場合や、周期が長すぎる場合には、差分総和の最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎとの差が十分でなくなる。したがって、差分総和差判別手段ＫＣ１８Ｃは、前記最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎとの差が差分総和差閾値Ｓｓ以上であるか否かを判別して、１周期分の加速度の履歴があったか否か、即ち、ユーザが１歩歩いたか否かを判別する。なお、実施例１の差分総和差閾値Ｓｓは、最小値Ｓｍｉｎに設定されている。即ち、最大値Ｓｍａｘが最小値Ｓｍｉｎの２倍以上あるか否かにより判別され、この場合に、ユーザが１歩歩いたものと演算する。
KC18B: Difference sum storage means The difference sum storage means KC18B stores the difference sums S37 to S75 calculated by the difference sum calculation means KC18A.
KC18C: difference sum difference determination means The difference sum difference determination means KC18C has difference sum difference threshold storage means KC18C1 for storing the difference sum difference threshold Ss, and the difference between the maximum value Smax and the minimum value Smin of the difference sums S37 to S75. Is greater than or equal to the difference sum difference threshold Ss. When the acceleration history waveforms match, the value of the difference sum Sn is minimized. That is, when the value of the difference sum Sn is minimized, the waveform is shifted by one cycle, and the value of n when Sn is minimized × 10 ms (sampling interval) is defined as one cycle of the user's walk. It can be detected. However, when the waveform is not periodic or when the period is too long, the difference between the maximum value Smax and the minimum value Smin of the difference sum is not sufficient. Therefore, the difference sum difference determination means KC18C determines whether or not the difference between the maximum value Smax and the minimum value Smin is equal to or greater than the difference sum difference threshold value Ss, and whether or not there is a history of acceleration for one cycle. That is, it is determined whether or not the user has taken one step. In addition, the difference sum total difference threshold value Ss of the first embodiment is set to the minimum value Smin. That is, it is determined whether or not the maximum value Smax is twice or more the minimum value Smin. In this case, it is calculated that the user has taken one step.
ＫＣ１９：移動距離検出手段
移動距離検出手段ＫＣ１９は、移動方向演算手段ＫＣ１９Ａと、移動距離演算手段ＫＣ１９Ｂとを有し、携帯電話１の移動方向Θｖ及び移動距離Ｌを検出する。なお、実施例１の携帯電話１では、ユーザが１歩歩行した場合に、移動距離及び移動方向が検出される。
図７は、携帯電話の移動方向の説明図である。
ＫＣ１９Ａ：移動方向演算手段
移動方向演算手段ＫＣ１９Ａは、前記移動速度Ｖｘ〜Ｖｚに基づいて、水平面上の移動方向を演算する。実施例１の移動方向演算手段ＫＣ１９Ａは、前記水平面上でのＸ'軸方向の移動速度Ｖｘと、Ｙ'軸方向の移動速度Ｖｙから、水平面上において、Ｘ'軸と移動方向との成す角Θｖを演算する。
KC19: Movement Distance Detection Unit The movement distance detection unit KC19 includes a movement direction calculation unit KC19A and a movement distance calculation unit KC19B, and detects the movement direction Θv and the movement distance L of the
FIG. 7 is an explanatory diagram of the moving direction of the mobile phone.
KC19A: Movement direction calculation means The movement direction calculation means KC19A calculates the movement direction on the horizontal plane based on the movement speeds Vx to Vz. The movement direction calculating means KC19A of the first embodiment is configured such that the angle formed by the X ′ axis and the movement direction on the horizontal plane from the movement speed Vx in the X ′ axis direction on the horizontal plane and the movement speed Vy in the Y ′ axis direction. Θv is calculated.
ＫＣ１９Ｂ：移動距離演算手段
移動距離演算手段ＫＣ１９Ｂは、前記歩幅ＳＴＰと、移動方向の成す角Θｖと、真方位Θｔｒとに基づいて、水平面上の座標系での移動距離Ｌを演算する。実施例１の移動距離演算手段ＫＣ１９Ｂは、移動距離Ｌとして、真方位北（真北Ｎｔｒ）の方向の移動距離Ｌの成分Ｌｎと、真方位西（真西Ｗｔｒ）の方向の移動距離Ｌの成分Ｌｗとが演算される。そして、前記移動距離Ｌの各成分Ｌｎ、Ｌｗは、それぞれ、以下の式（３）、式（４）で表される。
Ｌｎ＝ＳＴＰ×ｃｏｓ（Θｖ−Θｔｒ） ………（３）
Ｌｗ＝ＳＴＰ×ｓｉｎ（Θｖ−Θｔｒ） ………（４）
即ち、実施例１の移動距離演算手段ＫＣ１９Ｂは、真北から西に向かって角（Θｖ−Θｔｒ）の方向に歩幅ＳＴＰ分移動したものとして、演算される。
KC19B: Movement distance calculation means The movement distance calculation means KC19B calculates the movement distance L in the coordinate system on the horizontal plane based on the stride STP, the angle Θv formed by the movement direction, and the true direction Θtr. The moving distance calculation means KC19B of the first embodiment uses the component Ln of the moving distance L in the direction of true azimuth north (true north Ntr) and the moving distance L in the direction of true west (true west Wtr) as the moving distance L. The component Lw is calculated. The components Ln and Lw of the movement distance L are expressed by the following formulas (3) and (4), respectively.
Ln = STP × cos (Θv−Θtr) (3)
Lw = STP × sin (Θv−Θtr) (4)
That is, the movement distance calculation means KC19B of the first embodiment is calculated as having moved by the step length STP in the direction of the angle (Θv−Θtr) from true north to west.
ＫＣ２０：加速度データ初期化手段
加速度データ初期化手段ＫＣ２０は、加速度有効性判別用閾値記憶手段ＫＣ１７Ａで加速度データが有効でないと判別された場合や、差分総和差判別手段ＫＣ１８Ｃで１周期が検出できなかった場合に、移動距離の演算に使用されない加速度データａｘ〜ａｚを０に初期化する（加速度データを消去する）。なお、この場合、実施例１の加速度データ初期化手段ＫＣ２０は、有効性や１周期の検出で使用されたＭ０〜Ｍ７４に記憶された加速度データを消去する。
また、加速度データ初期化手段ＫＣ２０は、移動距離検出手段ＫＣ１９で移動距離Ｌ等の演算が終了した場合に、移動距離Ｌの演算に使用された加速度データａｘ〜ａｚを０に初期化する。この場合、実施例１の加速度データ初期化手段ＫＣ２０は、移動距離Ｌの演算に使用されたＭ０〜Ｍｎの加速度データ（１周期分の加速度データ）を消去する。なお、前記Ｍｎのｎは、Ｓｎが最小となったときのｎの値を意味する。
KC20: Acceleration data initialization means The acceleration data initialization means KC20 cannot detect one cycle by the difference sum total difference determination means KC18C when it is determined that the acceleration validity threshold storage means KC17A determines that the acceleration data is not valid. In the case of acceleration, the acceleration data ax to az that are not used in the calculation of the movement distance are initialized to 0 (acceleration data is deleted). In this case, the acceleration data initialization unit KC20 according to the first embodiment erases the acceleration data stored in M0 to M74 used in the detection of validity and one cycle.
The acceleration data initialization unit KC20 initializes the acceleration data ax to az used for the calculation of the movement distance L to 0 when the calculation of the movement distance L or the like is completed by the movement distance detection unit KC19. In this case, the acceleration data initialization unit KC20 according to the first embodiment erases the acceleration data (M1 to M1) of M0 to Mn used for calculating the movement distance L. Note that n of Mn means the value of n when Sn is minimized.
ＫＣ２１：現在位置検出手段
現在位置検出手段ＫＣ２１は、ＧＰＳ受信不可判別手段ＫＣ２１Ａと、現在位置記憶手段ＫＣ２１Ｂとを有し、携帯電話１の現在位置を検出する。実施例１の現在位置検出手段ＫＣ２１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信可能な状態では、ＧＰＳに基づいて現在位置を検出する。そして、ＧＰＳ衛星からの電波が受信不可な状態では、前記現在位置記憶手段ＫＣ２１Ｂに記憶された直前の現在位置と、前記移動距離検出手段ＫＣ１９で検出された移動方向及び移動距離とに基づいて最新の現在位置の検出、更新を行う。
KC21: Current position detection means The current position detection means KC21 has GPS reception impossibility determination means KC21A and current position storage means KC21B, and detects the current position of the
ＫＣ２１Ａ：ＧＰＳ受信不可判別手段
ＧＰＳ受信不可判別手段ＫＣ２１Ａは、ＧＰＳ衛星からの電波が受信できなくなったか否かを判別する。即ち、地下街やトンネル、建築物内に移動したか否かを判別する。実施例１のＧＰＳ受信不可判別手段ＫＣ２１Ａは、ＧＰＳ装置から所定の間隔で出力されるＧＰＳ衛星からの電波データが連続して所定のＧＰＳ受信不可判別時間ｔｇ（例えば、１０秒間）受信できなかった場合に、ＧＰＳ衛星からの電波が受信できなくなったと判別し、加速度データの検出や移動距離及び移動方向の検出を開始する。
KC21A: GPS reception impossibility determining means GPS reception impossibility determining means KC21A determines whether or not radio waves from GPS satellites can no longer be received. That is, it is determined whether or not the vehicle has moved into an underground mall, tunnel, or building. The GPS reception impossibility determining means KC21A of the first embodiment could not continuously receive radio wave data from GPS satellites output at predetermined intervals from the GPS device for a predetermined GPS reception impossibility determination time tg (for example, 10 seconds). In this case, it is determined that the radio wave from the GPS satellite cannot be received, and detection of acceleration data and detection of the movement distance and movement direction are started.
ＫＣ２１Ｂ：現在位置記憶手段
現在位置記憶手段ＫＣ２１Ｂは、ＧＰＳが使用できる状態では、ＧＰＳからの信号に基づいて検出された現在位置を記憶し、ＧＰＳが使用できない状態では現在位置検出手段ＫＣ２１で検出された現在位置を記憶する。
図８は、実施例１の経路案内用画像の説明図である。
ＫＣ２２：経路案内用画像作成手段
経路案内用画像作成手段ＫＣ２２は、現在位置と、検索結果受信手段ＫＣ５Ａに記憶された検索結果の経路データと、前記地図データ受信手段ＫＣ５Ｂに記憶された地図データと、に基づいて、経路案内用画像（図８参照）を作成する。
KC21B: Current position storage means The current position storage means KC21B stores the current position detected based on the signal from the GPS when GPS is available, and is detected by the current position detection means KC21 when GPS is not available. Memorize the current position.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a route guidance image according to the first embodiment.
KC22: Route guidance image creation means The route guidance image creation means KC22 includes the current position, the search result route data stored in the search result reception means KC5A, and the map data stored in the map data reception means KC5B. Based on, a route guidance image (see FIG. 8) is created.
ＫＣ２３：経路案内画像表示手段
経路案内画像表示手段ＫＣ２３は、前記経路案内用画像作成手段ＫＣ２２で作成された経路案内用画像（図８参照）を情報表示画面１１に表示する。
ＦＬ１：移動距離演算完了判別フラグ
移動距離演算完了判別フラグＦＬ１は、初期値は「０」であり、３軸（Ｘ'軸、Ｙ'軸、Ｚ'軸）の中でいずれかの軸方向の加速度データに基づいて移動距離及び移動方向が演算できた場合に「１」となり、できなかった場合に「０」となる。
KC23: Route guidance image display means The route guidance image display means KC23 displays the route guidance image (see FIG. 8) created by the route guidance image creation means KC22 on the information display screen 11.
FL1: Movement distance calculation completion determination flag The movement distance calculation completion determination flag FL1 has an initial value of “0” and is in any of the three axes (X ′ axis, Y ′ axis, Z ′ axis). It becomes “1” when the moving distance and moving direction can be calculated based on the acceleration data, and becomes “0” when it cannot be calculated.
（経路案内データ配信サーバ７の制御部の説明）
図９は実施例１の経路案内システムのサーバの機能をブロック図（機能ブロック図）で示した図である。
図９において、経路案内データ配信サーバ７のコントローラＳＣは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うＩ／Ｏ（入出力インターフェース）、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ、ハードディスク等の記録媒体）、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ、記録媒体）、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）、ならびにクロック発振器等を有するマイクロコンピュータにより構成されており、前記ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
(Description of the control unit of the route guidance data distribution server 7)
FIG. 9 is a block diagram (function block diagram) illustrating the server function of the route guidance system according to the first embodiment.
In FIG. 9, the controller SC of the route guidance
（サーバのコントローラＳＣに接続された信号入力要素）
前記経路案内データ配信サーバ７のコントローラＳＣは、キーボードやマウス等の入力装置やその他の信号入力要素からの信号が入力されている。
前記入力装置は、ユーザによりそれらが入力されたことを検出して、その検出信号をコントローラＳＣに入力する。
(Signal input element connected to server controller SC)
The controller SC of the route guidance
The input device detects that they are input by the user and inputs the detection signal to the controller SC.
（サーバのコントローラＳＣに接続された制御要素）
また、経路案内データ配信サーバ７のコントローラＳＣは、ディスプレイや図示しない電源回路、その他の制御要素に接続されており、それらの作動制御信号を出力している。
前記ディスプレイには、ユーザの操作に応じた表示画像が表示される。
(Control elements connected to server controller SC)
The controller SC of the route guidance
A display image corresponding to a user operation is displayed on the display.
（サーバのコントローラＳＣの機能）
経路案内データ配信サーバ７のコントローラＳＣは、携帯電話１のナビゲーションソフト（経路案内用プログラムＰ１）から送信された各データの処理を行う経路案内データ（地図データ）配信用アプリケーションプログラムＰ３や、その他のプログラム等を有しており、前記各信号出力要素等からの出力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素等に制御信号を出力する機能（制御手段）を有している。次に、前記コントローラＳＣの地図データ配信用アプリケーションプログラムＰ３の機能（制御手段）を説明する。
(Function of server controller SC)
The controller SC of the route guidance
ＳＣ１：サーバ側データ受信手段
サーバ側データ受信手段ＳＣ１は、検索条件データ受信手段ＳＣ１Ａを有し、前記携帯電話１から送信された経路検索条件のデータ等を受信する。
ＳＣ１Ａ：検索条件データ受信手段
検索条件データ受信手段ＳＣ１Ａは、前記携帯電話１から送信された前記経路検索条件のデータを受信し、記憶する。
SC1: Server-side data receiving means The server-side data receiving means SC1 has search condition data receiving means SC1A, and receives the route search condition data transmitted from the
SC1A: Search condition data receiving means The search condition data receiving means SC1A receives and stores the route search condition data transmitted from the
ＳＣ２：地図データ記憶手段
地図データ記憶手段ＳＣ２は、地図データを記憶する。実施例１の地図データ記憶手段ＳＣ２に記憶された地図データは、緯度・経度に基づいて所定の範囲の単位地図に分割した単位地図データにより構成されている。また、各単位地図データには、磁方位の北と真方位の北との成す角（偏角）Θｈが関連づけられて記憶されている。なお、実施例１の地図データは、ベクタ地図データが使用されている。
SC2: Map data storage means The map data storage means SC2 stores map data. The map data stored in the map data storage means SC2 of the first embodiment is composed of unit map data divided into unit maps in a predetermined range based on latitude and longitude. Each unit map data is stored in association with an angle (declination) Θh formed between the north of the magnetic direction and the north of the true direction. Note that vector map data is used as the map data of the first embodiment.
ＳＣ３：経路作成手段
経路作成手段ＳＣ３は、受信した前記経路検索条件に応じて、前記出発地を出発してから前記目的地に到着するまでの経路を決定し、前記出発地の位置を示す出発地位置データと、前記目的地の位置を示す目的地位置データとを含む最適な経路のデータ（経路データ）を作成する。なお、経路検索条件において、交通機関を利用することが指定されている場合、交通機関を含めた最適経路が作成され、検索する経路の数が複数指定されている場合には、指定された数に応じた複数の経路を作成する。なお、前記最適経路データを作成する技術は、従来公知であるので（例えば、特開２００３−２１４８６０号公報等参照）、詳細な説明は省略する。
SC3: Route creation means The route creation means SC3 determines a route from the departure location to the arrival location in accordance with the received route search condition, and indicates the location of the departure location. Optimal route data (route data) including the location data and destination location data indicating the location of the destination is created. In the route search conditions, when the use of transportation is specified, the optimum route including transportation is created, and when multiple routes to be searched are specified, the specified number Create multiple routes according to your needs. In addition, since the technique which produces the said optimal route data is conventionally well-known (for example, refer Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-214860 etc.), detailed description is abbreviate | omitted.
ＳＣ４：サーバ側データ送信手段
サーバ側データ送信手段ＳＣ４は、経路データ送信手段ＳＣ４Ａと、地図情報送信手段ＳＣ４Ｂとを有し、経路案内データ配信サーバ７から携帯電話１に経路データや地図データ等を送信する。
ＳＣ４Ａ：経路データ送信手段
経路データ送信手段ＳＣ４Ａは、経路作成手段ＳＣ３で作成された経路データを前記携帯電話１に送信する。
ＳＣ４Ｂ：地図情報送信手段
地図情報送信手段ＳＣ４Ｂは、携帯電話１の現在位置に応じた地図データを前記携帯電話１に送信する。
SC4: Server-side data transmission means The server-side data transmission means SC4 has route data transmission means SC4A and map information transmission means SC4B. Route data, map data, etc. are sent from the route guidance
SC4A: Route data transmission means The route data transmission means SC4A transmits the route data created by the route creation means SC3 to the
SC4B: Map information transmitting means The map information transmitting means SC4B transmits map data corresponding to the current position of the
（フローチャートの説明）
図１０は実施例１の経路案内システムの携帯電話が備えている経路案内プログラムの現在位置検出処理のメインフローチャートである。
図１０のフローチャートの各ＳＴ（ステップ）の処理は、携帯電話１のコントローラＫＣの経路案内用プログラムＰ１に従って行われる。また、この処理は携帯電話１の他の各種処理と並行して実行される。
(Explanation of flowchart)
FIG. 10 is a main flowchart of the current position detection process of the route guidance program provided in the mobile phone of the route guidance system according to the first embodiment.
Each ST (step) process in the flowchart of FIG. 10 is performed according to the route guidance program P1 of the controller KC of the
図１０に示すフローチャートは携帯端末１の経路案内用プログラムＰ１が実行された時に開始される。
図１０のＳＴ１において、ＧＰＳ衛星からの電波を受信したか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ３に移る。
ＳＴ２において、受信したＧＰＳ衛星からの電波に基づいて携帯電話１の現在位置を更新する。そして、ＳＴ１に戻る。
ＳＴ３において、ＧＰＳ衛星からの電波を連続してＧＰＳ受信不可判別時間ｔｇ（例えば、１０秒）以上受信できなかったか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ４に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１に戻る。
The flowchart shown in FIG. 10 is started when the route guidance program P1 of the
In ST1 of FIG. 10, it is determined whether or not a radio wave from a GPS satellite has been received. If yes (Y), the process proceeds to ST2, and if no (N), the process proceeds to ST3.
In ST2, the current position of the
In ST3, it is determined whether or not radio waves from GPS satellites have been continuously received for a GPS reception impossibility determination time tg (for example, 10 seconds) or longer. If yes (Y), the process proceeds to ST4, and, if no (N), the process returns to ST1.
ＳＴ４において、ユーザの歩行及び停止を検出すると共に、移動距離及び移動方向を検出する移動停止検出処理（後述する図１１のサブルーチン参照）を実行する。そして、ＳＴ５に移る。
ＳＴ５において、ＳＴ４で検出された移動距離及び移動方向と、現在位置（直前の現在位置）とに基づいて、現在位置を更新する。そして、ＳＴ１に戻る。
In ST4, while detecting a user's walk and stop, the movement stop detection process (refer the subroutine of FIG. 11 mentioned later) which detects a movement distance and a movement direction is performed. Then, the process proceeds to ST5.
In ST5, the current position is updated based on the moving distance and moving direction detected in ST4 and the current position (immediately preceding current position). Then, the process returns to ST1.
（移動停止検出処理（ＳＴ４のサブルーチン）のフローチャートの説明）
図１１は、実施例１の携帯電話の移動停止検出処理のフローチャートであり、図１０のＳＴ４のサブルーチンのフローチャートである。
図１１のＳＴ１１において、サンプリング間隔計測タイマＴＭ１にサンプリング間隔ｔ１をセットする。そして、ＳＴ１２に移る。
ＳＴ１２において、サンプリング間隔計測タイマＴＭ１がタイムアップしたか、即ち、サンプリング間隔ｔ１が経過したか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１２を繰り返し、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１３に移る。
(Explanation of Flowchart of Movement Stop Detection Process (ST4 Subroutine))
FIG. 11 is a flowchart of the mobile phone movement stop detection process of the first embodiment, and is a flowchart of the subroutine of ST4 of FIG.
In ST11 of FIG. 11, the sampling interval t1 is set in the sampling interval measurement timer TM1. Then, the process proceeds to ST12.
In ST12, it is determined whether the sampling interval measurement timer TM1 has timed up, that is, whether the sampling interval t1 has elapsed. If no (N), ST12 is repeated, and if yes (Y), the process proceeds to ST13.
ＳＴ１３において、加速度データ記憶手段ＫＣ１１ＢのＭ１〜Ｍ１４９に記憶された加速度データをＭ０〜Ｍ１４８にシフトする。そして、ＳＴ１４に移る。
ＳＴ１４において、以下の（１）〜（４）の処理を実行してＳＴ１５に移る。
（１）傾斜センサＳＮ２からの出力に基づいて、傾斜角α、βを演算する。
（２）傾斜角α、βと、３次元地磁気センサＳＮ１からの出力データに基づいて、磁方位Θｍｇ及び真方位Θｔｒを演算する。
（３）３次元加速度センサＳＮ３から出力された加速度データＡｘ、Ａｙ、Ａｚを読取り、読取加速度データＡｘ、Ａｙ、Ａｚと、傾斜角α、βとに基づいて、水平面上の加速度ａｘ、ａｙ、ａｚを演算し、加速度データ記憶手段ＫＣ１１ＢのＭ１４９に記憶する。
（４）ａｘ〜ａｚに基づいて、Ａ'ｘ，Ａ'ｙ，Ａ'ｚを演算し、移動速度Ｖｘ〜Ｖｚを演算する。
In ST13, the acceleration data stored in M1 to M149 of the acceleration data storage means KC11B is shifted to M0 to M148. Then, the process proceeds to ST14.
In ST14, the following processes (1) to (4) are executed, and the process proceeds to ST15.
(1) The tilt angles α and β are calculated based on the output from the tilt sensor SN2.
(2) The magnetic azimuth Θmg and the true azimuth Θtr are calculated based on the inclination angles α and β and the output data from the three-dimensional geomagnetic sensor SN1.
(3) The acceleration data Ax, Ay, Az output from the three-dimensional acceleration sensor SN3 is read, and the accelerations ax, ay, on the horizontal plane are read based on the read acceleration data Ax, Ay, Az and the inclination angles α, β. az is calculated and stored in M149 of the acceleration data storage means KC11B.
(4) Based on ax to az, A′x, A′y, and A′z are calculated, and moving speeds Vx to Vz are calculated.
ＳＴ１５において、加速度の大きさ（｛（ａｘ'）2＋（ａｙ'）2＋（ａｚ'）2｝1／2）が停止判別加速度ａｔよりも大きいか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１６に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１７に移る。
ＳＴ１６において、停止検出カウンタＫＣ１４Ａのカウント値Ｎｔ＝０とする。即ち、加速度の大きさが停止判別加速度ａｔ以上であり、ユーザが歩行中であると判別したので、カウント値Ｎｔを０に初期化する。そして、ＳＴ２０に移る。
In ST15, it is determined whether or not the magnitude of acceleration ({(ax ′) 2 + (ay ′) 2 + (az ′) 2 } 1/2 ) is larger than the stop determination acceleration at. If yes (Y), the process proceeds to ST16, and, if no (N), the process proceeds to ST17.
In ST16, the count value Nt = 0 of the stop detection counter KC14A is set. That is, since the magnitude of the acceleration is equal to or greater than the stop determination acceleration at and it is determined that the user is walking, the count value Nt is initialized to zero. Then, the process proceeds to ST20.
ＳＴ１７において、停止検出カウンタＫＣ１４Ａのカウント値Ｎｔ＝Ｎｔ＋１とする。即ち、加速度の大きさが停止判別加速度ａｔ以下であり、ユーザが歩行しておらず、停止している可能性があると判別したので、カウント値Ｎｔに１を加算する。そして、ＳＴ１８に移る。
ＳＴ１８において、カウント値Ｎｔが停止判別カウント値Ｎ１（＝１５０回）以上であるか否かを判別する。即ち、１．５秒（停止判別時間）以上ユーザが歩行していないと判別されたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１９に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２０に移る。
ＳＴ１９において、移動速度Ｖｘ〜Ｖｚを初期化する。そして、ＳＴ２０に移る。
In ST17, the count value Nt = Nt + 1 of the stop detection counter KC14A is set. That is, since it is determined that the magnitude of the acceleration is equal to or less than the stop determination acceleration at and the user is not walking and may have stopped, 1 is added to the count value Nt. Then, the process proceeds to ST18.
In ST18, it is determined whether or not the count value Nt is equal to or greater than the stop determination count value N1 (= 150 times). That is, it is determined whether or not it is determined that the user has not walked for 1.5 seconds (stop determination time) or more. If yes (Y), the process proceeds to ST19, and, if no (N), the process proceeds to ST20.
In ST19, the moving speeds Vx to Vz are initialized. Then, the process proceeds to ST20.
ＳＴ２０において、Ｍ０に記憶された加速度データａｘ〜ａｚが全て０であるか否かを判別する。即ち、移動距離等の演算に必要なサンプリングした加速度データが十分蓄積されたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１１に戻り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２１に移る。
ＳＴ２１において、移動距離Ｌや移動方向の検出を行う移動距離検出処理（後述する図１２のサブルーチン参照）を実行する。そして、図１１の移動停止検出処理を終了して、図１０のＳＴ４に戻る。
In ST20, it is determined whether or not the acceleration data ax to az stored in M0 are all zero. That is, it is determined whether or not the sampled acceleration data necessary for calculating the movement distance or the like has been accumulated. If yes (Y), the process returns to ST11. If no (N), the process proceeds to ST21.
In ST21, a movement distance detection process for detecting the movement distance L and the movement direction (refer to a subroutine of FIG. 12 described later) is executed. And the movement stop detection process of FIG. 11 is complete | finished, and it returns to ST4 of FIG.
（移動距離検出処理（ＳＴ２１のサブルーチン）のフローチャートの説明）
図１２は、実施例１の携帯電話の移動距離検出処理のフローチャートであり、図１１のＳＴ２１のサブルーチンのフローチャートである。
図１２のＳＴ３１において、移動距離Ｌや移動方向等の演算を行う際に使用する加速度データをＸ'軸方向の加速度データに設定する。そして、ＳＴ３２に移る。
ＳＴ３２において、Ｘ'軸方向の加速度データに基づいて、移動距離Ｌ及び移動方向の演算を行う移動距離演算処理（後述する図１３のサブルーチン参照）を実行する。そして、ＳＴ３３に移る。
ＳＴ３３において、移動距離演算完了判別フラグＦＬ１が「０」であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ３４に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ４１に移る。
(Explanation of Flowchart of Moving Distance Detection Process (ST21 Subroutine))
FIG. 12 is a flowchart of the mobile phone movement distance detection process according to the first embodiment, and is a flowchart of the subroutine of ST21 in FIG.
In ST31 of FIG. 12, the acceleration data used when calculating the movement distance L, the movement direction, etc. is set as the acceleration data in the X′-axis direction. Then, the process proceeds to ST32.
In ST32, based on the acceleration data in the X′-axis direction, a movement distance calculation process (see a subroutine of FIG. 13 described later) for calculating the movement distance L and the movement direction is executed. Then, the process proceeds to ST33.
In ST33, it is determined whether or not the movement distance calculation completion determination flag FL1 is “0”. If yes (Y), the process proceeds to ST34, and, if no (N), the process proceeds to ST41.
ＳＴ３４において、Ｘ'軸方向の加速度データで移動距離Ｌ等の演算ができなかったので、移動距離Ｌ等の演算を行う際に使用する加速度データをＹ'軸方向の加速度データに設定する。そして、ＳＴ３５に移る。
ＳＴ３５において、Ｙ'軸方向の加速度データに基づいて、移動距離Ｌ及び移動方向の演算を行う前記ＳＴ３２と同様の移動距離演算処理（後述する図１３のサブルーチン参照）を実行する。そして、ＳＴ３６に移る。
ＳＴ３６において、移動距離演算完了判別フラグＦＬ１が「０」であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ３７に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ４１に移る。
In ST34, since the calculation of the movement distance L or the like cannot be performed with the acceleration data in the X′-axis direction, the acceleration data used when calculating the movement distance L or the like is set as the acceleration data in the Y′-axis direction. Then, the process proceeds to ST35.
In ST35, based on the acceleration data in the Y′-axis direction, the same movement distance calculation processing as that in ST32 for calculating the movement distance L and the movement direction (see the subroutine of FIG. 13 described later) is executed. Then, the process proceeds to ST36.
In ST36, it is determined whether or not the movement distance calculation completion determination flag FL1 is “0”. If yes (Y), the process proceeds to ST37, and, if no (N), the process proceeds to ST41.
ＳＴ３７において、Ｘ'軸方向及びＹ'軸方向の加速度データで移動距離Ｌ等の演算ができなかったので、移動距離Ｌ等の演算を行う際に使用する加速度データをＺ'軸方向の加速度データに設定する。そして、ＳＴ３８に移る。
ＳＴ３８において、Ｚ'軸方向の加速度データに基づいて、移動距離Ｌ及び移動方向の演算を行う前記ＳＴ３２、ＳＴ３５と同様の移動距離演算処理（後述する図１３のサブルーチン参照）を実行する。そして、ＳＴ３９に移る。
ＳＴ３９において、移動距離演算完了判別フラグＦＬ１が「０」であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ４０に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ４１に移る。
In ST37, since the calculation of the movement distance L or the like could not be performed with the acceleration data in the X′-axis direction and the Y′-axis direction, the acceleration data used when calculating the movement distance L or the like is used as the acceleration data in the Z′-axis direction. Set to. Then, the process proceeds to ST38.
In ST38, based on the acceleration data in the Z′-axis direction, the same movement distance calculation processing as ST32 and ST35 for calculating the movement distance L and the movement direction (see the subroutine of FIG. 13 described later) is executed. Then, the process proceeds to ST39.
In ST39, it is determined whether or not the movement distance calculation completion determination flag FL1 is “0”. If yes (Y), the process proceeds to ST40, and, if no (N), the process proceeds to ST41.
ＳＴ４０において、Ｘ'軸方向、Ｙ'軸方向及びＺ'軸方向の加速度データに基づいて、移動距離Ｌ等の演算ができなかったので、Ｍ０〜Ｍ７４に記憶された演算に使用できない加速度データを消去する。そして、図１２の移動距離検出処理を終了して図１１のＳＴ２１に戻る。
ＳＴ４１において、Ｘ'軸方向、Ｙ'軸方向及びＺ'軸方向のいずれか１つの軸方向の加速度データに基づいて、移動距離Ｌ等の演算ができたので、演算で使用された１周期分（１歩分）の加速度データ、即ち、Ｍ０〜Ｍｎに記憶された加速度データを消去する。即ち、携帯電話１の姿勢（傾斜）により、いずれか１つの軸方向の加速度しか検出できない場合等も考えられるので、いずれか１つの軸方向の加速度データに基づいて移動距離Ｌ等の演算ができた場合、その他の２軸方向の加速度データについても、同期をとるために消去する。そして、図１２の移動距離検出処理を終了して図１１のＳＴ２１に戻る。
In ST40, since the calculation of the movement distance L and the like cannot be performed based on the acceleration data in the X′-axis direction, the Y′-axis direction, and the Z′-axis direction, the acceleration data that cannot be used for the calculation stored in M0 to M74 is stored. to erase. Then, the movement distance detection process in FIG. 12 is terminated and the process returns to ST21 in FIG.
In ST41, since the movement distance L and the like can be calculated based on the acceleration data in any one of the X′-axis direction, the Y′-axis direction, and the Z′-axis direction, one cycle used in the calculation. The acceleration data for (one step), that is, the acceleration data stored in M0 to Mn is deleted. In other words, depending on the attitude (tilt) of the
（移動距離演算処理（ＳＴ３２、ＳＴ３５、ＳＴ３８のサブルーチン）のフローチャートの説明）
図１３は、実施例１の携帯電話の移動距離演算処理のフローチャートであり、図１２のＳＴ３２、ＳＴ３５、ＳＴ３８のサブルーチンのフローチャートである。
図１３のＳＴ５１において、Ｍ０〜Ｍ７４に記憶された加速度データの最大値と最小値の差が、所定の加速度有効性判別用閾値ａｓ以上であるか否かを判別する。即ち、図１２のＳＴ３１、ＳＴ３４、ＳＴ３７で設定された軸方向の加速度データが移動距離Ｌ等を演算する際に有効なデータであるか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ５２に写り、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ５３に移る。
ＳＴ５２において、移動距離演算完了判別フラグＦＬ１を「０」とする。そして、図１３の移動距離演算処理を終了して図１２のＳＴ３２、ＳＴ３５、ＳＴ３８のいずれかに戻る。
(Explanation of Flowchart of Movement Distance Calculation Processing (Subroutines of ST32, ST35, ST38))
FIG. 13 is a flowchart of the moving distance calculation process of the mobile phone according to the first embodiment, and is a flowchart of ST32, ST35, and ST38 subroutines of FIG.
In ST51 of FIG. 13, it is determined whether or not the difference between the maximum value and the minimum value of the acceleration data stored in M0 to M74 is greater than or equal to a predetermined acceleration validity determination threshold value as. That is, it is determined whether or not the axial acceleration data set in ST31, ST34, and ST37 in FIG. 12 is effective when calculating the movement distance L and the like. If no (N), the process goes to ST52, and if yes (Y), the process goes to ST53.
In ST52, the movement distance calculation completion determination flag FL1 is set to “0”. Then, the movement distance calculation process in FIG. 13 is terminated, and the process returns to any of ST32, ST35, and ST38 in FIG.
図１４は、Ｘ軸方向の加速度データの一例の説明図である。
図１５は、前記図１４に示す加速度データの波形を示す図である。
図１６は、前記図１４に示す加速度データに基づいて算出された差分総和の説明図である。
ＳＴ５３において、差分総和Ｓ３７〜Ｓ７５を演算する。図１４〜図１６において、例えば、図１４に示す加速度データが得られた場合に、図１６に示す差分総和Ｓ３７〜Ｓ７５を演算する。そして、ＳＴ５４に移る。
ＳＴ５４において、差分総和Ｓ３７〜Ｓ７５の最大値Ｓｍａｘ（図１６の場合はＳ７５）と、最小値Ｓｍｉｎ（図１６の場合はＳ５３）を検出する。そして、ＳＴ５５に移る。
FIG. 14 is an explanatory diagram of an example of acceleration data in the X-axis direction.
FIG. 15 is a diagram showing a waveform of the acceleration data shown in FIG.
FIG. 16 is an explanatory diagram of the sum of differences calculated based on the acceleration data shown in FIG.
In ST53, difference sums S37 to S75 are calculated. In FIGS. 14 to 16, for example, when the acceleration data shown in FIG. 14 is obtained, the difference sums S37 to S75 shown in FIG. 16 are calculated. Then, the process proceeds to ST54.
In ST54, the maximum value Smax (S75 in the case of FIG. 16) and the minimum value Smin (S53 in the case of FIG. 16) of the difference sums S37 to S75 are detected. Then, the process proceeds to ST55.
ＳＴ５５において、Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎが差分総和差閾値Ｓｓ以上であるか否かを判別する。即ち、１周期分の加速度の履歴があったか否かを判別し、ユーザが１歩歩いたか否かを判別する。なお、実施例１の差分総和差閾値Ｓｓは、最小値Ｓｍｉｎに設定されているので、最大値Ｓｍａｘが最小値Ｓｍｉｎの２倍以上あるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ５６に移り、ノー（Ｎ）の場合は図１３の移動距離演算処理を終了して図１２のＳＴ３２、ＳＴ３５、ＳＴ３８のいずれかに戻る。 In ST55, it is determined whether or not Smax−Smin is greater than or equal to the difference sum difference threshold value Ss. That is, it is determined whether or not there is a history of acceleration for one cycle, and it is determined whether or not the user has taken one step. Since the difference sum difference threshold value Ss of the first embodiment is set to the minimum value Smin, it is determined whether or not the maximum value Smax is at least twice the minimum value Smin. If yes (Y), the process proceeds to ST56, and, if no (N), the movement distance calculation process in FIG. 13 is terminated and the process returns to any of ST32, ST35, and ST38 in FIG.
ＳＴ５６において、次の処理（１）、（２）を実行し、ＳＴ５７に移る。
（１）移動速度Ｖｘ〜Ｖｚから水平面上の座標系での進行方向Θｖを演算する。
（２）歩幅ＳＴＰと、Θｖ、Θｔｒとから、移動距離Ｌの真北方向成分Ｌｎ及び真西方向成分Ｌｗとを演算する。
ＳＴ５７において、移動距離演算完了判別フラグＦＬ１を「１」とする。そして、図１３の移動距離演算処理を終了して図１２のＳＴ３２、ＳＴ３５、ＳＴ３８のいずれかに戻る。
In ST56, the following processes (1) and (2) are executed, and the process proceeds to ST57.
(1) The traveling direction Θv in the coordinate system on the horizontal plane is calculated from the moving speeds Vx to Vz.
(2) The true north direction component Ln and the true west direction component Lw of the movement distance L are calculated from the step length STP and Θv and Θtr.
In ST57, the movement distance calculation completion determination flag FL1 is set to “1”. Then, the movement distance calculation process in FIG. 13 is terminated, and the process returns to any of ST32, ST35, and ST38 in FIG.
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の経路案内システムＳでは、携帯電話１の現在位置を検出する際に、ＧＰＳが使用可能な場合は、ＧＰＳを使用して現在位置を検出する。一方、ＧＰＳが使用できない場合には、ユーザの歩行により加速度データの履歴に周期的な波形（図１５参照）が表れることに注目して、加速度データに基づいて、ユーザの歩行を検出して、移動距離及び移動方向を検出し、検出された移動距離及び移動方向に基づいて現在位置が検出される（更新される）。
(Operation of Example 1)
In the route guidance system S according to the first embodiment having the above configuration, when the current position of the
そして、実施例１の経路案内システムＳでは、移動距離や移動方向の検出が行われる際に、加速度データに基づいて、携帯電話１が停止しているか否かが判別される。そして、携帯電話１が停止していると判別された場合、移動速度Ｖｘ〜Ｖｚが０に初期化（リセット）される。即ち、リセット後に行われる移動距離Ｌ及び移動方向の検出（演算）において、誤差がなくなる。したがって、移動速度がリセットされるので、リセットされない場合と比較して、正確な移動距離及び移動方向を検出でき、正確な現在位置を検出することができる。
In the route guidance system S according to the first embodiment, when the movement distance and the movement direction are detected, it is determined whether or not the
また、実施例１の経路案内システムＳの携帯電話１は、ユーザが１歩歩いたことと、１歩の歩幅ＳＴＰとから移動距離Ｌを演算している。したがって、移動速度の誤差が影響を受ける加速度の２回積分により移動距離Ｌを求める場合に比べ、誤差が少なくなる。そして、実施例１の携帯電話１では、前記歩幅ＳＴＰは、ユーザの身長に応じて、自動的に計算される。
さらに、実施例１の携帯電話１では、磁方位Θｍｇではなく、真方位Θｔｒを使用しているので、真方位に基づいてより正確な移動方向を検出することができる。
Further, the
Furthermore, since the
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、実施例１では、傾斜センサＳＮ２を設けたが、傾斜センサＳＮ２を省略し、３次元加速度センサＳＮ３により、鉛直方向の重力加速度Ｇ（９．８ｍ／ｓ2）を検出して傾斜角α、βを演算することも可能である。
また、実施例１では、真方位を使用したが、磁方位を使用して移動方向等を演算することも可能である。
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example, A various change is performed within the range of the summary of this invention described in the claim. It is possible.
For example, in the first embodiment, the tilt sensor SN2 is provided, but the tilt sensor SN2 is omitted, and the vertical acceleration G (9.8 m / s 2 ) is detected by the three-dimensional acceleration sensor SN3 to detect the tilt angle α. , Β can also be calculated.
In the first embodiment, the true direction is used. However, it is also possible to calculate the moving direction using the magnetic direction.
また、実施例１では、歩幅ＳＴＰを自動的に計算する場合に、身長に基づいて係数０．４５を乗じて算出したが、男性と女性で係数を変えるようにすることも可能である。また、歩幅ＳＴＰを直接入力するように構成することも可能であるし、携帯電話１の製造出荷時に歩幅ＳＴＰを所定の値に固定しておくことも可能である。
さらに、実施例１では、１歩の検出と歩幅とから移動距離を演算したが、移動速度を積分して移動距離を求めることも可能である。なお、移動速度を積分して移動距離を検出した場合でも、停止時に移動速度のリセットが行われるので、リセットが行われない従来技術と比較して、誤差が少なく正確な移動距離を検出できる。
In the first embodiment, when the stride length STP is automatically calculated, it is calculated by multiplying the coefficient 0.45 based on the height, but it is also possible to change the coefficient between men and women. Further, the stride STP can be directly input, or the stride STP can be fixed to a predetermined value when the
Further, in the first embodiment, the movement distance is calculated from the detection of one step and the stride, but it is also possible to obtain the movement distance by integrating the movement speed. Even when the movement speed is integrated and the movement distance is detected, the movement speed is reset at the time of stoppage, so that an accurate movement distance can be detected with less error compared to the conventional technique in which the reset is not performed.
また、実施例１では、ＧＰＳが使用できない場合に移動距離Ｌ等の演算を行い、現在位置を検出したが、ＧＰＳが出力するＤＯＰ値（Dilution of Precision、ＧＰＳ衛星の配置から計算した精度の指標、ＤＯＰ値が小さいほど精度が高い）が所定の値より小さい場合は、ＧＰＳに基づいた現在位置の信頼度が高いとしてＧＰＳの位置情報を採用し、ＤＯＰ値が所定の値より大きい場合には、ＧＰＳから検出される現在位置の信頼度が低いとして、移動距離Ｌの演算を実行して現在位置を検出するように構成することも可能である。 Further, in the first embodiment, when the GPS cannot be used, the movement distance L is calculated and the current position is detected. However, the DOP value (Dilution of Precision, an accuracy index calculated from the arrangement of the GPS satellites) output by the GPS is detected. If the DOP value is smaller, the accuracy is higher) is smaller than the predetermined value. If the GPS-based current position reliability is high, the GPS position information is adopted. If the DOP value is larger than the predetermined value, It is also possible to perform a calculation of the movement distance L and detect the current position by assuming that the reliability of the current position detected from the GPS is low.
さらに、実施例１では、加速度の大きさに基づいて、歩行しているか否かの判別を行ったが、これに限定されず、例えば、加速度データの履歴の波形をフーリエ変換し、所定の周波数（例えば、２Ｈｚ）のスペクトルを検出した場合に歩行と判別し、検出しなかった場合に歩行してないと判別することも可能である。前記フーリエ変換を行う場合には、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）用のモジュールを使用することにより、高速且つ低負荷で演算できる。 Furthermore, in the first embodiment, it is determined whether or not the user is walking based on the magnitude of the acceleration. However, the present invention is not limited to this. For example, the history waveform of acceleration data is Fourier-transformed to obtain a predetermined frequency. When a spectrum (for example, 2 Hz) is detected, it is possible to determine that it is walking, and when it is not detected, it is possible to determine that it is not walking. In the case of performing the Fourier transform, for example, by using a module for fast Fourier transform (FFT), calculation can be performed at high speed and with low load.
また、実施例１では、携帯型ナビゲーション装置はＧＰＳを備えているが、本発明は、ＧＰＳを備えていない携帯型ナビゲーション装置にも適用可能である。ＧＰＳを備えていない携帯型ナビゲーション装置では、前記移動距離Ｌ等を検出して現在位置を検出できる。
さらに、実施例１では携帯型ナビゲーション装置として携帯電話１を挙げたが、これに限定されず、ＰＨＳやＰＤＡ、携帯可能なパーソナルコンピュータ（ノートパソコン等）、車から取り外して携帯して使用可能なカーナビゲーション装置等の携帯型ナビゲーション装置にも適用可能である。
In the first embodiment, the portable navigation device includes a GPS. However, the present invention can also be applied to a portable navigation device that does not include a GPS. In a portable navigation device that does not include a GPS, the current position can be detected by detecting the movement distance L and the like.
Further, in the first embodiment, the
また、実施例１では、加速度センサＳＮ３から出力された読取加速度データＡｘ〜Ａｚを座標変換した加速度データａｘ〜ａｚを記憶し、このデータに基づいて処理を行ったが、これに限定されず、座標変換前のデータＡｘ〜Ａｚを記憶し、このデータに基づいて各処理を実行することも可能である。 Further, in the first embodiment, acceleration data ax to az obtained by coordinate conversion of the read acceleration data Ax to Az output from the acceleration sensor SN3 are stored, and processing is performed based on this data. It is also possible to store data Ax to Az before coordinate conversion and execute each process based on this data.
１…携帯型ナビゲーション装置、
１２…身長入力キー、
ＫＣ５Ｂ…地図データ受信手段、
ＫＣ６Ａ…身長記憶手段、
ＫＣ７…歩幅演算手段、
ＫＣ８…歩幅記憶手段、
ＫＣ１１Ｂ…加速度データ記憶手段、
ＫＣ１２…移動速度検出手段、
ＫＣ１３…歩行検出手段、
ＫＣ１４…停止判別手段、
ＫＣ１４Ｂ…停止判別時間記憶手段、
ＫＣ１５…速度リセット手段、
ＫＣ１８…歩行周期検出手段、
ＫＣ１０Ｃ…真方位演算手段、
ＫＣ１９…移動距離検出手段、
ＫＣ２３…経路案内画像表示手段、
ＳＮ１…地磁気センサ、
ＳＮ３…加速度センサ。
1 ... portable navigation device,
12 ... Height input key,
KC5B: Map data receiving means,
KC6A ... Height storage means,
KC7: Stride calculating means,
KC8 ... stride length storage means,
KC11B ... acceleration data storage means,
KC12: Moving speed detection means,
KC13: walking detection means,
KC14: stop determination means,
KC14B ... Stop determination time storage means,
KC15: speed resetting means,
KC18: walking cycle detection means,
KC10C ... True direction calculation means,
KC19: Moving distance detecting means,
KC23: route guidance image display means,
SN1 Geomagnetic sensor,
SN3: acceleration sensor.
Claims (4)
前記地図データを使用して、出発地から目的地までの経路案内用画像を表示する経路案内画像表示手段と、
携帯型ナビゲーション装置の移動時の加速度を検出する加速度センサと、
地磁気を検出する地磁気センサと、
前記加速度センサで検出した加速度のデータを記憶する加速度データ記憶手段と、
前記加速度データに基づいて携帯型ナビゲーション装置の移動速度を求め、記憶する速度検出記憶手段と、
前記地磁気に基づいて前記携帯型ナビゲーション装置の磁方位を検出する磁方位検出手段と、
前記移動速度及び前記磁方位に基づいて移動距離と移動方向を検出する移動距離検出手段と、
前記加速度データに基づいてユーザが歩行しているか否かを検出する歩行検出手段と、
前記加速度データに基づいて、ユーザの歩行の１周期分の加速度の履歴があったか否かを検出する歩行周期検出手段と、
ユーザが歩行を停止しているか否かを判別するための停止判別時間を記憶する停止判別時間記憶手段と、
前記歩行検出手段が前記停止判別時間の間、歩行を検出しなかったか否かを判別する停止判別手段と、
前記停止判別手段により前記歩行検出手段が前記停止判別時間の間、歩行を検出しなかったと判別された場合に、速度検出記憶手段に記憶された前記移動速度を０とする速度リセット手段と、
を有する前記携帯型ナビゲーション装置。 Map data storage means for storing map data for route guidance;
Route guidance image display means for displaying an image for route guidance from a departure place to a destination using the map data;
An acceleration sensor for detecting acceleration during movement of the portable navigation device;
A geomagnetic sensor for detecting geomagnetism;
Acceleration data storage means for storing acceleration data detected by the acceleration sensor;
Speed detection storage means for determining and storing the moving speed of the portable navigation device based on the acceleration data;
Magnetic orientation detection means for detecting the magnetic orientation of the portable navigation device based on the geomagnetism;
A moving distance detecting means for detecting a moving distance and a moving direction based on the moving speed and the magnetic direction;
Walking detection means for detecting whether or not the user is walking based on the acceleration data;
Based on the acceleration data, a walking cycle detection means for detecting whether there is a history of acceleration for one cycle of the user's walking;
A stop determination time storage means for storing a stop determination time for determining whether or not the user has stopped walking;
Stop determination means for determining whether or not the walk detection means did not detect walking during the stop determination time;
A speed reset means for setting the moving speed stored in the speed detection storage means to 0 when the stop determination means determines that the walk detection means has not detected a walk during the stop determination time;
The portable navigation device comprising:
前記歩行検出手段で歩行が検出された場合に、前記歩幅、前記移動速度及び前記磁方位に基づいて前記移動距離及び前記移動方向を検出する前記移動距離検出手段と、
を有する請求項１記載の携帯型ナビゲーション装置。 Stride storage means for storing the stride of the user;
The movement distance detection means for detecting the movement distance and the movement direction based on the stride, the movement speed, and the magnetic direction when walking is detected by the walking detection means;
The portable navigation device according to claim 1, comprising:
前記身長入力キーにより入力された身長を記憶する身長記憶手段と、
前記身長に基づいて前記歩幅を演算する歩幅演算手段と、
前記歩幅演算手段により演算された前記歩幅を記憶する前記歩幅記憶手段と、
を有する請求項２記載の携帯型ナビゲーション装置。 A height input key for entering the user's height;
Height storage means for storing the height input by the height input key;
Stride calculation means for calculating the stride based on the height;
The stride storage means for storing the stride calculated by the stride calculation means;
The portable navigation device according to claim 2, comprising:
前記偏角のデータと、前記磁方位とに基づいて、真方位を演算する真方位演算手段と、
を有する請求項１ないし３のいずれか記載の携帯型ナビゲーション装置。 The map data storage means for storing the map data and data of a declination with respect to geomagnetism;
Based on the declination data and the magnetic orientation, true orientation computing means for computing the true orientation,
The portable navigation device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
Priority Applications (1)
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