JP4037866B2 - 移動体の位置推定装置、位置推定方法および位置推定プログラム - Google Patents

Description

この発明は、野外や室内において、歩行者（歩行者）などの現在位置を推定する移動体の位置推定装置、位置推定方法および位置推定プログラムに関し、特に、ＧＰＳのような衛星測位システムを利用することなく、移動体の位置を正確かつ確実に推定することができる移動体の位置推定装置、位置推定方法および位置推定プログラムに関するものである。

従来より、人や車両（移動体）の所在位置の計測（推測）をおこなったり、かかる移動体が移動する位置を推定するための移動体の位置を推定する技術が提案されている。このような従来技術には、以下のようなものがある。
（１）人工衛星からの電波を用いて位置を計測する衛星測位システム（Global
Navigation Satellite System:GNSS）や電波航法とも呼ばれ、米国によって開発されたＧＰＳ（Global Positioning System）による位置推定システム。（２）速度センサとジャイロセンサなどの方位センサを利用して、移動の距離と方位を積算していく自立航法。（３）上記（１）と（２）を組み合わせたカーナビゲーションシステム（通称カーナビ）などに採用されているハイブリッド航法。
（４）上記（１）のＧＰＳにおいて、携帯電話などの通信手段を利用して、測位に必要な情報を端末に供給することにより、より高感度、高速測位を可能にするネットワークアシストＧＰＳ方式。（５）ＰＨＳ（Personal Handyphone System）や携帯電話の基地局内で、基地局ＩＤと端末側の電界強度で測位をおこなう基地局方式。この基地局方式には、一つの基地局を利用する単一基地局方式と、精度を向上させるために複数の基地局を利用する複数基地局方式とがある。
（６）ＧＰＳと基地局情報を利用するハイブリッド方式。（７）事前に位置が分かっている場所に装置を設置し、移動体に携帯された装置が設置場所に近づいたとき、この設置場所に設置された装置と作用することによって位置を特定する方式。（８）測位対象の移動体に無線タグ（電波タグ）を携帯させ、この無線タグに信号を送信し反応を受け取ることによって、位置の測位をおこなう無線タグシステム。
（９）現在位置を推定するための手段として作業環境内に存在する目印となる物体（ランドマーク）を利用し、センサによって検知されたランドマークの配置によって、現在位置を推定する移動ロボットにおける作業環境内での位置推定装置。

しかしながら、上述した従来の位置推定装置の場合には、以下のような問題点がある。すなわち、（１）、（３）、（４）は、ＧＰＳによる電波を使用する衛星測位システムを採用している。このため、人工衛星からの電波が届かない室内や地下街などでは装置として有効に使用することができないという問題がある。
また、（２）、（３）は、自立航法を採用しているため、移動の変化分を算出するための速度センサと方位センサが必要である。つまり、車両の場合には車輪の回転速度から速度を検出することができるが、歩行者の場合は速度を検出するセンサを備えることはできないため、歩行者を対象として自立航法を実行することはできない。

また、（５）、（６）は、ＰＨＳなどによる基地局方式位を採用しているが、位置計測の精度は、数十〜数百メートル程度であることから、歩行者に対するナビゲーションには十分ではない。
また、（７）、（８）は、位置計測したい場所に装置を設置する方式であるため、広範囲な位置計測を可能とするためには、装置を広範囲に設置する必要があり、コストが嵩む原因となるという問題がある。
また、（９）の移動ロボット分野におけるランドマークを使用する位置推定技術の場合、ロボットのもつセンサ種別（カメラ、超音波センサ、赤外線センサなど）は、ロボットが元々作業環境に存在する柱の角や机などを学習機能によって選択し設定するものがあり、ランドマークに基づいて位置推定を行うためには、一つの地点で同時に複数（３つ以上）のランドマークがセンサによって検知されることが必要であるため、位置推定にかかわる制御が複雑化してしまうという問題がある。

そこで、この発明は、上述した従来技術による問題点を解決するためになされたものであり、ＧＰＳなどの衛星測位システムのように位置計測に衛星からの電波を使わず、自立航法のように速度センサや方位センサを必要といないうえ、測位用の特別の装置を設置する必要がなく、ユーザが入力した周囲のランドマーク情報に基づいてユーザの位置を推定することができる移動体の位置推定装置、位置推定方法および位置推定プログラムを提供することを目的としている。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、移動体の現在位置および移動位置を推定する移動体の位置推定装置であって、前記移動体が目印として認識する複数のランドマークについて、形状、色、大きさ、デザインの少なくともいずれか一つを示す特徴情報、および、位置関係情報をランドマーク情報として入力する入力手段と、前記ランドマーク情報の位置および前記特徴情報を予め格納したランドマークデータベースと、前記入力手段により入力された複数のランドマークの特徴情報および位置関係情報に基づき、前記ランドマークデータベースを参照して、該特徴情報に該当する複数のランドマークを検索し、該抽出されたランドマークから、入力された位置関係情報に該当するランドマークの組み合わせであるランドマーク組を抽出する空間的条件のマッチング処理を行うことで前記移動体の現在位置を推定する位置推定手段と、前記位置推定手段により推定された前記移動体の位置情報に基づいて案内情報を生成する案内情報生成手段と、前記案内情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、基地局方式のように基地局などの場所に測位用の特別の装置を設置する必要がないうえ、自立航法のように速度センサや方位センサを必要としないので、歩行者に対して、所在位置の情報や道案内情報を提供する歩行者向けナビゲーションシステムとして利用することができるという効果を奏する。

本発明によれば、ＰＨＳや携帯電話を用いて音声で、サーバに設けられた位置推定装置に周囲のランドマーク情報を入力するので、推定位置情報と目的地までの道案内情報などを音声で出力する道案内システム、速度センサや方位センサを利用できない歩行者向けの道案内システム、観光地検索システム、映画のロケハン支援システムなどに利用することができるという効果を奏する。

また、本発明は、移動体の現在位置および移動位置を推定する移動体の位置推定方法であって、コンピュータが、前記移動体が目印として認識する複数のランドマークについて、形状、色、大きさ、デザインの少なくともいずれか一つを示す特徴情報、および、位置関係情報をランドマーク情報として入力するランドマーク情報入力工程と、前記ランドマーク情報の位置および特徴情報を予め格納したランドマークデータベースを参照して、前記入力された複数のランドマークの特徴情報および位置関係情報に基づき、該特徴情報に該当する複数のランドマークを検索し、該抽出されたランドマークから、入力された位置関係情報に該当するランドマークの組み合わせであるランドマーク組を抽出する空間的条件のマッチング処理を行うことで前記移動体の現在位置を推定する位置推定工程と、前記位置推定工程により推定された前記移動体の位置情報に基づいて案内情報を生成する案内情報生成工程と、前記案内情報を前記移動体に対して出力する案内情報出力工程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、ユーザ（歩行者）が目印として認識する複数のランドマークについて、形状、色、大きさ、デザインの少なくともいずれか一つを示す特徴情報、および、位置関係情報をランドマーク情報としてランドマーク情報入力工程により入力し、位置推定工程によって、ランドマーク情報の位置および特徴情報を予め格納したランドマークデータベースを参照して、入力された複数のランドマークの特徴情報および位置関係情報に基づき、該特徴情報に該当する複数のランドマークを検索し、該抽出されたランドマークから、入力された位置関係情報に該当するランドマークの組み合わせであるランドマーク組を抽出する空間的条件のマッチング処理を行うことで移動体の現在位置を推定し、案内情報生成工程によって推定された位置に基づいて案内情報が生成され、案内情報出力工程によって生成された案内情報が出力されるので、衛星測位システムのように位置計測に衛星からの電波を利用しないことから、地下街やデパートの中でも装置を有効に利用することができるという効果を奏する。また、地下街や建物の内部などＧＰＳ信号が受信できない場所で歩行者などのユーザに道案内情報を提供する道案内システムとして実現することができる。

また、本発明は、移動体の現在位置および移動位置を推定する移動体の位置推定プログラムであって、コンピュータに、前記移動体が目印として認識する複数のランドマークについて、形状、色、大きさ、デザインの少なくともいずれか一つを示す特徴情報、および、位置関係情報をランドマーク情報として入力するランドマーク情報入力手順と、前記ランドマーク情報の位置および特徴情報を予め格納したランドマークデータベースを参照して、前記入力された複数のランドマークの特徴情報および位置関係情報に基づき、該特徴情報に該当する複数のランドマークを検索し、該抽出されたランドマークから、入力された位置関係情報に該当するランドマークの組み合わせであるランドマーク組を抽出する空間的条件のマッチング処理を行うことで前記移動体の現在位置を推定する位置推定手順と、前記位置推定手順により推定された位置情報に基づいて案内情報を生成する案内情報生成手順と、前記案内情報を前記移動体に対して出力する案内情報出力手順とを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、歩行者（移動体）が目印として認識する複数のランドマークの形状、色、大きさ、デザインの少なくともいずれか一つを示す特徴情報、および、位置関係情報をランドマーク情報として入力し、入力された複数のランドマークの特徴情報、および、位置関係情報を用いて移動体の位置を推定するので、衛星測位システムのように位置計測に衛星からの電波を利用しないことから、地下街や建物内部など電波が受信できない場所においても、歩行者（ユーザ）に対して正確かつ確実な位置推定情報を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、この発明に係る移動体の位置推定装置、位置推定方法および位置推定プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態１では、この発明に係る移動体の位置推定装置を携帯電話「ＰＨＳ（Personal Handyphone System）」８０や情報通信端末装置「ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）」９０などに組み込んだ場合について説明し、実施の形態２では、この発明に係る移動体の位置推定装置を情報通信端末装置とセンタサーバとに分割して配置し、ネットワークを介して結合する構成とした場合について説明する。
実施の形態１.
まず最初に、本実施の形態１に係る移動体の位置推定装置について説明する。第１図は、本実施の形態１に係る移動体の位置推定装置の構成を示す機能ブロック図である。また、第２図は、本実施の形態１に係る移動体の位置推定方法の処理手順を示すフローチャートである。

すなわち、第１図に示すように、位置推定装置１は、移動体（歩行者）が目印として認識するランドマークをランドマーク情報として入力する入力手段１０と、予めランドマークの位置および属性を格納したランドマークデータベース２０と、前記入力手段１０により入力されたランドマーク情報とランドマークデータベース２０に格納されたランドマーク情報とに基づいて移動体の位置を推定する位置推定手段３０と、この位置推定手段３０により推定された位置情報に基づいて案内情報を生成する案内情報生成手段４０と、生成された案内情報を出力する出力手段５０とを備える。制御部３５は、位置推定装置１の全体制御をおこなうコントローラとしての機能を備えている。６０は、入力手段１０および出力手段５０による入出力を制御する入出力制御手段である。７０は、通信インターフェースとしての機能を有する通信Ｉ／Ｆである。

また、第２図に示すように移動体の位置推定方法は、大別して、（１）ランドマーク情報入力工程（ステップＳ２１０）、（２）位置推定工程（ステップＳ２１１）（３）案内情報生成工程（ステップＳ２１２）（４）案内情報出力工程（ステップＳ２１３）から構成されている。
すなわち、歩行者（移動体）が目印として認識するランドマークをランドマーク情報としてランドマーク情報入力工程により入力し、位置推定工程によって、入力されたランドマーク情報とランドマークデータベースを用いて歩行者の所在位置が推定され、案内情報生成工程によって、推定された位置に基づいて案内情報が生成され、案内情報出力工程によって生成された案内情報を歩行者に対して出力する。具体的には、ＰＤＡ９０の表示画面９１（第６図）に案内情報の表示をおこなう。

ここで、まず、本発明で使用しているランドマークとは何であるかを定義する。一般的にランドマークとは、「山や高層建築物など、ある地域で視覚的に目立つもの、目的地を見つけるための目印」という意味である。本発明では、上述の意味を広げて、「人が場所あるいは位置を特定（記述）するために利用できる、ある場所で周囲に見えるもの」と定義する。

具体的には、以下のようなものをランドマークと呼ぶことにする。
（１）建物：例えば、ビル、住居、タワー、煙突、城、駅、塀など。
（２）施設：店舗、公園、神社仏閣、交番、公衆トイレ、遊園地、空き地など。（３）地形：例えば、海、川、山、崖、坂道など。
（４）交通施設：交差点、信号機、横断歩道、歩道橋、横断歩道、標識、踏切、線路、高架、橋など。また、その他では、看板、像、目印となる植物、郵便ポスト、電話ボックスなどである。

第３図は、野外において目印として特定されるランドマークの配置例を示している。この第３図では、ビル（白いビル、丸いビルなど）、花屋、パン屋、交差点、公園、駐車場、住宅、警察署などをランドマークとして例示している。図中、Ａ〜Ｄは、歩行者（ユーザ）の推定位置を表している。

そして、この第３図では、ランドマークは、野外にあるものを例として挙げてあるが、地下街や建物内で、人（移動体）の位置を特定するために利用できるもの（例えば、階段、店、ドア、エレベータ、入り口など）をランドマークとして利用することができる。第４図は、野外ではなく地下街を例としたものであり、店舗（Ｐ、Ｑ、Ｒ、 …）、階段、入口などをランドマークとして特定して利用することができる。図中、Ｘ、Ｙは、歩行者（ユーザ）の推定位置を表している。

以下、第１図を参照して位置推定装置の機能ブロック図における各構成要素について説明する。入力手段１０は、移動体（以下、移動体を『ユーザ』と称する。）によりランドマーク情報の入力をおこなうための入力機能を有している。このランドマーク情報の入力には、音声入力、ボタン入力、キーボート入力、ペン入力、タッチパネル入力、画像入力など通常の情報機器で用いられる入力方式を利用することができる。

また、この入力手段１０により入力されるユーザにより入力されるランドマーク情報は、ユーザにとって周囲に見える、あるランドマークに関する情報であり、以下の（１）〜（４）に示す項目をもつ情報である。ただし、一つのランドマークに対して、全ての項目の入力が要求されるわけではなく、入力が可能な項目だけが入力される。

（１）ランドマークの分類（カテゴリ）を項目としたもので、例えば、ビル、店舗、住宅、交番、駅、橋、歩道橋、電話ボックス、郵便ポスト、信号機、山、川などである。この分類は、大分類、中分類、小分類のように階層構造をもつように構成することもでき、この場合には、分類か簡単になるため利便性を向上することができる。
（２）ランドマークの固有名称を項目としたもので、例えば、東京タワー、幕張ラボラトリビル、幕張駅前交差点などである。
（３）ランドマークの特徴を項目としたもので、ランドマークの色、形、サイズなどの特徴をそれぞれ項目とすることができる。例えば、色が白い、形が細長い／丸い、サイズが大きい、屋根が赤い、窓が多いなどがランドマークの特徴とすることができる。
（４）位置関係を項目としたもので、この位置関係は、ユーザから見たランドマークの位置情報と、ランドマーク間の配置情報である。ユーザから見たランドマークの位置情報は、ランドマークに対して、近い／遠い／隣／前／向かい側／反対側、あるいは、１０ｍなどの距離情報と、ランドマークが北にあるといった方位情報である。

ここで、ランドマーク間の配置情報は、例えば、あるランドマークが別のランドマークの隣にある、道路の反対側にあるなどランドマーク間の配置に関連する情報である。また、その他の項目としては、例えば、都道府県名／市町村名／地域名、あるいは、商店街名／地下街名などのように、ユーザが現在位置を正確に分からない場合でも、入力することができる情報である。これらは、個々のランドマークの情報ではないが、周囲のランドマークの共通情報と見なすことができる。

また、ランドマーク情報の入力形式としては、以下の（１）〜（３）に示すものがある。（１）自由文形式による入力形式によるもので、音声入力とテキスト入力とがある。音声入力とは、話し言葉での入力方法であり、例えば、「目の前、北に白い大きなビルがあって、その隣に花屋がある。」と音声により入力することができる。また、テキスト入力の場合には、キーボードやペンなどでテキストとして自由文を入力することができる。

第５図は、ＰＨＳ８０を使用してユーザによりランドマーク情報を音声入力、（自由文形式）する例を示している。この例では、「目の前、北に白い大きなビルがあって、その隣に花屋がある。花屋の前に郵便ポストがる。」という音声が人により入力されることを示している。

また、第６図は、ＰＤＡ９０を使用してランドマーク情報をテキスト入力（自由文形式）により入力した画面例を示している。この例では、「目の前、北に白い大きなビルがあって、その隣に花屋がある。花屋の前に郵便ポストがある。」というテキスト入力がペンなどによりおこなわれたことを示している。ここで、以下の説明において、９１は、ＰＤＡ９０の表示画面とし、９２は、入力を設定するＯＫキーとし、９３は、設定を取り消すためのキャンセルキーとして説明する。

（２）項目別入力形式による入力方法でランドマークに対して、項目ごとに回答を自由に入力する入力形式である。ここで、第７図は、ＰＤＡ９０の表示画面９１に表示される項目別入力画面を示しており、この項目別入力画面は、分類１、分類２、名称、特徴、位置関係の５つのフィールドを備えている。この項目別入力画面は、周りに見えるランドマーク情報を入力する画面で、キーボード入力やペン入力などを利用して、各項目に該当する情報を入力することができる。

（３）候補選択入力形式による入力方法で、上記項目に対する回答を候補リストの中から選択して回答する入力形式である。第８図は、プルダウン設定機能（候補選択入力形式）を有する項目別画面を示しており、分類２の入力が、プルダウンメニュー内の項目から選択できるようになっている。プルダウンメニュー内には、コンビニ、ガソリンスタンド、花屋、本屋などの項目があり、これらの項目の中から選択することにより入力となる。この例では、分類２として本屋が設定されたことを示している。

さらに、入力手段１０は、ユーザが自身の現在位置に関する事前情報を利用できる場合は、この事前情報を利用して、付近のランドマークのリストを表示し、このリストから項目を選択させることができる。第９図は、位置に関して事前情報を利用できる場合の表示例であり、事前情報設定画面が表示されている。ここで、ユーザの現在位置に関する事前情報を利用できる場合とは、以前に位置推定を実施して、以前の所在場所を知っている場合と、ユーザが地域名などによって、現在位置の大まかな情報を与えられる場合などである。この例では、近くにランドマークとするパン屋が道路の反対側にあると設定した例である。

ランドマークデデータベース２０は、予めランドマークとして認識することができるランドマーク情報が格納されているデータベースである。第１０図は、ランドマークデータベース２０の構成例である。この第１０図に示すランドマークデータでは、管理データ内容の項目として、ＩＤ、名称、分類（１、２）、住所、経緯度、配置、特徴、その他の９項目がある。

ランドマークデータベース２０のデータ項目は、以下のようなものである。すなわち、（１）ＩＤとは、ランドマーク・データを特定できる番号／記号であり、例えば、「１２３４」などを示す。（２）名称とは、ランドマークの固有名称である。例えば、固有名称として東京タワー、幕張ラボラトリビル、幕張駅前交差点などである。（３）分類とは、ランドマークの種別（カテゴリ）である。例えば、ビル、店舗、住宅、交番、駅、橋、歩道橋、踏切、電話ボックス、郵便ポスト、交差点、信号機、山、川、などである。ここで、分類方法として、例えば、分類１と分類２、あるいは、大分類と中分類と小分類のように階層構造を持つようにカテゴリ別に分類した場合には、データとしての汎用性をよくすることができる。

（４）住所とは、ランドマークの住所である。例えば、千葉県千葉〇△などを示すものである。（５）経緯度とは、ランドマークの場所の経度と緯度である。例えば、東経１３９．１２３４、北緯３８．１２３４などである。（６）配置とは、ランドマーク間の配置（位置関係）である。例えば、ランドマークＡは、ランドマークＢの、北東１０メートル隣にある、というものである。この配置についての詳細は後述する。（７）特徴とは、ランドマークの色、形、大きさなどを表す特徴である。例えば、白い、大きい、窓が多い、壁に絵が描いてあるなどを示している。

ここで、上述したデータ項目のうち、（６）配置データついて詳細に説明する。第１１図と第１２図は、それぞれ、第３図と第４図で示したランドマークの配置例において、ランドマークをノードとし、近くにあるランドマーク間をリンクで連結して、ネットワーク化したものである。配置データは、ランドマーク・ネットワークのリンクに関連するデータであり、その内容は、リンクで結合したランドマーク間の距離、方向、および、ランドマーク間の状態（間に存在するものの情報。例えば、道路の有無、道路の種別など）である。

例えば、第１１図で、「白いビル（ｉｄ=１）は、花屋（ｉｄ=２）の西、５メートルの距離にあり、ランドマーク間には道路などは無い」、「白いビル（ｉｄ=１）は、白いビル（ｉｄ=３）の北にあり、距離は２０メートル、ランドマーク間に道路（国道○△号）が有る」というものである。第１１図において、ランドマーク間のリンクの線には、実線と破線を示している。実線は、ランドマークの間に道路などが存在しない（ランドマークが隣設している）ことを示し、破線は、ランドマーク間に道路などが存在し、ランドマーク同士が道路などを挟んで向かい合っていることなどを示している。

そして、第３図および第１１図においては、交差点もランドマークとしており、第１１図では、交差点の近くにあるランドマークとの間でリンクが張られている。このリンク（配置データ）では、交差点とリンクされたランドマークが、交差点のどの場所にあるかのデータも記述する。例えば、第１１図では、花屋（ｉｄ=２）と交差点１との間に張られたリンク上で、花屋（ｉｄ=２）は、交差点１の「北西角」に存在することが記憶（記載）される。

さらに、ランドマークの３次元モデル（３次元空間内での占有空間データ）をランドマークデータベース２０に格納することもできる。この３次元モデルを利用して仮想的に町並みなどを再構成し、再構成した町並みの中に仮想的にユーザの視点を配置することによって、ある位置にいるユーザから見て、あるランドマークが、他のランドマークの影になって見えなくなっていることを判断することができる。このように、ランドマークの３次元モデルを採用する場合には、ランドマーク情報による歩行者に対する位置推定の精度を向上させることができる。

位置推定手段３０は、入力手段１０によって入力されたランドマーク情報とランドマークデータベース２０に格納されたランドマーク情報とに基づいて、ユーザの位置を推定する処理機能を有している。そして、この位置推定手段３０による移動体の位置推定処理は、（１）ユーザ（移動体）の位置の事前情報によるランドマークの検索範囲の限定処理、（２）入力されたランドマーク属性によるランドマークデータベースの検索処理、（３）検索結果のランドマークの空間的条件のマッチング処理、（４）ユーザ位置の確定処理とに分けられる。

以下、これら各処理（１）〜（４）の詳細について第１３図のフローチャートを参照して説明する。第１３図は、本発明における位置推定装置による移動体の位置推定処理手順を示すフローチャートである。先ず、ユーザによって認識される周囲に存在するランドマークに関する情報（ランドマーク情報）を入力する（ステップＳ３１０）、次いで、ユーザ位置の事前情報に基づくランドマークデータベース２０の検索範囲についての限定処理をおこない（ステップＳ３１１）、入力されたランドマーク属性によるランドマークデータベース２０の検索処理をおこなう（ステップＳ３１２）。

そして、検索結果のランドマークに対する空間的条件のマッチング処理をおこない（ステップＳ３１３）、次いで、ユーザ位置の確定処理をおこなう（ステップＳ３１４）。以上、（ステップＳ３１１）〜（ステップＳ３１４）までが、位置推定工程となる。以下、案内情報の生成処理をおこない（ステップＳ３１５）、最後に、生成された案内情報を出力する（ステップＳ３１６）。以下、上述したフローチャートにおける各処理の詳細について説明する。

（１）ランドマークデータベース検索範囲の限定処理
ランドマークデータベース検索範囲の限定処理は、ユーザ位置の事前情報によるもので、位置推定処理に先だって利用可能となるユーザについての位置情報処理である。ここで、ユーザ位置事前情報は、以前に実施した位置推定処理の結果を保持している場合に利用可能となる。例えば、１０分前に位置推定処理を行い、その結果を保持しているなら、前回結果の推定位置を中心とした領域内というように検索範囲を限定することができる。この領域の大きさは、ユーザの移動手段などに応じて調整することができる。また、ユーザが大まかな位置情報を入力した場合にも利用可能となる。

すなわち、ユーザが自分の現在位置が正確には分からない時でも、多くの場合、都道府県名や市町村名などの位置情報、あるいは、商店街名や地下街名などの位置情報などを事前に入力することができる。この事前の位置情報も入力項目の１つとして入力手段１０に設定することができる。ここで、本実施形態１のように位置推定装置が、ＰＨＳ８０やＰＤＡ９０などに組み込まれている場合は、これらＰＨＳ８０やＰＤＡ９０により抽出される基地局情報をユーザ位置の事前情報として利用することができる。地下街の場合、ランドマーク情報はインターネット接続用のインフラホットスポットを利用して情報データを受信することができる。

（２）ランドマーク属性によるランドマークデータベースの検索処理
このランドマーク属性によるランドマークデータベースの検索処理とは、入力手段１０によりユーザが入力した周囲に存在するランドマークの属性情報を検索キーとしてランドマークデータベース２０に格納されたランドマークを検索する処理である。ここで、ランドマーク属性とは、ランドマークデータベース２０に格納されたデータ項目のうちの配置データ以外であり、名称、分類、住所、経緯度、特徴などである。このランドマーク検索処理では、入力されたランドマーク属性である、名称、分類、住所、経緯度、特徴などをキーとしてランドマークデータベース２０を検索する。さらに、複数のランドマークに対して属性が入力された場合は、各々のランドマークに対しての検索をおこなう。

例えば、前記第６図に示したようなランドマーク属性が入力された場合は、以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような検索条件によりランドマークデータベース２０における検索処理が実施される。すなわち、（ａ）ランドマーク１の検索条件が（分類＝ビル）Ａｎｄ（特徴＝白い）Ａｎｄ（特徴＝大きい）であり、（ｂ）ランドマーク２の検索条件が（分類＝店舗）Ａｎｄ（分類＝花屋）であり、（ｃ）ランドマーク３の検索条件が（分類＝郵便ポスト）であるとする。ここで、ランドマーク属性として名称が入力された場合、この名称による検索では、ランドマークを効果的に検索することができる。このため、他の属性の値をキーとした検索処理より優先して、名称によるランドマーク検索を実行するようにしてもよい。

第１４図は、上記探索条件例による検索結果をまとめた図である。この第１４図によると、ランドマーク１、２、３の探索条件でヒットしたランドマークのＩＤが、それぞれ「１a、１b、１c、…」、「２a、２b、２c、…・」、「３a、３b、３c、…」であることを示している。

（３）空間的条件のマッチング処理
この空間的条件のマッチング処理は、ユーザにより、複数のランドマークに関する情報が入力された場合に、検索処理結果のランドマークに対して、ランドマークの空間的条件がマッチ（整合）するかどうかをチェックする処理である。このマッチング処理は、ランドマークデータベース２０の検索結果のランドマーク［（１a、１b、１c、…）、（２a、２b、２c、…）、（３a、３b、３c、…）］が、空間的条件に適合するどうかをチェックし、適合しない場合は検索処理結果から削除し、適合するランドマークの組み合わせだけを残すように処理がおこなわれる。

ここで、ランドマークの組み合わせは、例えば、｛１a、２b、３b｝、｛１c、２a、３c｝などのような組として表すことができる。以下、本明細書において、これらの組み合わせをランドマーク組と称する。なお、ランドマーク組は、｛２a｝のようにランドマークが１つしかないものも含むものとする。

（４）ユーザ位置の確定処理
ユーザ位置の確定処理は、ランドマークデータベース２０からの検索処理、および検索結果のランドマークに対する空間的条件のマッチング処理をおこない、入力された周囲のランドマーク情報に適合するランドマーク組の候補が取得された後、ユーザの位置をより正確に推定できるようにするための処理である。このユーザ位置の確定処理の詳細については、後述する。

案内情報生成手段４０は、位置推定手段３０によって推定されたユーザの位置に基づいて、種々の案内情報を生成する機能を有している。この案内情報生成手段４０により生成される案内情報は、（１）推定された現在位置を教えるための案内情報（例えば、「あなたは、□○の付近にいます」）、（２）迷子になったユーザが知っている場所まで、行けるようにそのルートを教えるための案内情報、（３）目的地までの行き方を伝える案内情報などである。

この案内情報は目的地に行くための方向や距離情報（到達距離情報）などである。すなわち、この案内情報生成手段４０により、案内情報のひとつとして地図上に現在位置（ある領域を有する位置）を表示することができる。具体的に方法としては、位置推定肯定によりユーザの現在位置が推定できたら、その位置の経緯度に基づいてユーザの現在位置を含む地図範囲を選択して端末上に表示をおこない、この表示された地図上にユーザの現在位置の表示をおこなう。通信機能を利用したサーバから地図データをダウンロードする場合も同様である。

ここで、多くの場合、推定されたユーザの位置は、領域であるので地図上のユーザの位置表示は、この地図上にユーザ推定位置領域を表示することによりおこなわれる。また、ユーザの現在位置を確定するためナビゲーションが実施しやすくなるように、ユーザに対して移動を要求しても良い。具体的には、「○×の所まで、移動してください」などの移動指示をおこなう。

出力手段５０は、位置推定手段３０によって推定された推定位置や、案内情報生成手段４０で生成された案内情報を出力する機能を有している。この出力手段５０による出力方式は、液晶などを利用した画面上でのテキスト出力、音声合成などの音声を利用した出力、画面上に表示された地図を利用した出力などである。この、出力手段５０には、ＰＤＡ９０の表示手段９１が相当する。また、この出力手段５０には、位置推定手段３０による位置推定過程に関する途中の情報なども出力により表示することができる。

以下、第１５図、第１６図のフローチャートを参照して位置推定処理方法における動作処理手順について説明する。第１５図は、入出力に画面表示を利用する動作フローチャートを示している。すなわち、先ず、ユーザ位置の事前情報が予めあるか否かの判定をおこない（ステップＳ５１０）、事前情報がある場合には（ステップＳ５１０肯定）、事前情報を利用して、ランドマークデータベース２０から付近で認識されるランドマークのリストを取得する（ステップＳ５１１）。次いで、取得されたランドマークリストを用いて入力画面の表示をおこなう（ステップＳ５１３）。一方、（ステップＳ５１０）の判定により、ユーザ位置の事前情報がない場合には（ステップＳ５１０否定）、事前情報がないとするランドマークの入力画面を表示する（ステップＳ５１２）。

次いで、ユーザにより入力画面に対して、ランドマーク情報の入力をおこない（ステップＳ５１４）、このランドマーク情報入力に基づいて位置推定処理を実施する（ステップＳ５１５）。次いで、（ステップＳ５１６）により場所の位置推定ができたかか否かの判定をおこない、この判定により場所の推定がおこなわれた場合には（ステップＳ５１６肯定）、その推定された位置を表示する（ステップＳ５１７）。

次いで、案内情報を生成するか否かの判定をおこない（ステップＳ５１８）、この判定により、案内情報を生成する場合には、その案内情報の内容を表示する（ステップＳ５１９）。一方、（ステップＳ５１６）の判定により位置（場所）の推定ができない場合（ステップＳ５１６否定）の場合には、位置推定の失敗を表示し（ステップＳ５２０）、そのまま、位置推定を中止する場合には（ステップＳ５２１肯定）、そのまま処理を終了する（エンド）。一方、位置推定を再度おこなう場合には（ステップＳ５２１否定）、（ステップＳ５１０）に戻り最初から再度の処理手順をおこなう。

次に、第１６図は、入出力に音声を利用する動作処理のフローチャートを示している。すなわち、先ず、ユーザ位置の事前情報が予めあるか否かの判定をおこない（ステップＳ６１０）、事前情報がある場合には（ステップＳ６１０肯定）、事前情報を利用して、ランドマークデータベース２０から付近で認識されるランドマークのリストを取得する（ステップＳ６１１）。次いで、取得されたランドマークリストを認識対象語彙として登録する（ステップＳ６１２）。

次いで、ユーザによりランドマーク情報の入力を音声によりおこない（ステップＳ６１３）、ランドマークリストによる認識対象語彙を活用して音声認識によるランドマーク情報の抽出をおこなう（ステップＳ６１４）。そして、抽出したランドマーク情報に基づいて位置推定処理を実施する（ステップＳ６１５）。次いで、（ステップＳ６１６）により場所の位置推定ができたかか否かの判定をおこない、この判定により場所の推定がおこなわれた場合には（ステップＳ６１６肯定）、その推定された位置の出力を音声によりおこなう（ステップＳ６１７）。具体的に、この出力は、確認用ランドマークの質問となる。
次いで、案内情報を生成するか否かの判定をおこない（ステップＳ６１８）、この判定により、案内情報を生成する場合には（ステップＳ６１８肯定）、その案内情報の内容を音声により出力する（ステップＳ６１９）。一方、（ステップＳ６１６）の判定により位置（場所）の推定ができない場合（ステップＳ６１６否定）の場合には、位置推定の失敗を表示し（ステップＳ６２０）、そのまま、位置推定処理を中止する場合には（ステップＳ６２１肯定）、処理を終了する（エンド）。一方、位置推定処理を再度おこなう場合には（ステップＳ６２１否定）、（ステップＳ６１０）に戻り最初から再度の処理手順をおこなう。

以下、位置推定処理工程の詳細について説明する。第１７図は、前記第１３図に示した位置推定処理工程のうちの空間的条件のマッチング処理を示すフローチャートである。すなわち、この空間的条件のマッチング処理は、（１）距離でのマッチング処理（ステップＳ７００）、（２）方位でのマッチング処理（ステップＳ７１１）、（３）配置でのマッチング処理（ステップＳ７１２）との各処理工程から構成されている。実際には、これら各処理を組み合わせることにより空間的条件のマッチング処理をおこなうことができる。

（１）距離でのマッチング処理
この距離でのマッチング処理は、複数のランドマークの各々に対して得られた検索結果のランドマークが、距離的に近くにあるかどうかをチェックし、適合しない場合は検索処理結果から削除する処理である。具体的には、適合するランドマークの組み合わせだけが残るものとなる。距離における近さの判定基準は、ランドマークの高さあるいは、ランドマークの形状（２Ｄあるいは３Ｄモデル）を利用して算出することができる。

この近さの判定基準をランドマークの高さで算出するようにすると、例えば、東京タワーのように高いランドマークは、遠くからでもランドマークとして利用できるようになる。また、ランドマークの形状を利用することによって、建物の重なり具合や広く空いた区間などを考慮してランドマークを利用することができる。

また、検索結果のランドマーク間の距離計算は、ランドマークデータベース２０内のデータ項目のうち経緯度あるいは、位置関係データを利用しておこなうことができる。経緯度の場合は、経緯度に基づく距離計算式を使用する。位置関係データの場合は、検索結果のランドマークのひとつを起点として、互いにリンクで結ばれているランドマークが、検索処理の結果に含まれるかどうかをチェックする。例えば、ランドマーク１ａからリンクで結ばれているランドマークの中に、ランドマーク「２ａ、２ｂ、２ｃ…」が存在するかどうかをチェックする処理をおこなう。

また、ユーザが周囲のランドマーク情報のひとつとして、ランドマークの距離に関する情報（距離情報）を入力した場合は、検索処理結果のランドマークが、距離情報に適合するかどうかをチェックする処理をおこなう。そして、ユーザが距離情報として、「近い、遠いなど」の表現を入力した場合は、それらを数値（ある範囲を持ってもよい）に換算してから距離でのマッチング処理をおこなう。

（２）方位でのマッチング処理
方位でのマッチング処理は、周囲のランドマーク情報として、ランドマークの方位に関する情報（方位情報）が入力された、検索処理結果のランドマークが、距離情報に適合するかどうかをチェックし、適合しない場合は、検索処理結果から削除する処理である。具体的には、適合するランドマーク組だけを残す処理である。例えば、「ランドマーク１がランドマーク２の北にある」、という方位情報が入力された場合は、ランドマーク１の検索結果（１ａ、１ｂ、…）のうち、ランドマーク２の検索結果（２ａ、２ｂ…）に対して、北にあるような組み合わせがあるかチェックする処理である。

また、「ランドマーク１が北にあり、ランドマーク２が西にある」、という方位情報が入力された場合は、ランドマーク１の検索結果（１ａ、１ｂ、…）の南側の領域と、ランドマーク２の検索結果（２ａ、２ｂ、…）の東側の領域が、重なりある組み合わせが存在するかどうかをチェックする。このチェックにより南側と東側の領域が、重なりのある組み合わせが存在した場合には、歩行者はその領域内に存在するる可能性があると推測することができる。

（３）配置でのマッチング処理
この配置でのマッチング処理は、周囲のランドマーク情報として、ランドマーク間の配置に関する情報（配置情報）が入力された場合、検索処理結果のランドマークが、配置情報に適合するかどうかをチェックし、この配置情報に適合しない場合は検索処理結果から削除し、適合するランドマーク組だけを残す処理である。例えば、「ランドマーク１はランドマーク２の隣にある」という配置情報が入力された場合は、ランドマーク１の検索結果（１ａ、１ｂ、…）の内で、ランドマーク２の検索結果（２ａ、２ｂ、…）の隣にあるような組み合わせがあるかどうかチェックする。ここで、「隣りにある」の意味は、真にランドマークが隣接することや近くに並んでいることなどを示している。ランドマークデータベース２０では、ランドマーク間の位置情報データ（リンク）として、リンクで結合されたランドマーク間の距離が記憶されているので、入力された配置情報とリンクにより記憶された配置情報がマッチするかどうかをチェックすることができる。

また、「ランドマーク１は、ランドマーク２の道路を挟んだ向かいにある」という配置情報が入力された場合は、ランドマーク１の検索結果（１ａ、１ｂ、…）の内で、ランドマーク２の検索結果（２ａ、２ｂ、…）との間に、道路を挟むような組み合わせがあるかどうかチェックする。ランドマークデータベース２０では、ランドマーク間の位置情報データ（リンク）として、リンクで結合されたランドマーク間に存在するものの情報、例えば、道路の有無などが記載されているので、入力された配置情報とリンクに記載された配置情報がマッチするかどうかチェックすることとなる。

また、「ランドマーク１が、交差点の角にある」という配置情報が入力された場合は、ランドマーク１の検索結果（１ａ、１ｂ、…）に基づいて、リンクにより交差点と結びつけられているものがあるかどうかチェックする。前述したように、ランドマークデータベース２０では、交差点もランドマークの１つとして設定されているため、交差点と近くにあるランドマークを結ぶ位置関係データ（リンク）では、ランドマークが交差点のどこにあるかが記憶（格納）されている。これにより、入力された配置情報とリンクに記載された配置情報とのマッチングをチェックすることができる。

（４）ユーザ位置の確定処理
ユーザ位置の確定処理は、ランドマークデータベース２０からの検索処理、および検索結果のランドマークに対する空間的条件のマッチング処理をおこない、入力された周囲のランドマーク情報に適合するランドマーク組の候補が取得された後、ユーザの位置をより正確に推定できるようにするための処理である。第１８図は、前記第１３図に示した位置推定処理工程のうちのユーザ位置の確定処理を示すフローチャートである。

すなわち、このユーザ位置の確定処理は、（１）ランドマーク組の絞り込みのためのユーザへの問い合せ処理（ステップＳ８１０）、（２）ランドマーク組の確定のためのユーザへの問い合せ処理（ステップＳ８１１）、（３）推定位置の限定のためのユーザへの問い合せ処理（ステップＳ８１２）、（４）ランドマーク組を利用した位置推定処理（ステップＳ８１３）との各処理工程から構成されている。実際には、これら各処理を組み合わせることによりユーザ位置の確定処理をおこなうことができる。

（１）ランドマーク組の絞り込みのためのユーザへの問い合せ処理
ランドマークデータベース２０に基づく検索処理、位置関係情報による検索結果のマッチング処理を実施した結果、残ったランドマーク組が複数ある場合におこなう処理である。具体的には、複数のランドマーク組を対象としたランドマーク組の絞り込み処理をおこなう処理である。ランドマーク組の絞り込み処理は、各々のランドマーク組に対して、ランドマーク組に含まれるランドマークからランドマークデータベース２０のリンク（位置関係を表す）を辿って、ランドマーク組には含まれないランドマークを探索し、探索されたものの中から他のランドマーク組と区別することができるようなランドマークを抽出し、抽出したランドマークが近くにあるかどうかを、ユーザに質問してランドマーク組を絞り込む処理である。

第１９図は、ランドマーク組の絞り込みのためのユーザ問い合せ画面の表示例である。具体的には、推定位置の候補を複数表示し、複数の候補の中からユーザから見てより近くに存在するランドマークを選択することがおこなわれる。第１９図の例では、複数の推定位置の候補である郵便ポスト、信号機、幕張ベーカリー、赤い屋根の住宅のうちからユーザにより赤い屋根の住宅がチェック（選択）された例を示している。そして、この選択によりランドマーク組の絞り込みをおこなうことができる。

（２）ランドマーク組の確定のためのユーザへの問い合せ処理
ランドマークデータベース２０からの検索処理、位置関係情報による検索結果のマッチング処理、ランドマーク組の絞り込みのためのユーザへの問い合せ処理のうちのいくつかの処理をおこなった後、ランドマーク組が１つだけ残った場合におこなう処理である。このランドマーク組確定問い合せ処理をおこなうことによって、ランドマーク組の精度、すなわち位置推定処理精度を向上させることができる。

ランドマーク組確定問い合せ処理は、ランドマーク組に含まれるランドマークからランドマークデータベース２０のリンクを辿って、ランドマーク組には含まれないランドマークを抽出するとともに、抽出したランドマークがあるかどうかユーザに質問して、その回答に基づてランドマーク組を確定する処理をおこなう。ここで、ランドマークの抽出は、特徴的なランドマークであること、ランドマーク組に含まれるランドマークと抽出したランドマークが、ユーザを取り囲むような多角形を構成できること、などを考慮しておこなわれる。

第２０図は、ランドマーク組の確定問い合せ画面を示す表示例である。すなわち、前記第１９図に表示された問い合わせに対するチェック内容（回答）に基づいて、第２１図に示す、問い合わせ画面によりランドマーク組の確定処理ををおこなう。第２１図の例では、ユーザが前回チェックした「赤い屋根の住宅」が近くにあるか否かの確認メッセージが表示されている。そして、この確認の問い合せに対して否定的な回答が入力された場合は、ランドマーク組からリンクされた別のランドマーク（郵便ポスト、信号機、幕張ベーカリーなど）で再度確認するか、位置推定処理を再実行するか、あるいは、位置推定の失敗をユーザに報告する。

（３）推定位置の限定のためのユーザへの問い合せ処理
推定位置の限定のためのユーザへの問い合せ処理は、１つのランドマーク組から推定できるユーザ位置を限定するため、ランドマーク組を構成するランドマークが、ユーザからどのように見えるかを問い合せる処理である。なお、最初に入力されたランドマーク情報が、推定位置を限定するのに十分である場合は、この処理は省略することができる。

第２１図は、推定位置を限定するためのユーザへの問い合せ画面を示す表示例である。ここでは、第１１図のような場所で位置推定を行ったと仮定して説明する。まず、ユーザが、周囲のランドマーク情報として、「白いビルがあり、その隣に花屋がある」と入力したとする。このとき、推定位置の限定処理をおこなうことによって、ランドマーク情報に適合するランドマーク組は、｛白いビル(ｉｄ=１)、花屋(ｉｄ=２)｝となる。そして、このランドマーク組の情報に基づいて推定できるユーザの位置は、第１１図中のＡ地点の付近、Ｂ地点の付近、Ｄ地点の付近のいずれかの場所に居るものとして推定することができる。

このとき、推定位置の限定処理は、第２１図のように、白いビルがどこに見えるかを問い合せる処理（南であるか北であるか、道路の反対側かこちら側か）をおこなう。そして、第２１図の例では、白いビルは、ユーザの北、道路の反対側にあるという回答を得ているものとする。以下、この回答に基づいて、次の（４）ランドマーク組を利用した位置推定処理によりユーザの現在位置を推測することができる。

（４）ランドマーク組を利用した位置推定処理
ランドマーク組を利用した位置推定処理は、確定された１つのランドマーク組と、それに対するユーザの位置関係を利用して、ユーザ位置を推定する処理をおこなう処理である。ここで、本発明の位置推定装置によって推定される位置は、例えば、ＧＰＳで測位できるように経緯度で表現されるような一点の位置ではなく、ユーザが存在する推定領域である。

このランドマーク組を利用した位置推定処理は、確定されたランドマーク組を構成するランドマークが、ユーザから見てどのような位置関係にあるかの情報を利用しておこなわれる。歩行者から見たランドマークの位置関係の情報は、入力されたランドマーク情報のうちの位置関係データの値（歩行者から見たランドマークの距離や方位など）や、上記（３）推定位置の限定のための歩行者への問い合せ処理の結果得られた値を利用することができる。

第２２図は、ランドマークに対するユーザの位置関係を利用した位置推定処理の例を示す。この例では、ランドマーク組として、（白いビル、花屋、ビル、交差点）を確定することによって、白いビルを特定でき、さらに、ユーザから見て、「白いビルが、目の前、北東の方向、にある」という位置関係情報が入力されているとする。このとき、「目の前」という位置関係から、白いビルを中心とした領域（図では円形領域とした）にユーザが居ると推定でき、また、「北東」という位置関係から、白いビルの南西の領域にユーザが居ると推定できる。そして、「目の前」と「北東」の両方の位置関係から、２つの領域の重なり部分にユーザが居ると推定することができる（第１１図のＡ地点付近）。

本発明の場合、ユーザが入力した周囲のランドマーク情報に基づいてユーザの所在位置を推定することができるので、従来のＧＰＳ測位による経緯度で表現される一点の位置ではなく、ユーザの所在を推定する領域（例えば、○△駅の前、□×ビルの前など）を容易かつ正確に推定することができる。また、周りに見えるランドマークを条件とした場所の検索システム、例えば、「東京タワーが見えて駅の直ぐ近く」という条件に適合する場所を検索する検索システムとして利用することもできる。

実施の形態２
次に、本実施の形態２に係る移動体の位置推定装置について説明する。第２３図は、本実施の形態２に係る移動体の位置推定装置１ａの構成を示す機能ブロック図であり、位置推定装置１ａの構成要素を情報通信端末装置８１とセンタサーバ８２とに分割して構成したものである。すなわち、第２３に示すように、情報通信端末８１は、ランドマーク情報を入力する入力手段１１、案内情報生成手段６７により生成された案内情報を出力する出力手段５１、入出力制御部１６、制御部６５とを有している。

一方、センタサーバ８２は、入力手段１１により入力されたランドマーク情報と、予めランドマークの位置および属性を格納したランドマークデータベース６６と、このランドマークデータベース６６に格納されたランドマーク情報とに基づいて位置を推定する位置推定手段６８と、この位置推定手段６８により推定された位置情報に基づいて案内情報を生成する案内情報生成手段６７とを有している。

また、このセンタサーバ８２は、通常のパソコンの入出力手段としての入力手段６２、出力手段６３、入出力制御部６４とを有している。入力手段６２には、キーボード、トラックボール、マウスなどが使用される。出力手段６３には、パソコンのＣＲＴディスプレイなどが使用される。制御部６５は、センタサーバ８２の全体制御をおこなうコントローラとしての機能を備えている。７２は、通信インターフェースとしての機能を有する通信Ｉ／Ｆで、この通信Ｉ／Ｆ７２は通信媒体７３を通じて情報通信端末装置８１の通信Ｉ／Ｆ７１との間で通信自在となっている。ここで、第１図に示した各部と同等の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。

本実施の形態２は、前述した本実施の形態１と同様に、入力手段１１によって周囲のランドマーク情報が入力され、位置推定手段６８によって、入力されたランドマーク情報とランドマークデータベース６６を用いてユーザの所在位置が推定され、案内情報生成手段によって、推定された位置を元にして案内情報が生成され、出力手段５１によって生成された案内情報が出力される。

また、上述した実施の形態１、２に示した構成を実現するためのプログラムをコンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませて実行させることで、実施の形態１、２に示した移動体の位置推定装置１、１ａと同様の効果を、一般的なコンピュータシステムを用いて実現することができる。

ここで、記憶媒体とは、半導体メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピィディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体やハードディスクなどの記憶装置のほか、ＬＡＮを介して接続されたインストール元のモデル構築プログラムを保持するデータベース、さらに公衆回線網上の伝送媒体をも含むものである。

以上のように、本発明に係る移動体の位置推定装置、位置推定方法および位置推定プログラムは、ＰＨＳ、携帯端末、ＰＤＡなどの情報通信端末装置を利用して、歩行者などの現在位置を推定する移動体の位置推定装置に適している。

第１図は、本実施の形態１に係る移動体の位置推定装置の構成を示す機能ブロック図である。 第２図は、移動体の位置推定方法の処理手順を示すフローチャートである。 第３図は、ランドマークの配置例を示す図（野外）である。 第４図は、ランドマークの配置例を示す図（地下街）である。 第５図は、ランドマーク情報を音声入力、自由文形式で入力する図である。 第６図は、ランドマーク情報をテキスト入力、自由文形式で入力する図である。 第７図は、項目別入力形式の画面例を示す図である。 第８図は、候補選択入力形式の画面例を示す図である。 第９図は、位置に関する事前情報が利用できる場合の画面の表示例を示す図である。 第１０図は、ランドマークデータベースの構成内容を示す図である。 第１１図は、ランドマークのネットワーク構造を示す図（野外の場合）である。 第１２図は、ランドマークのネットワーク構造を示す（地下街の場合）を図である。 第１３図は、位置推定装置による移動体の位置推定動作の処理手順を示すフローチャートを示す図である。 第１４図は、探索処理結果の例を示す図である。 第１５図は、入出力に画面表示を利用する処理手順を示すフローチャートである。 第１６図は、入出力に音声を利用する処理手順を示すフォローチャートである。 第１７図は、空間的条件マッチング処理手順を示すフォローチャートである。 第１８図は、ユーザ位置確定処理手順をを示すフォローチャートである。 第１９図は、ランドマーク組の絞り込みためのユーザ問い合せ画面の表示例を示す図である。 第２０図は、ランドマーク組の確定のためのユーザ問い合せ画面の表示例を示す図である。 第２１図は、推定位置の限定のためのユーザへの問い合せ画面の表示例を示す図である。 第２２図は、位置関係を利用した位置推定処理を示す図である。 第２３図は、本実施の形態２に係る移動体の位置推定装置の構成を示す機能ブロック図である。

Claims (11)

1. 移動体の現在位置および移動位置を推定する移動体の位置推定装置であって、
   前記移動体が目印として認識する複数のランドマークについて、形状、色、大きさ、デザインの少なくともいずれか一つを示す特徴情報、および、位置関係情報をランドマーク情報として入力する入力手段と、
   前記ランドマーク情報の位置および前記特徴情報を予め格納したランドマークデータベースと、
   前記入力手段により入力された複数のランドマークの特徴情報および位置関係情報に基づき、前記ランドマークデータベースを参照して、該特徴情報に該当する複数のランドマークを検索し、該抽出されたランドマークから、入力された位置関係情報に該当するランドマークの組み合わせであるランドマーク組を抽出する空間的条件のマッチング処理を行うことで前記移動体の現在位置を推定する位置推定手段と、
   前記位置推定手段により推定された前記移動体の位置情報に基づいて案内情報を生成する案内情報生成手段と、
   前記案内情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする移動体の位置推定装置。
2. 移動体の現在位置および移動位置を推定する移動体の位置推定装置であって、
   前記移動体が目印として認識する複数のランドマークについて、形状、色、大きさ、デザインの少なくともいずれか一つを示す特徴情報、および、位置関係情報をランドマーク情報として入力する入力手段と、
   前記ランドマーク情報の位置および前記特徴情報を予め格納したランドマークデータベースと、
   前記入力手段により入力された複数のランドマークの特徴情報および位置関係情報に基づき、前記ランドマークデータベースを参照して、該特徴情報に該当する複数のランドマークを検索し、該抽出されたランドマークから、入力された位置関係情報に該当するランドマークの組み合わせであるランドマーク組を抽出する空間的条件のマッチング処理を行うことで前記移動体の現在位置を推定する位置推定手段と、
   前記位置推定手段により推定された前記移動体の位置情報に基づいて案内情報を生成する案内情報生成手段と、
   前記案内情報を出力する出力手段とを備え、
   前記入力手段と前記出力手段とは情報通信端末装置に備えられ、
   前記位置推定手段と前記ランドマークデータベースと前記案内情報生成手段とは、センタサーバに備えられるとともに、
   前記情報通信端末装置とセンタサーバとはネットワークを介して互いに情報の送受信を行うことを特徴とする移動体の位置推定装置。
3. 前記ランドマークデータベースには、互いに隣接したランドマーク間の方向、距離、ランドマーク間に存在する物体情報が前記ランドマーク間の位置関係を示す配置項目データとして格納されていることを特徴とする請求項１または２に記載の移動体の位置推定装置。
4. 前記入力手段は、当該移動体の近傍に位置するランドマーク情報のリストを表示するランドマークリスト表示機能をさらに備え、当該ランドマークリスト表示機能に基づいて表示されるランドマークリストの内からランドマーク情報の選択および配置の入力が行われることを特徴とする請求項１または２に記載の移動体の位置推定装置。
5. 前記入力手段は、前記ランドマーク情報を特定する項目ついて回答するとともに、その情報を、項目別に入力する項目別入力機能を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の移動体の位置推定装置。
6. 前記入力手段は、前記項目別入力機能により入力された前記項目に対応するランドマーク情報をさらに特定する複数の候補リストの中から選択および入力する機能を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の移動体の位置推定装置。
7. 移動体の現在位置および移動位置を推定する移動体の位置推定方法であって、
   コンピュータが、
   前記移動体が目印として認識する複数のランドマークについて、形状、色、大きさ、デザインの少なくともいずれか一つを示す特徴情報、および、位置関係情報をランドマーク情報として入力するランドマーク情報入力工程と、
   前記ランドマーク情報の位置および特徴情報を予め格納したランドマークデータベースを参照して、前記入力された複数のランドマークの特徴情報および位置関係情報に基づき、該特徴情報に該当する複数のランドマークを検索し、該抽出されたランドマークから、入力された位置関係情報に該当するランドマークの組み合わせであるランドマーク組を抽出する空間的条件のマッチング処理を行うことで前記移動体の現在位置を推定する位置推定工程と、
   前記位置推定工程により推定された前記移動体の位置情報に基づいて案内情報を生成する案内情報生成工程と、
   前記案内情報を前記移動体に対して出力する案内情報出力工程と
   を含むことを特徴とする移動体の位置推定方法。
8. 前記位置推定工程は、過去に推定した前記現在位置、行政区分名称、あるいは、商店街名称のいずれかである移動体位置の事前情報に基づくランドマークの検索範囲限定処理をした上で、前記検索および前記空間的条件のマッチング処理を行い、さらに、移動体位置の確定処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の移動体の位置推定方法。
9. 前記空間的条件のマッチング処理は、前記ランドマークの距離情報に基づく距離でのマッチング処理と、前記ランドマークの方位情報に基づく方位でのマッチング処理と、前記ランドマークの配置情報に基づく配置でのマッチング処理とを含むことを特徴とする請求項７に記載の移動体の位置推定方法。
10. 前記ユーザ位置の確定処理は、近くに存在するランドマークを抽出するランドマーク組の絞り込み問い合せ処理と、前記ランドマーク組を限定するランドマーク組の確定問い合せ処理と、前記ランドマーク組の位置を限定する推定位置の限定問い合せ処理と、確定されたランドマーク組を構成するランドマークの位置関係に基づくランドマーク組を利用した位置推定処理とを含むことを特徴とする請求項８に記載の移動体の位置推定方法。
11. 移動体の現在位置および移動位置を推定する移動体の位置推定プログラムであって、
    コンピュータに、
    前記移動体が目印として認識する複数のランドマークについて、形状、色、大きさ、デザインの少なくともいずれか一つを示す特徴情報、および、位置関係情報をランドマーク情報として入力するランドマーク情報入力手順と、
    前記ランドマーク情報の位置および特徴情報を予め格納したランドマークデータベースを参照して、前記入力された複数のランドマークの特徴情報および位置関係情報に基づき、該特徴情報に該当する複数のランドマークを検索し、該抽出されたランドマークから、入力された位置関係情報に該当するランドマークの組み合わせであるランドマーク組を抽出する空間的条件のマッチング処理を行うことで前記移動体の現在位置を推定する位置推定手順と、
    前記位置推定手順により推定された位置情報に基づいて案内情報を生成する案内情報生成手順と、
    前記案内情報を前記移動体に対して出力する案内情報出力手順とを実行させることを特徴とする移動体の位置推定プログラム。

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