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【発明の名称】 移動体位置認識方法及びその実施装置並びにその処理プログラムを記録した記録媒体
【発明者】 【氏名】岡村 晋

【氏名】原 英一

【氏名】栗村 浩二

【氏名】村田 治

【氏名】正嶋 博

【氏名】鵜沼 宗利
【要約】 【課題】位置を算出する為の信号を他から受信することなく移動体の位置の算出を行うことが可能な技術を提供する。

【解決手段】移動体の位置を認識する移動体位置認識方法において、移動体が移動しているときの動きを検出して移動体の移動量を求めるステップと、移動体が移動しているときの移動方向を検出するステップと、移動体が移動しているときの移動量及び移動方向から移動体の位置を算出するステップとを有するものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 移動体の位置を認識する移動体位置認識方法において、移動体が移動しているときの動きを検出して移動体の移動量を求めるステップと、移動体が移動しているときの移動方向を検出するステップと、移動体が移動しているときの移動量及び移動方向から移動体の位置を算出するステップとを有することを特徴とする移動体位置認識方法。
【請求項２】 移動体の位置を認識する移動体位置認識方法において、移動体が移動したときの軌跡を入力するステップと、移動体が移動する可能性のある経路の形状を入力するステップと、前記入力した軌跡と経路の形状とが類似する場合に、移動体の位置が前記経路上にあるものとして判定するステップを有することを特徴とする移動体位置認識方法。
【請求項３】 移動体の位置を認識する移動体位置認識システムにおいて、移動体が移動しているときの動きを検出して移動体の移動量を求める移動量検出処理部と、移動体が移動しているときの移動方向を検出する移動方向検出処理部と、移動体が移動しているときの移動量及び移動方向から移動体の位置を算出する位置算出処理部とを備えることを特徴とする移動体位置認識システム。
【請求項４】 移動体の位置を認識する移動体位置認識システムにおいて、移動体が移動したときの軌跡を入力する監視処理部と、前記入力した軌跡と移動体が移動する可能性のある経路の形状とが類似する場合に、移動体の位置が前記経路上にあるものとして判定する軌跡比較処理部とを備えることを特徴とする移動体位置認識システム。
【請求項５】 移動体の位置を認識する移動体位置認識システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、移動体が移動しているときの動きを検出して移動体の移動量を求める移動量検出処理部と、移動体が移動しているときの移動方向を検出する移動方向検出処理部と、移動体が移動しているときの移動量及び移動方向から移動体の位置を算出する位置算出処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【請求項６】 移動体の位置を認識する移動体位置認識システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、移動体が移動したときの軌跡を入力する監視処理部と、前記入力した軌跡と移動体が移動する可能性のある経路の形状とが類似する場合に、移動体の位置が前記経路上にあるものとして判定する軌跡比較処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は移動体の位置を認識する移動体位置認識システムに関し、特に移動体の移動量や移動方向を検出して移動体の位置を認識する移動体位置認識システムに適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、徘徊老人や子供または車両等の移動する人や物の位置を調べて知らせるものとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）等を利用したシステムが考えられている。例えば、装置自体の消費電力を削減し、より携帯しやすい小型軽量の携帯型ＧＰＳ測位装置を使用するＧＰＳ測位システムについては特開平１１−２３６９０号公報に記載されており、また、ＧＰＳ衛星からの信号を直接受信することができない場所でも被位置検出移動体の位置を検出し携帯端末を安価でかつ小型化する移動体位置検出システム及び移動体位置検出装置については特開平１０−２５３７３６号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のＧＰＳ測位システムでは、携帯端末装置と監視装置との間に通信回線を確立して対象者の位置を監視しようとしたときに、対象者がＧＰＳの信号を受信できない建物内等のエリアにいた場合には対象者の位置情報を取得することができない為、監視装置で対象者の位置を監視できない状態が発生するという問題がある。
【０００４】また前記移動体位置検出システムでは、ＧＰＳ衛星と携帯端末装置との間に探査移動体を介在させ、探査移動体に設けられた移動体位置検出装置により携帯端末装置の位置を算出する為、ＧＰＳ衛星からの信号を直接受信することができない場所でも被位置検出移動体の位置を検出することが可能であるが、携帯端末装置から送られてくる無線信号を受信すると共にＧＰＳ衛星から送られてくる無線信号を受信する探査移動体を用意し、その探査移動体をＧＰＳ衛星と携帯端末装置との間の適切な位置に配置することが必要であるという問題がある。
【０００５】本発明の目的は上記問題を解決し、位置を算出する為の信号を他から受信することなく移動体の位置の算出を行うことが可能な技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動体の位置を認識する移動体位置認識システムにおいて、移動体が移動したときの移動量及び移動方向を検出して移動体の位置を算出するものである。
【０００７】本発明において移動体として人間を想定した場合、その対象者は対象者の位置を示す位置情報を監視装置へ送信する携帯端末装置を携帯し、対象者の状態を監視する監視装置を監視センタに設置しておく。
【０００８】対象者が携帯する携帯端末装置は、移動方向の変化や特定の時間が経過する等の所定の条件になると対象者の移動量と移動方向から対象者の位置を算出し、携帯端末装置内のメモリに蓄積する。
【０００９】すなわち、対象者が携帯する携帯端末装置の移動量検出処理部は、対象者が移動すると対象者の動作状況及び歩数を体動センサにより検出し、歩行中や走行中等の動作状況毎に歩数をカウントする。また、移動方向検出処理部は、方位センサにより対象者の移動方向を検出し、対象者の移動方向が変化した場合には、対象者が方向転換したことを示す方向転換イベントを発生させ、位置算出処理部に移動方向を示す方位データを出力する。
【００１０】位置算出処理部は、方向転換イベントが発生すると、移動量検出処理部及び移動方向検出処理部から方向転換以前の対象者の移動量を示す動作状況毎の歩数及び移動方向を取得し、その携帯端末装置を携帯する対象者の歩行時や走行時の一歩当たりの平均移動距離と前記移動量とから移動距離を求め、位置算出処理を開始した基準位置やそれまでに算出した座標と前記移動距離及び移動方向とから、前記方向転換イベントが発生したときの座標を算出して位置情報としてメモリに保持する。
【００１１】監視センタに設置されている監視装置は、特定の時間が経過したり、オペレータからの指示が入力される等の所定の条件になると、監視中の対象者が携帯する携帯端末装置との間に通信回線を確立し、携帯端末装置に位置情報の送信を要求する。
【００１２】位置情報の送信を要求された携帯端末装置は、携帯端末装置のメモリに蓄積している位置情報を読み出して監視装置に送信する。携帯端末装置から位置情報が送信されると、監視装置は送信された位置情報を受信し、受信した位置情報から得られる対象者の位置や軌跡を地図情報と併せて出力装置に表示する。
【００１３】以上の様に本発明の移動体位置認識システムによれば、移動体が移動したときの移動量及び移動方向を検出して移動体の位置を算出するので、位置を算出する為の信号を他から受信することなく移動体の位置の算出を行うことが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に対象者の移動量と移動方向を検出して対象者の位置を認識する一実施形態の移動体位置認識システムについて説明する。
【００１５】図１は本実施形態の移動体位置認識システムの概略構成を示す図である。図１に示す様に本実施形態の移動体位置認識システムは、携帯端末装置１００と、携帯電話２００と、監視装置３００とを有している。
【００１６】携帯端末装置１００は、対象者によって携帯され、対象者の位置を示す位置情報１０６を監視装置３００へ送信する装置である。携帯電話２００は、位置情報１０６を監視装置３００へ送信する際に使用する通信機器である。監視装置３００は、位置情報１０６を携帯端末装置１００から受信し、受信した位置情報１０６により対象者の位置を監視する装置である。
【００１７】携帯端末装置１００は、制御装置１０１と、メモリ１０２と、携帯電話インタフェース１０３と、体動センサ１０４と、方位センサ１０５と、位置情報１０６とを有している。
【００１８】制御装置１０１は、携帯端末装置１００全体の動作を制御する装置である。メモリ１０２は、携帯端末装置１００全体の動作を制御する為の各種処理プログラムやデータを格納する記憶装置である。携帯電話インタフェース１０３は、携帯電話２００を介して位置情報１０６を監視装置３００へ送信する為のインタフェースである。
【００１９】体動センサ１０４は、歩行中、走行中、停止中または転倒中等の対象者の動作状況と、歩行時または走行時の歩数を加速度センサにより検出してその検出データを出力するセンサである。方位センサ１０５は、対象者の移動方向を検出してその検出データを出力するセンサである。位置情報１０６は、対象者の位置を示す情報である。
【００２０】また携帯端末装置１００は、移動量検出処理部１１０と、移動方向検出処理部１１１と、位置算出処理部１１２とを有している。
【００２１】移動量検出処理部１１０は、対象者が移動しているときの動きとして歩行中または走行中等の動作状況及び歩数を示す検出データを体動センサ１０４から取得し、動作状況毎の歩数を対象者の移動量を示すデータとして計数する処理部である。
【００２２】移動方向検出処理部１１１は、方位センサ１０５により対象者の移動方向を検出し、対象者の移動方向が変化した場合に対象者が方向転換したことを示す方向転換イベントを発生して、位置算出処理部１１２に対象者の移動方向を示す方位データを出力する処理部である。
【００２３】位置算出処理部１１２は、移動量検出処理部１１０及び移動方向検出処理部１１１から対象者が移動しているときの移動量及び移動方向を取得し、対象者の移動量を示す動作状況毎の歩数と対象者の歩行時や走行時の一歩当たりの平均移動距離とを用いて対象者の移動距離を算出し、自宅の位置等の基準点となる座標、移動距離及び移動方向から対象者の位置を算出してメモリ１０２に保持する処理部である。
【００２４】携帯端末装置１００を移動量検出処理部１１０、移動方向検出処理部１１１及び位置算出処理部１１２として機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。
【００２５】監視装置３００は、制御装置３０１と、メモリ３０２と、通信インタフェース３０３と、入力装置３０４と、表示装置３０５と、位置情報格納部３０６とを有している。
【００２６】制御装置３０１は、監視装置３００全体の動作を制御する装置である。メモリ３０２は、監視装置３００全体の動作を制御する為の各種処理プログラムやデータを格納する記憶装置である。通信インタフェース３０３は、携帯電話２００を介して位置情報１０６を携帯端末装置１００から受信する為のインタフェースである。
【００２７】入力装置３０４は、監視装置３００への操作指示を入力する装置である。表示装置３０５は、監視中の対象者の位置や動作状況を地図と共に表示する装置である。位置情報格納部３０６は、携帯端末装置１００から受信した位置情報１０６を履歴として格納する記憶装置である。
【００２８】また監視装置３００は、監視処理部３１０と、軌跡比較処理部３１１とを有している。
【００２９】監視処理部３１０は、携帯端末装置１００から位置情報１０６を受信して対象者の位置を監視する処理部である。軌跡比較処理部３１１は、対象者が移動したときの軌跡と、対象者が移動する可能性のある経路（地図上の道路等）の形状とを比較し、前記軌跡と経路の形状とが類似する場合に、対象者の位置が前記経路上にあるものとして判定する処理部である。
【００３０】監視装置３００を監視処理部３１０及び軌跡比較処理部３１１として機能させる為のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され磁気ディスク等に格納された後、メモリにロードされて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＣＤ−ＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。
【００３１】図２は本実施形態の移動量検出処理部１１０の処理手順を示すフローチャートである。ステップ２０１で携帯端末装置１００の移動量検出処理部１１０は、体動センサ１０４からの入力があるかどうかを調べ、体動センサ１０４からの入力がある場合にはステップ２０２へ進み、体動センサ１０４からの入力がない場合にはステップ２０５へ進む。
【００３２】ステップ２０２では、対象者が移動しているときの動きとして歩行中または走行中等の動作状況及び歩数を示す検出データを体動センサ１０４から取得し、体動センサ１０４からの動作状況を示す検出データを調べ、動作状況を示す検出データが歩行中であることを表している場合にはステップ２０３へ進み、走行中であることを表している場合にはステップ２０４へ進む。
【００３３】ステップ２０３では歩数を示す検出データの値を歩行中の歩数を示す変数に加算し、ステップ２０４では歩数を示す検出データの値を走行中の歩数を示す変数に加算して、動作状況毎の歩数を対象者の移動量を示す移動量データとして計数する。
【００３４】ステップ２０５では、位置算出処理部１１２からの移動量データの出力要求があるかどうかを調べ、移動量データの出力要求がある場合にはステップ２０６へ進み、移動量データの出力要求がない場合にはステップ２０１に戻る。
【００３５】ステップ２０６では、対象者の移動量を示す移動量データとして歩行中及び走行中の歩数を位置算出処理部１１２へ出力し、ステップ２０７では、歩行中及び走行中の歩数を示す変数をリセットする。
【００３６】図３は本実施形態の移動方向検出処理部１１１の処理手順を示すフローチャートである。ステップ３０１で携帯端末装置１００の移動方向検出処理部１１１は、方位センサ１０５からの入力があるかどうかを調べ、方位センサ１０５からの入力がある場合にはステップ３０２へ進み、方位センサ１０５からの入力がない場合にはステップ３０４へ進む。
【００３７】ステップ３０２では、対象者が移動しているときの移動方向を示す検出データを方位センサ１０５から取得し、方位センサ１０５から今回取得した移動方向と前回取得した移動方向との差を調べ、今回と前回の移動方向の差が所定の値以上である場合には方向転換が行われたものとしてステップ３０３へ進み、今回と前回の移動方向の差が所定の値未満である場合にはステップ３０４へ進む。
【００３８】ステップ３０３では、対象者の移動方向が変化したことを示す方向転換イベントを発生する。
【００３９】ステップ３０４では、位置算出処理部１１２からの方位データの出力要求があるかどうかを調べ、方位データの出力要求がある場合にはステップ３０５へ進み、方位データの出力要求がない場合にはステップ３０１に戻る。
【００４０】ステップ３０５では、対象者の移動方向を示す方位データとして、方向転換イベントを発生する前の移動方向を示す検出データを位置算出処理部１１２へ出力する。
【００４１】図４は本実施形態の位置算出処理部１１２の処理手順を示すフローチャートである。ステップ４０１で携帯端末装置１００の位置算出処理部１１２は、方位センサ１０５で方向転換イベントが発生しているかどうかを調べ、方向転換イベントが発生している場合にはステップ４０２へ進み、方向転換イベントが発生していない場合にはステップ４０６へ進む。
【００４２】ステップ４０２では、移動量検出処理部１１０へ移動量データの出力を要求して、対象者の移動量を示す移動量データとして歩行中及び走行中の歩数を移動量検出処理部１１０から取得する。
【００４３】ステップ４０３では、移動方向検出処理部１１１へ方位データの出力を要求して、対象者の移動方向を示す方位データとして、方向転換イベントを発生する前の移動方向を示す検出データを移動方向検出処理部１１１から取得する。
【００４４】ステップ４０４では、対象者の移動量を示す歩行中及び走行中の歩数と対象者の歩行時や走行時の一歩当たりの平均移動距離とを用いて対象者の移動距離を算出し、自宅の位置等の基準点となる座標または前回算出した座標値と、移動距離及び移動方向とから対象者の今回の座標値を算出し、ステップ４０５では、前記算出した座標値を対象者の移動軌跡を示す位置情報１０６としてメモリ１０２に蓄積する。
【００４５】ステップ４０６では、監視装置３００からの位置情報１０６の送信要求があるかどうかを調べ、位置情報１０６の送信要求がある場合にはステップ４０７へ進み、位置情報１０６の送信要求がない場合にはステップ４０１に戻る。
【００４６】ステップ４０７では、対象者の移動軌跡を示す位置情報１０６をメモリ１０２から読み出して監視装置３００へ送信する。なお、監視装置３００からの位置情報１０６の送信要求が行われたときに、ステップ４０２からステップ４０４と同様の処理を行って送信要求が行われた時点の座標値を求め、蓄積されていた位置情報１０６と共に監視装置３００に送るものとしても良い。
【００４７】図５は本実施形態の監視装置３００の処理手順を示すフローチャートである。ステップ５０１での監視処理部３１０は、携帯端末装置１００から位置情報１０６を受信する条件が成立したかどうかを調べ、受信条件が成立した場合にはステップ５０２に進む。
【００４８】ステップ５０２では、通信インタフェース３０３を介し、携帯端末装置１００に接続された携帯電話２００への発呼を行い、監視装置３００と携帯端末装置１００との間に通信回線を確立して、対象者の位置や動作状況を示す位置情報１０６の送信を携帯端末装置１００に要求する。位置情報１０６の送信要求が監視装置３００から携帯端末装置１００に送られると、携帯端末装置１００から監視装置３００へ位置情報１０６が送られる。
【００４９】ステップ５０３では、対象者が移動する可能性のある経路（地図上の道路等）の形状を示す経路情報を入力する。ステップ５０４では、前記受信した位置情報１０６から得られる対象者が移動したときの軌跡と対象者が移動する可能性のある経路の形状とを比較し、対象者の移動軌跡と経路の形状が一致する場合にはステップ５０５へ進み、対象者の移動軌跡と経路の形状が一致しない場合にはステップ５０１に戻る。
【００５０】ステップ５０５では、対象者の移動軌跡と一致した経路を対象者が移動した経路と見なして、その経路を強調表示して地図情報と共に表示装置３０５へ表示し、前記受信した位置情報１０６を履歴として位置情報格納部３０６へ蓄積してステップ５０１へ戻る。
【００５１】本実施形態の監視装置３００では、対象者の移動軌跡と対象者が移動する可能性のある経路の形状が一致する場合にその経路を地図情報と共に表示しているが、軌跡の比較を行うことなく、前記受信した位置情報１０６を地図情報と共に表示するものとしても良い。
【００５２】前記の様に本実施形態では、ＧＰＳによる位置捕捉が出来ない場合も、次善の策としておよその位置を把握することができる。また、方向転換イベントの発生毎に移動量と移動方向を把握しているので、メモリ１０２に保持するデータの蓄積量が少なくて済む。更に本実施形態では、移動の軌跡と地図上の移動する可能性の有る経路の形状を比較することにより、対象者の位置の検出精度を向上させることが可能である。
【００５３】以上説明した様に本実施形態の移動体位置認識システムによれば、移動体が移動したときの移動量及び移動方向を検出して移動体の位置を算出するので、位置を算出する為の信号を他から受信することなく移動体の位置の算出を行うことが可能である。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば移動体が移動したときの移動量及び移動方向を検出して移動体の位置を算出するので、位置を算出する為の信号を他から受信することなく移動体の位置の算出を行うことが可能である。
【出願人】 【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
【出願日】 平成１１年８月４日（１９９９．８．４）
【代理人】 【識別番号】１０００８３５５２
【弁理士】
【氏名又は名称】秋田 収喜
【公開番号】 特開２００１−４１７６６（Ｐ２００１−４１７６６Ａ）
【公開日】 平成１３年２月１６日（２００１．２．１６）
【出願番号】 特願平１１−２２０７１４