特許 6392937 推定装置、推定方法及び推定プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6392937

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】推定装置、推定方法及び推定プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/16 20060101AFI20180910BHJP

【ＦＩ】

   G01C21/16

【請求項の数】16

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2017-114313(P2017-114313)

(22)【出願日】2017年6月9日

(62)【分割の表示】特願2016-160875(P2016-160875)の分割

【原出願日】2016年8月18日

(65)【公開番号】特開2018-28528(P2018-28528A)

(43)【公開日】2018年2月22日

【審査請求日】2017年7月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】500257300

【氏名又は名称】ヤフー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅見 宗広

【審査官】 東 勝之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２２２９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０７５９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０９１４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４２１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１１２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５７０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０５７９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４２９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０３８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２０７１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０８３２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ ２１／００ − ２１／３６

Ｇ０８Ｇ １／００ − １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に設置され、前記移動体に対して姿勢変化可能な推定装置であって、
前記推定装置に加わった加速度を検出する検出部と、
前記移動体の速度を取得する取得部と、
前記検出部により検出された加速度の中から、前記取得部により取得された速度が変化した際に検出された加速度を選択し、選択した加速度の方向に基づいて、前記推定装置を基準とした座標系における前記移動体の移動方向を推定する推定部と、
前記検出部が検出してから所定の時間が経過する前の加速度の平均値である第１平均値と、前記所定の時間よりも短い時間が経過する前の加速度の平均値である第２平均値とを算出する算出部と、
前記第１平均値および前記第２平均値に基づいて、前記移動体に設置された前記推定装置の姿勢が変化したか否かを判定する姿勢判定部と、
を有することを特徴とする推定装置。

【請求項2】

前記取得部は、所定の位置測位システムを用いて、前記移動体の位置を特定し、特定した位置の変化に基づいて、当該移動体の速度を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の推定装置。

【請求項3】

前記取得部は、所定の時間間隔で前記移動体の位置を特定し、新たに特定した位置と前回特定した位置との差に基づいて、前記移動体の速度を取得する
ことを特徴とする請求項２に記載の推定装置。

【請求項4】

前記推定部は、前記取得部により取得された速度が変化した日時よりも所定の期間だけ前に前記検出部により検出されていた加速度の方向に基づいて、前記移動体の移動方向を推定する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の推定装置。

【請求項5】

前記推定部は、前記取得部により取得された速度の変化に基づいて、前記移動体が加速したか減速したかを特定し、前記検出部により検出された加速度の方向と、前記移動体が加速したか減速したかに基づいて、前記移動体の移動方向を推定する
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の推定装置。

【請求項6】

前記推定部は、前記移動体が加速したと判定した場合には、前記検出部により検出された加速度の方向を前記移動体の移動方向とは反対の方向とし、前記移動体が減速したと判定した場合には、前記検出部により検出された加速度の方向を前記移動体の移動方向とする
ことを特徴とする請求項５に記載の推定装置。

【請求項7】

所定の状態で前記検出部が検出した加速度の平均値を用いて、重力方向を特定する特定部
をさらに有し、
前記推定部は、前記移動体の移動方向として、前記重力方向に対して垂直な平面上の方向を推定する
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１つに記載の推定装置。

【請求項8】

前記推定部は、前記検出部により検出された加速度の方向を、前記重力方向に対して垂直な平面上の方向に変換し、変換した加速度の平均値に基づいて、前記重力方向に対して垂直な平面上における前記移動体の移動方向を推定する
ことを特徴とする請求項７に記載の推定装置。

【請求項9】

前記推定部は、加速度の大きさに基づいた重みづけを考慮した状態で、前記検出部により検出された複数の加速度を用いて、前記移動体の移動方向を推定する
ことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１つに記載の推定装置。

【請求項10】

前記推定部は、加速度の大きさが大きい程、重みが大きくなるように重みづけを行う
ことを特徴とする請求項９に記載の推定装置。

【請求項11】

前記推定部は、各加速度の大きさに基づいた重みづけを考慮した状態で、前記検出部により検出された複数の加速度の向きの平均値に基づいて、前記移動体の移動方向を推定する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の推定装置。

【請求項12】

前記取得部により取得された速度が減速した後で、前記推定部により推定された前記移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が前記検出部により検出され、その後、前記取得部より取得された速度が加速していた場合には、前記移動体が右折又は左折を行ったと判定する移動判定部
をさらに有することを特徴とする請求項１〜１１のうちいずれか１つに記載の推定装置。

【請求項13】

前記移動判定部は、前記推定部により推定された前記移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が前記検出部により検出される前に前記速度が減速していなかった場合、または、当該加速度が前記検出部により検出された後で前記速度が加速していなかった場合は、前記移動体が曲線の道路を進行していると判定する
ことを特徴とする請求項１２に記載の推定装置。

【請求項14】

前記検出部により所定の閾値を超える加速度が検出された後で、前記取得部により所定の閾値を超える速度が所定の期間を超えて取得されなかった場合は、危険な操作が行われたと判定する操作判定部
をさらに有することを特徴とする請求項１〜１３のうちいずれか１つに記載の推定装置。

【請求項15】

移動体に設置され、前記移動体に対して姿勢変化可能な推定装置が実行する推定方法であって、
前記推定装置に加わった加速度を検出する検出工程と、
前記移動体の速度を取得する取得工程と、
前記検出工程により検出された加速度の中から、前記取得工程により取得された速度が変化した際に検出された加速度を選択し、選択した加速度の方向に基づいて、前記推定装置を基準とした座標系における前記移動体の移動方向を推定する推定工程と
前記検出工程で検出されてから所定の時間が経過する前の加速度の平均値である第１平均値と、前記所定の時間よりも短い時間が経過する前の加速度の平均値である第２平均値とを算出する算出工程と、
前記第１平均値および前記第２平均値に基づいて、前記移動体に設置された前記推定装置の姿勢が変化したか否かを判定する姿勢判定工程と、
を含むことを特徴とする推定方法。

【請求項16】

移動体に設置され、前記移動体に対して姿勢変化可能な推定装置を制御するコンピュータに、
前記推定装置に加わった加速度を検出する検出手順と、
前記移動体の速度を取得する取得手順と、
前記検出手順により検出された加速度の中から、前記取得手順により取得された速度が変化した際に検出された加速度を選択し、選択した加速度の方向に基づいて、前記推定装置を基準とした座標系における前記移動体の移動方向を推定する推定手順と
前記検出手順で検出されてから所定の時間が経過する前の加速度の平均値である第１平均値と、前記所定の時間よりも短い時間が経過する前の加速度の平均値である第２平均値とを算出する算出手順と、
前記第１平均値および前記第２平均値に基づいて、前記移動体に設置された前記推定装置の姿勢が変化したか否かを判定する姿勢判定手順と、
を実行させることを特徴とする推定プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、推定装置、推定方法及び推定プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、スマートフォン等の持ち運び可能な端末装置を用いて、利用者が乗車している車両を目的地まで案内するカーナビゲーション（以下、「案内」ともいう）の技術が知られている。このような案内を行う端末装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の衛星測位システムを用いて、車両の現在地を特定し、地図や誘導経路を示す画面と特定した現在地とを重ね合わせて表示する。

【0003】

一方、端末装置は、トンネル内等の衛星からの信号が受信しづらい場所では、現在地を表示できなくなる。同じ課題は、ＧＰＳに限らず、外来の信号（例えば、携帯電話（セルラー）基地局からの電波や無線ＬＡＮ電波、ほか）を用いた測位全般に共通する。そこで、加速度計が測定した加速度を用いて、車両の現在地を推定する自律測位の技術が考えられる。例えば、加速度計を有する装置を所定の姿勢で車両内に固定し、装置が検出した加速度から車両の走行状態を推定する手法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４７３６８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、スマートフォン等の端末装置は、利用者が乗車した車の車種や端末装置を保持するホルダの利用状況等に応じて、車内での設置姿勢がその都度異なるので、車両の走行状態を容易に推定できない場合がある。

【0006】

例えば、端末装置は、端末装置を基準とした軸方向の加速度を検出する加速度計を有するので、端末装置の設置姿勢に基づいて、検出された加速度の方向を車両の移動方向を基準とした方向に変換する。そして、端末装置は、方向を変換した加速度を用いて、車両の移動方向や速度を推定し、推定した移動方向や速度から車両の現在地を特定する。しかしながら、端末装置は、設置姿勢が不明である場合や、設置姿勢が変化した場合は、加速度の方向を変換することができず、走行状態の推定精度が悪化する。

【0007】

本願は、上記に鑑みてなされたものであって、端末装置の設置姿勢によらず、容易に走行状態を推定できる推定装置、推定方法及び推定プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願に係る推定装置は、移動体に対して姿勢変化可能な推定装置である。推定装置は、推定装置に加わった加速度を検出する検出部と、移動体の速度を取得する取得部と、検出部により検出された加速度の中から、取得部により取得された速度が変化した際に検出された加速度を選択し、選択した加速度の方向に基づいて、推定装置を基準とした座標系における移動体の移動方向を推定する推定部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

実施形態の一態様によれば、端末装置の設置姿勢によらず、車両の走行状態を推定できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る端末装置が発揮する作用効果の一例を説明するための図である。

【図2】図２は、実施形態に係る端末装置が有する機能構成の一例を説明する図である。

【図3】図３は、実施形態に係るＧＰＳ速度データベースに登録される情報の一例を示す図である。

【図4】図４は、実施形態に係る加速度データベースに登録される情報の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施形態に係る平均値データベースに登録される情報の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係る端末装置が実行する案内処理の流れの一例を説明するフローチャートである。

【図7】図７は、実施形態に係る端末装置が実行する取得処理の流れの一例を説明するフローチャートである。

【図8】図８は、実施形態に係る端末装置が実行する検出処理の流れの一例を説明するフローチャートである。

【図9】図９は、実施形態に係る端末装置が実行する推定処理の流れの一例を説明するフローチャートである。

【図10】図１０は、実施形態に係る端末装置が取得する加速度の一例を示す図である。

【図11】図１１は、実施形態に係る端末装置が移動方向を推定する処理の過程の一例を示す図である。

【図12】図１２は、実施形態に係る端末装置が設置姿勢の変化を検出する処理の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本願に係る推定装置、推定方法及び推定プログラムを実施するための形態（以下、「実施形態」と呼ぶ。）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る推定装置、推定方法及び推定プログラムが限定されるものではない。また、以下の各実施形態において同一の部位及び処理には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

【0012】

また、以下の説明では、推定装置が実行する処理として、利用者が乗車した車両を目的地まで案内するカーナビゲーションの一例について説明するが、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、推定装置は、利用者が歩行している場合や列車等、車両以外の交通手段を利用している場合にも、以下に説明する処理を実行し、利用者を目的地まで案内する処理を実行してもよい。

【0013】

〔１．移動状態の概要〕
まず、図１を用いて、推定装置の一例である端末装置１０が判定する移動態様の概念について説明する。図１は、実施形態に係る端末装置が発揮する作用効果の一例を説明するための図である。例えば、端末装置１０は、スマートフォン、タブレット端末やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の移動端末、ノート型ＰＣ（Personal Computer）等の端末装置であり、移動通信網や無線ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークＮを介して、任意のサーバと通信可能な端末装置である。

【0014】

また、端末装置１０は、利用者が乗車した車両Ｃ１０を目的地まで案内するカーナビゲーションの機能を有する。例えば、端末装置１０は、利用者から目的地の入力を受付けると、利用者を目的地まで誘導するための経路情報を、図示を省略したサーバ等から取得する。例えば、経路情報には、車両Ｃ１０が利用可能な目的地までの経路、経路に含まれる高速道路の情報、経路上の渋滞情報、案内の目印となる施設、画面上に表示する地図の情報、案内時に出力する音声や地図等の画像等のデータが含まれる。

【0015】

また、端末装置１０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の衛星測位システムを用いて、端末装置１０の位置（以下、「現在地」と記載する。）を所定の時間間隔で特定する測位機能を有する。そして、端末装置１０は、経路情報に含まれる地図等の画像を液晶画面やエレクトロルミネッセンス、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）画面等（以下、単に「画面」と記載する。）に表示すると共に、特定した現在地をその都度地図上に表示する。また、端末装置１０は、特定した現在地に応じて、左折や右折、使用する車線の変更、目的地への到着予定時間等を表示、若しくは、端末装置１０や車両Ｃ１０のスピーカー等から音声により出力する。

【0016】

ここで、衛星測位システムでは、複数の衛星から発信された信号を受信し、受信した信号を用いて、端末装置１０の現在地を特定する。このため、端末装置１０は、トンネルの中やビル群に挟まれた場所等、衛星から発信された信号を適切に受信できない場合には、現在地を特定することができない。また、端末装置１０に案内を実現させるアプリケーション等は、車両Ｃ１０から速度や移動方向等の情報を取得する機能を有していない。このため、加速度を測定する加速度センサを端末装置１０に設置し、加速度センサが測定した加速度に基づいて、端末装置１０の現在位置を推定する手法が考えられる。例えば、加速度センサが測定した加速度に基づいて、端末装置１０の移動速度や移動方向等を推定する推定処理や、端末装置１０が移動しているか停止しているかを判定する停止判定を行う手法が考えられる。

【0017】

より具体的な例を説明する。例えば、端末装置１０は、衛星から発信された信号を適切に受信できない場合には、車両Ｃ１０がトンネル等に入ったと判定し、最後に特定した車速および移動方向でそのまま推定位置を進める。また、端末装置１０は、測定した加速度に基づいて、車両Ｃ１０が停止しているか否かを判定し、車両Ｃ１０が停止していると判定した場合には、推定位置の移動を停止させる。一方、端末装置１０は、車両Ｃ１０が停止していないと判定した場合には、測定した加速度を用いて、移動体である車両Ｃ１０の移動速度を推定し、推定した移動速度で移動しているものとして、案内を継続する。

【0018】

〔１−１．速度推定技術の一例〕
ここで、車両Ｃ１０の移動速度を推定する速度推定技術の一例について説明する。なお、ここで示す技術は、本発明の前段階となる技術の一例であるが、本来の従来技術に属するものではない。すなわち、ここで示す技術は、本出願人が開発、試験、研究等のために秘密裡に実施している技術であり、いわゆる公知、公用または文献公知など秘密を脱した技術ではない。

【0019】

例えば、図１の（Ａ）に示すように、端末装置１０は、画面の短尺方向をｘ軸とし、画面の長尺方向をｙ軸とし、画面に対して垂直な方向をｚ軸として、各ｘｙｚ軸方向の加速度を測定する。例えば、端末装置１０は、画面を正面とした際に、正面側を＋ｚ軸方向、背面側を−ｚ軸方向とし、端末装置１０の利用時において画面上側を＋ｘ軸方向、画面下側を−ｘ軸方向、画面左側を＋ｙ軸方向、画面右側を−ｙ軸方向とする端末座標系における加速度を測定する。

【0020】

一方、図１の（Ｂ）に示すように、利用者が使用する車両Ｃ１０の移動方向や速度は、車両Ｃ１０が進行する方向をＺ軸とし、Ｚ軸に対して垂直な平面上において、車両Ｃ１０が進行する際に左折若しくは右折する方向をＹ軸方向とし、車両Ｃ１０の上下方向をＸ軸方向とする車両座標系で表される。例えば、車両Ｃ１０の移動方向や速度は、車両Ｃ１０の上方向を＋Ｘ軸方向、下方向（すなわち、地面側）を−Ｘ軸方向、左折する方向を＋Ｙ軸方向、右折する方向を−Ｙ軸方向、車両Ｃ１０の後ろ方向を＋Ｚ軸方向、前方向を−Ｚ軸方向とする車両座標系で表される。

【0021】

ここで、車両座標系と、端末座標系とは、端末装置１０の設置姿勢等に応じたずれを有することとなる。そこで、端末装置１０は、例えば、端末座標系で測定した加速度を用いて、重力方向、すなわち、車両座標系の−Ｘ軸方向を推定し、車両Ｃ１０が加減速する際や移動方向を変化させる際に生じた加速度の分散を用いて車両Ｃ１０の移動方向を特定し、推定した基準方向と移動方向とに基づいて、端末座標系で測定した加速度を車両座標系に変換する回転行列を求める。そして、端末装置１０は、回転行列を用いて、端末座標系の加速度を車両座標系の加速度に変換し、変換後の加速度を用いて、車両Ｃ１０が停止しているか否かの停止判定や、車両Ｃ１０の移動速度の推定を実行する。

【0022】

例えば、端末装置１０は、変換後の加速度の各軸方向における振幅、振動数、平均値、標準偏差、最大値、最小値等の情報を特徴量として収集する。また、端末装置１０は、車両Ｃ１０の速度が所定の閾値以上である際に取得された特徴量については、走行中の特徴量として蓄積し、車両Ｃ１０の速度が所定の閾値以下である際に取得された特徴量については、停止中の特徴量として蓄積する。

【0023】

そして、端末装置１０は、蓄積した特徴量を用いて、車両Ｃ１０が停止しているか否かを判定する停止判定モデル（例えばサポートベクトルマシン（ＳＶＭ：Support Vector Machine）等による）を学習し、学習した停止判定モデルを用いて、トンネル等の衛星測位システムが使用できない場合に、車両Ｃ１０が停止しているか否か判定する。そして、端末装置１０は、車両Ｃ１０が停止していないと判定した場合には、車両座標系で取得された加速度のうち、移動方向を含む面上の加速度の値の積分値に基づいて、車両Ｃ１０の移動速度を推定する。

【0024】

しかしながら、このような技術では、車両Ｃ１０が移動する際に生じた加速度の分散を用いて車両Ｃ１０の移動方向を特定するので、回転行列を求めるために、車両Ｃ１０が何度も加速や減速を行う必要があり、回転行列を求めるまでに時間がかかってしまう。この結果、例えば、案内を開始してから回転行列を求める前に車両Ｃ１０がトンネルに入った場合は、回転行列を求めることができず、停止判定を開始できないという問題がある。また、このような技術では、車両Ｃ１０の移動方向を決定する際に、ある一定期間のデータを用いる。このため、移動方向を決定する際に用いたデータの質によっては、精度よく移動方向を決定づけることができない可能性もある。

【0025】

また、利用者は、サービスエリア等で端末装置１０を所持して下車する場合がある。この結果、端末装置１０の姿勢が変化した場合は、回転行列が変化するため、改めて移動方向を特定し、特定した移動方向と基準方向とに基づいて回転行列を求め直す必要がある。しかしながら、このような処理を実行した場合にも、移動方向が特定されるまでは、停止判定を開始することができない。また、道路が傾斜している場合には、端末座標系と車両座標系とにずれが生じるため、誤差が生じやすい。

【0026】

なお、端末座標系で測定した加速度を座標変換せずに加速度の平均値を算出し、算出した平均値の特徴量から停止判定モデルを学習する手法も考えられる。しかしながら、このような手法においては、端末装置１０の設置姿勢が不明であるため、案内を開始する度に停止判定モデルを必ず学習する必要がある。また、このような手法を用いた場合であっても、端末装置１０の設置姿勢が変化すると、改めて停止判定モデルを学習する必要があり、また、道路が傾斜している場合には、誤差が生じやすい。

【0027】

〔２．実施形態に係る端末装置１０が実行する判定処理について〕
そこで、端末装置１０は、以下の判定処理を実行する。例えば、端末装置１０は、車両Ｃ１０等、端末装置１０が設置された移動体における加速度を検出する。また、端末装置１０は、移動体の速度を取得する。そして、端末装置１０は、取得された速度が変化した際に検出されていた加速度の方向に基づいて、移動体の移動方向を推定する。

【0028】

以下、図を用いて、上述した判定処理を実現する端末装置１０の機能構成及び作用効果の一例を説明する。

【0029】

〔２−１．機能構成の一例〕
図２は、実施形態に係る端末装置が有する機能構成の一例を説明する図である。図２に示すように、端末装置１０は、通信部１１、記憶部１２、複数の加速度センサ１３ａ〜１３ｃ（以下、総称して「加速度センサ１３」と記載する場合がある。）、ＧＰＳ受信アンテナ１４、出力部１５、制御部１６を有する。通信部１１は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。そして、通信部１１は、ネットワークＮと有線または無線で接続され、端末装置１０と、端末装置１０から目的地を受信すると、目的地までの経路を示す経路情報を配信する配信サーバとの間で情報の送受信を行う。

【0030】

記憶部１２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory)、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。また、記憶部１２は、案内を実行するために用いる各種のデータである案内情報データベース１２ａ、ＧＰＳ速度データベース１２ｂ、加速度データベース１２ｃ、および平均値データベース１２ｄを有する。

【0031】

案内情報データベース１２ａは、端末装置１０が案内を行う際に用いる各種のデータが登録される。例えば、案内情報データベース１２ａには、図示を省略したサーバ等から受信した目的地までの経路情報が格納される。また、案内情報データベース１２ａには、案内において出力される各種の画像や音声データ等が格納される。

【0032】

ＧＰＳ速度データベース１２ｂには、ＧＰＳ等といった任意の測位システムを用いて取得された車両Ｃ１０の速度であるＧＰＳ速度が登録される。より具体的には、ＧＰＳ速度データベース１２ｂには、ＧＰＳを用いて所定の時間間隔（例えば、１秒）で取得された車両Ｃ１０の位置の差分から算出されたＧＰＳ速度が登録される。なお、以下の説明では、端末装置１０は、車両Ｃ１０の位置の差分からＧＰＳ速度を取得する例について説明するが、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、端末装置１０は、ドップラー効果を利用して、ＧＰＳ衛星から受信する信号から車両Ｃ１０の速度を取得してもよい。例えば、端末装置１０は、ＧＰＳ衛星から受信する信号（搬送波）の波数変化に基づいて、車両Ｃ１０の速度を取得してもよい。

【0033】

例えば、図３は、実施形態に係るＧＰＳ速度データベースに登録される情報の一例を示す図である。図３に示すように、ＧＰＳ速度データベース１２ｂには、「日時」、「速度」、および「変化量」といった項目を有する情報が登録される。ここで「日時」とは、対応付けられた「速度」で車両Ｃ１０が移動していると推定される日時を示す情報である。より具体的には、「日時」は、対応付けられた「速度」が示すＧＰＳ速度を算出する際に用いた２つのＧＰＳ信号のいずれかを受信した日時、または、２つのＧＰＳ信号の受信日時の中央値である。このような「日時」は、対応付けられた「速度」が示す速度で車両Ｃ１０が移動していた日時を示す情報である。

【0034】

また、「速度」とは、ＧＰＳ速度を示す情報であり、例えば、ある日時に受信したＧＰＳ信号が示す位置と、そのＧＰＳ信号の直前に受信したＧＰＳ信号が示す位置との距離を、各ＧＰＳ信号を受信した時間間隔で除算することにより算出された車両Ｃ１０の移動速度が登録される。また、「変化量」とは、対応付けられた「速度」と、前回取得された「速度」との差分、すなわち、ＧＰＳ速度の変化量を示す情報である。

【0035】

例えば、図３に示す例では、ＧＰＳ速度データベース１２ｂには、日時「2016/10/1/10：00：15」、速度「30km/h」、および変化量「Ｎ／Ａ」とが対応付けて登録されている。このような情報は、日時「2016/10/1/10：00：15」における車両Ｃ１０のＧＰＳ速度として、速度「30km/h」が取得されている旨を示す。また、図３に示す例では、ＧＰＳ速度データベース１２ｂには、日時「2016/10/1/10：00：16」、速度「32km/h」、および変化量「2km/h/s」とが対応付けて登録されている。このような情報は、日時「2016/10/1/10：00：16」における車両Ｃ１０のＧＰＳ速度として、速度「32km/h」が取得されており、前回取得された速度、すなわち、日時「2016/10/1/10：00：15」における速度「30km/h」との差分が変化量「2km/h/s」である旨を示す。ここで、変化量「2km/h/s」とは、１秒当たり、２ｋｍ／ｈの割合で加速が行われた旨を示す。

【0036】

加速度データベース１２ｃには、端末装置１０が有する加速度センサ１３が測定した加速度が想定される。より具体的には、加速度データベース１２ｃには、所定の時間間隔（例えば、０．０２秒）で加速度センサ１３が測定した加速度が、所定の期間の間だけ保持される。

【0037】

例えば、図４は、実施形態に係る加速度データベースに登録される情報の一例を示す図である。図４に示すように、加速度データベース１２ｃには、「日時」、「加速度」、および「平均値」といった項目を有する情報が登録される。ここで、図４に示す「日時」とは、対応付けられた加速度が測定された日時を所定の間隔ごとに示す情報である。また、「加速度」とは、対応付けられた日時に検出された加速度を示す情報である。また、「平均値」とは、対応付けられた加速度の平均値、すなわち、対応付けられた「日時」が示す日時に検出された加速度の平均値である。

【0038】

例えば、加速度センサ１３が、１秒間に５０回の割合（すなわち、０．０２秒間隔）で加速度を測定する場合には、任意の１秒間の間に測定された５０個の加速度と、その加速度の平均値と、各加速度が測定された日時の中央値とが対応付けられた状態で、加速度データベース１２ｃに登録されることとなる。より具体的には、図４に示す例では、加速度データベース１２ｃには、日時「2016/10/1/10：00：15」、加速度「加速度＃１−１」〜「加速度＃１−３」、および平均値「平均値＃１」とが対応付けて登録されている。このような情報は、加速度「加速度＃１−１」〜「加速度＃１−３」が測定された日時の中央値が日時「2016/10/1/10：00：15」であり、加速度「加速度＃１−１」〜「加速度＃１−３」の平均値が平均値「平均値＃１」である旨を示す。なお、図４には、「加速度＃１−１」や「平均値＃１」等といった概念的な値を記載したが、実際には、加速度や平均値を示す値が登録されることとなる。

【0039】

平均値データベース１２ｄは、後述する処理によって加速度データベース１２ｃから収集された平均値である収集平均値が登録される。例えば、図５は、実施形態に係る平均値データベースに登録される情報の一例を示す図である。図５に示すように、平均値データベース１２ｄには、「収集平均値ＩＤ（Identifier）」、および「収集平均値」といった項目を有する情報が登録される。ここで、「収集平均値ＩＤ」は、収集平均値を識別する識別子であり、「収集平均値」は、加速度データベース１２ｃから収集された平均値である収集平均値である。

【0040】

例えば、図５に示す例では、平均値データベース１２ｄには、収集平均値ＩＤ「１」と収集平均値「平均値＃１」とが対応付けて登録されている。このような情報は、収集平均値として、加速度データベース１２ｃから平均値「平均値＃１」が収集されている旨を示す。

【0041】

図２に戻り、説明を続ける。加速度センサ１３は、所定の時間間隔で、端末装置１０に係る加速度の大きさと方向とを測定する。例えば、加速度センサ１３ａは、端末座標系におけるｘ軸方向の加速度を測定する。加速度センサ１３ｂは、端末座標系におけるｙ軸方向の加速度を測定する。加速度センサ１３ｃは、端末座標系におけるｚ軸方向の加速度を測定する。すなわち、端末装置１０は、各加速度センサ１３ａ〜１３ｃが測定した加速度を端末座標系の各軸方向の加速度とすることで、端末装置１０に対する加速度の向きと大きさとを示すベクトルを取得することができる。

【0042】

ＧＰＳ受信アンテナ１４は、ＧＰＳ等の衛星測位システムに用いられる信号を衛星から受信するためのアンテナである。また、出力部１５は、案内を行う際に地図や現在地を表示するための画面や、音声を出力するためのスピーカーである。なお、加速度センサ１３やＧＰＳ受信アンテナ１４は、所定のハードウェアにより実現される。

【0043】

制御部１６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって、端末装置１０内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムが、ＲＡＭ等の記憶領域を作業領域として実行されることにより実現される。図２に示す例では、制御部１６は、案内実行部１７、音声出力部１８、画像出力部１９、移動状態判定部２０（以下、総称して各処理部１７〜２０と記載する場合がある。）を有する。また、移動状態判定部２０は、検出部２１、特定部２２、変換部２３、取得部２４、推定部２５、および判定部２６を有する。

【0044】

なお、制御部１６が有する各処理部１７〜２０の接続関係は、図２に示した接続関係に限られず、他の接続関係であってもよい。また、各処理部１７〜２０は、以下に説明するような案内処理の機能・作用（例えば図１）を実現・実行するものであるが、これらは説明のために整理した機能単位であり、実際のハードウェア要素やソフトウェアモジュールとの一致は問わない。すなわち、以下の案内処理の機能・作用を実現・実行することができるのであれば、端末装置１０は、任意の機能単位で案内処理を実現・実行して良い。

【0045】

〔２−２．案内処理における作用効果の一例〕
以下、図６に示すフローチャートを用いて、各処理部１７〜２０が実行・実現する案内処理の内容について説明する。図６は、実施形態に係る端末装置が実行する案内処理の流れの一例を説明するフローチャートである。

【0046】

まず、案内実行部１７は、利用者から目的地が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、案内実行部１７は、目的地が入力された場合は（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、図示を省略した外部のサーバから経路情報を取得する（ステップＳ１０２）。ここで、案内実行部１７は、ＧＰＳが使えるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

【0047】

例えば、案内実行部１７は、ＧＰＳ受信アンテナ１４が衛星からの信号を受信できない場合や、信号を受信できた衛星の数が所定の閾値よりも少ない場合等には、ＧＰＳが使用できないと判定し（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、移動状態判定部２０により推定された車両Ｃ１０の移動方向や速度から現在位置を取得する（ステップＳ１０４）。例えば、案内実行部１７は、移動状態判定部２０により推定された現在地を取得する。なお、移動状態判定部２０が車両Ｃ１０の現在地を推定する処理の具体的な内容については、後述する。

【0048】

一方、案内実行部１７は、ＧＰＳが使えると判定した場合は（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＧＰＳを用いて現在地を特定する（ステップＳ１０５）。そして、案内実行部１７は、音声出力部１８や画像出力部１９を制御し、ＧＰＳを用いた現在地若しくは推定した現在地を用いて、案内を出力する（ステップＳ１０６）。例えば、音声出力部１８は、案内実行部１７からの制御に従って、現在地や車両Ｃ１０が進むべき方向等を示す音声を出力部１５から出力する。また、画像出力部１９は、案内実行部１７からの制御に従って、現在地と周辺の地図とを重ねた画像や、車両Ｃ１０が進むべき方向等を示す画像を出力部１５から出力する。

【0049】

続いて、案内実行部１７は、現在地が目的地の周辺であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。そして、案内実行部１７は、現在地が目的地の周辺であると判定した場合は（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、音声出力部１８や画像出力部１９を制御して案内の終了を示す終了案内を出力し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。一方、案内実行部１７は、現在地が目的地の周辺ではないと判定した場合は（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０３を実行する。なお、案内実行部１７は、目的地が入力されていない場合は（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、入力されるまで待機する。

【0050】

〔２−３．取得処理における作用効果の一例〕
次に、図７に示すフローチャートを用いて、取得部２４が実行・実現する取得処理の内容について説明する。図７は、実施形態に係る端末装置が実行する取得処理の流れの一例を説明するフローチャートである。

【0051】

例えば、取得部２４は、所定の時間間隔（例えば、１秒）で、図７に示す取得処理を実行する。まず、取得部２４は、ＧＰＳを用いて端末装置１０の位置、すなわち、車両Ｃ１０の位置を特定する（ステップＳ２０１）。そして、取得部２４は、前回ＧＰＳを用いて特定した位置と、ステップＳ２０１にて特定した位置との差分に基づいて、ＧＰＳ速度を算出する（ステップＳ２０２）。

【0052】

また、取得部２４は、前回算出したＧＰＳ速度と新たに算出したＧＰＳ速度との差分を変化量として算出する（ステップＳ２０３）。なお、例えば、取得部２４は、ｔ秒おきにＧＰＳ速度を算出する場合、前回算出したＧＰＳ速度と新たに算出したＧＰＳ速度との差分をｔで除算した値を変化量としてもよい。そして、取得部２４は、ステップＳ２０１にて車両Ｃ１０の位置を特定した日時と、算出したＧＰＳ速度と、算出した変化量とを対応付けてＧＰＳ速度データベース１２ｂに登録する（ステップＳ２０４）。すなわち、取得部２４は、所定の位置測位システムを用いて、移動体である車両Ｃ１０の位置を所定の時間間隔で特定し、特定した位置の変化に基づいて、移動体である車両Ｃ１０の速度を取得する処理を実行する。

【0053】

例えば、取得部２４は、図１中（Ｄ）に示すように、１秒間隔でＧＰＳ情報を取得し、取得したＧＰＳ情報が示す位置の差分から、１秒間隔で、ＧＰＳ速度＃１、ＧＰＳ速度＃２、ＧＰＳ速度＃３を取得する。そして、取得部２４は、ＧＰＳ速度＃１とＧＰＳ速度＃２とから変化量＃１を算出し、ＧＰＳ速度＃２とＧＰＳ速度＃３とから変化量＃２を算出する。

【0054】

なお、取得部２４は、ＯＢＤ（On-Board diagnostics）端子等、車両Ｃ１０が有する情報系や制御系の制御装置から情報を取得するための一般的な規格を介して、車両Ｃ１０の速度を取得してもよい。また、取得部２４は、ブルートゥース（登録商標）等の近距離無線通信技術を用いて、車両Ｃ１０が有する情報系や制御系の制御装置から、車両Ｃ１０の移動速度を取得してもよい。このように、車両Ｃ１０が有する制御装置から速度を直接取得した場合、ＧＰＳを用いて移動速度を推定した場合と比較して、速度の精度を向上させるとともに、遅延を抑えることができる。このため、端末装置１０は、後述する推定処理において、車両Ｃ１０の移動方向の推定精度を向上させることができる。

【0055】

〔２−４．検出処理における作用効果の一例〕
次に、図８に示すフローチャートを用いて、検出部２１、特定部２２、および変換部２３が実行する検出処理の流れの一例を説明する。図８は、実施形態に係る端末装置が実行する検出処理の流れの一例を説明するフローチャートである。

【0056】

例えば、検出部２１は、加速度センサ１３から加速度を取得する（ステップＳ３０１）。具体的には、加速度センサ１３が所定の時間間隔で、端末座標系の（ｘ、ｙ、ｚ）軸方向ごとに測定した加速度の大きさを取得する。また、検出部２１は、所定の期間の間に加速度センサ１３が測定した加速度の大きさの平均値を、端末座標系の各軸方向ごとに算出する（ステップＳ３０２）。例えば、検出部２１は、加速度センサ１３が２０ミリ秒ごと（すなわち、１秒間に５０回の割合）で検出した端末座標系の加速度を１秒分収集する。そして、検出部２１は、収集した各加速度のｘ軸方向の値の平均値ｘ_ｍ、ｙ軸方向の値の平均値ｙ_ｍ、ｚ軸方向の値の平均値ｚ_ｍ、をそれぞれ算出し、算出した各軸方向の平均値からなるベクトル（ｘ_ｍ、ｙ_ｍ、ｚ_ｍ）を平均ベクトルＧとする。

【0057】

続いて特定部２２は、検出部２１によって算出された加速度に基づいて、基準方向を特定する（ステップＳ３０３）。より具体的には、特定部２２は、図１中（Ｃ）に示すように、検出部２１によって算出された加速度の平均値からなる平均ベクトルＧの方向を、基準方向とする。

【0058】

続いて、変換部２３は、端末座標系の所定の軸方向を特定部２２が設定した基準方向に一致させる回転行列を算出する（ステップＳ３０４）。そして、変換部２３は、算出した回転行列を用いて、検出部２１により端末座標系で取得された加速度の各成分を変換する（ステップＳ３０５）。すなわち、変換部２３は、検出部２１によって取得された加速度を、車両座標系ではなく、基準方向を基準とする座標系の加速度に変換する。

【0059】

例えば、特定部２２は、加速度の平均ベクトルＧの方向を基準方向として設定する。そして、変換部２３は、端末座標系の−ｘ軸方向と平均ベクトルＧの方向とが一致するような回転行列をＣ１変換式として算出する。ここで、車両Ｃ１０が停止している場合等では、平均ベクトルＧの方向が重力加速度の方向と一致すると予測される。そこで、変換部２３は、端末座標系の−ｘ軸方向と平均ベクトルＧの方向とを一致させることで、端末座標系の−ｘ軸方向と車両座標系のＸ軸方向とを一致させる。

【0060】

なお、変換部２３は、ＳＶＭやＧＰＳ速度等を用いて、車両Ｃ１０が停止しているか否かを判定し、車両Ｃ１０が停止していると判定された際に加速度センサ１３が取得した加速度の平均ベクトルＧの方向を基準方向としてもよい。また、変換部２３は、端末座標系の−ｘ軸方向と平均ベクトルＧの方向とが一致するような回転行列であれば、任意の回転行列を採用してよい。すなわち、変換部２３は、ｙ軸方向やｚ軸方向を任意の方向へと回転させる回転行列を採用してよい。また、以下の説明では、端末座標系の−ｘ軸方向と平均ベクトルＧの方向とを一致させるＣ１変換式を用いて、加速度センサ１３が測定した加速度の座標系を変換する処理をＣ１変換と記載する場合がある。

【0061】

そして、変換部２３は、Ｃ１変換を行った加速度におけるＹＺ平面上の平均値を算出し、算出した平均値を加速度を測定した日時とともに所定の期間の間、保持する（ステップＳ３０６）。例えば、変換部２３は、検出部２１によって取得された加速度を、ｙ軸とＹ軸、ｚ軸とＺ軸とが一致していない座標系（基準方向を基準とする座標系）の加速度にＣ１変換する。また、変換部２３は、所定の期間内（例えば、１秒）の間に検出された加速度のうちＹＺ平面上、すなわち、ｘ軸方向とは垂直な面上の加速度を抽出する。

【0062】

そして、変換部２３は、抽出した加速度と、各加速度が検出された日時と、抽出した加速度の平均値とを対応付けて加速度データベース１２ｃに登録する。例えば、変換部２３は、ある１秒間の起点、終点または中央点となる日時と、その１秒間の間に測定された加速度のＹＺ平面上における加速度と、その加速度の平均値とを対応付けて加速度データベース１２ｃに登録する。

【0063】

このように、変換部２３は、図１中（Ｅ）に示すように、測定した加速度に回転行列を適用し、ＹＺ平面上における加速度の平均値＃１、平均値＃２、平均値＃３を取得する。すなわち、端末装置１０は、ＧＰＳ情報からＧＰＳ速度を算出して変化量を算出するとともに、加速度センサ１３が検出した加速度の平均値を所定の時間間隔で算出する。

【0064】

なお加速度センサ１３が測定した加速度に対して、上述したＣ１変換を行った場合、端末座標系のｘ軸と車両座標系のＸ軸とを一致させることができるものの、端末座標系のｙ軸やｚ軸を車両座標系のＹ軸やＺ軸に一致させることが必ずしもできない。そこで、端末装置１０は、後述する推定処理により、加速度から車両Ｃ１０の移動方向を推定し、推定した移動方向に基づいて、端末座標系のｙ軸やｚ軸を車両座標系のＹ軸やＺ軸に一致させる回転行列をＣ２変換式として算出する。

【0065】

〔２−５．推定処理における作用効果の一例〕
次に、図９に示すフローチャートを用いて、推定部２５、および判定部２６が実行する推定処理の流れの一例を説明する。図９は、実施形態に係る端末装置が実行する推定処理の流れの一例を説明するフローチャートである。

【0066】

例えば、推定部２５は、ＧＰＳ速度データベース１２ｂを参照し、変化量が所定の閾値を超えた日時を特定する（ステップＳ４０１）。すなわち、推定部２５は、ＧＰＳ速度を用いて、加速や減速等により車両Ｃ１０に所定の閾値よりも大きな加速度がかかったと推定される日時を特定する。このようなタイミングで検出された加速度の情報には、加速や減速により生じた加速度の大きさや方向、すなわち、車両Ｃ１０の移動方向を示す情報が含まれると予測される。そこで、推定部２５は、特定した日時において検出された加速度を用いて、以下の処理を実行することにより、車両Ｃ１０の移動方向を推定する。より具体的には、推定部２５は、取得された速度の変化量が所定の閾値を超えた際に検出された加速度の方向に基づいて、車両Ｃ１０の移動方向を推定する。

【0067】

例えば、推定部２５は、特定した日時よりも所定の期間だけ前に測定された加速度の平均値を加速度データベース１２ｃから抽出する（ステップＳ４０２）。すなわち、推定部２５は、取得された速度が変化した際に検出されていた加速度の方向に基づいて、移動体である車両Ｃ１０の移動方向を推定する。ここで、ＧＰＳを用いて車両Ｃ１０の移動速度を取得した場合、所定の遅延（例えば、２秒程度）が生じる場合がある。例えば、日時「Ａ」に車両Ｃ１０が速度「Ｂ」で移動していた場合、ＧＰＳを用いて車両Ｃ１０の移動速度を取得すると、日時「Ａ」よりも２秒程度遅延した際の日時における車両Ｃ１０の速度として、速度「Ｂ」が測定されることとなる。そこで、推定部２５は、特定した日時よりも所定の期間だけ前に測定された加速度から算出された平均値を加速度データベース１２ｃから抽出する。

【0068】

例えば、推定部２５は、図１中（Ｆ）に示すように、変化量の値が所定の閾値を超えた時刻からＧＰＳ速度の遅延を考慮した時刻だけ前に検出された加速度の平均値を抽出する。例えば、推定部２５は、変化量＃２の値が所定の閾値を超えている場合には、変化量＃２が取得された日時、例えば、ＧＰＳ速度＃２とＧＰＳ速度＃３とが取得された日時の中央値を特定し、特定した中央値よりも２秒前に取得された加速度から算出された平均値が平均値＃１であると特定する。このような場合、推定部２５は、平均値＃１を加速度データベース１２ｃから抽出する。

【0069】

より具体的な例を挙げると、推定部２５は、ＧＰＳ速度データベース１２ｂを参照し、２ｋｍ／ｈ／ｓ以上、若しくは、−２ｋｍ／ｈ／ｓ以下となる変化量と対応付けられた日時、すなわち、所定の閾値以上、加減速が行われた日時を特定する。例えば、図３に示す情報がＧＰＳ速度データベース１２ｂに登録されている場合、推定部２５は、変化量「１８ｋｍ／ｈ／ｓ」と対応付けられた日時「2016/10/1/10：00：17」を特定する。このような場合、推定部２５は、ＧＰＳの遅延を考慮して、特定した日時「2016/10/1/10：00：17」から２秒前の日時「2016/10/1/10：00：15」を算出し、算出した日時「2016/10/1/10：00：15」と対応付けられた加速度の平均値を加速度データベース１２ｃから抽出する。例えば、図４に示す情報が加速度データベース１２ｃに登録されている場合、推定部２５は、日時「2016/10/1/10：00：15」と対応付けられた加速度の平均値「平均値＃１」を抽出する。すなわち、推定部２５は、日時「2016/10/1/10：00：15」と対応付けられた加速度を、ＧＰＳ速度を大きく変化させた加減速による加速度の平均値として抽出する。

【0070】

なお、端末装置１０は、車両Ｃ１０が有する情報系や制御系の制御装置から、車両Ｃ１０の移動速度を取得する場合、車両Ｃ１０の移動速度をほぼリアルタイムで取得することができる。そこで、推定部２５は、車両Ｃ１０が有する情報系や制御系の制御装置から車両Ｃ１０の移動速度が取得されている場合には、車両Ｃ１０の速度の変化量が所定の閾値を超えた時刻と同時刻に検出された加速度や、車両Ｃ１０の速度の変化量が所定の閾値を超えた時刻と同時期に検出された加速度の平均値を抽出してもよい。

【0071】

ここで、車両Ｃ１０が加速した場合には、車両座標系においてＺ軸方向の加速度が検出され、車両Ｃ１０が減速した場合には、車両座標系において−Ｚ軸方向の加速度が検出されると考えられる。そこで、推定部２５は、取得された速度の変化に基づいて、移動体である車両Ｃ１０が加速したか減速したかを特定し、検出された加速度の方向と、移動体が加速したか減速したかに基づいて、移動体の移動方向を推定する。より具体的には、推定部２５は、ＧＰＳ速度が減速を示す場合（例えば、変化量の値が負である場合）は、抽出した平均値の符号を反転させることで（ステップＳ４０３）、加速度データベース１２ｃから抽出した加速度の方向を揃える。すなわち、推定部２５は、車両Ｃ１０が加速したと判定した場合には、検出された加速度の方向を移動体の移動方向とは反対の方向とし、車両Ｃ１０が減速したと判定した場合には、検出された加速度の方向を移動体の移動方向とする。

【0072】

そして、推定部２５は、抽出した平均値を平均値データベース１２ｄに登録する（ステップＳ４０４）。すなわち、推定部２５は、車両Ｃ１０が所定の閾値以上加速したり減速したりした際に検出されたと推定される加速度であって、重力方向に対して垂直な平面上の加速度を収集平均値として平均値データベース１２ｄに登録する。なお、推定部２５は、平均値データベース１２ｄに所定の数の収集平均値が登録されている場合には、登録された日時や、算出元となる加速度を測定した日時が最も古い収集平均値を削除し、新たに抽出した平均値を収集平均値として平均値データベース１２ｄに登録してもよい。また、推定部２５は、絶対値が所定の閾値よりも大きいＧＰＳ速度の変化量が測定される度に、上述した処理を実行してもよい。

【0073】

そして、推定部２５は、平均値データベース１２ｄに登録された平均値の平均値に基づいて、車両Ｃ１０の移動方向を推定する（ステップＳ４０５）。ここで、加速度データベース１２ｃに登録された平均値は、重力方向に対して垂直な面上の加速度、すなわち、ＹＺ平面上の平均値である。そこで、推定部２５は、平均値データベース１２ｄに登録された平均値のさらに平均値を算出することで、車両Ｃ１０が直線の加速を行う際に生じる加速度の方向、すなわち、車両座標系におけるＺ軸方向の加速度の方向を特定する。

【0074】

すなわち、推定部２５は、車両Ｃ１０の移動方向として、重力方向に対して垂直な平面上の方向を推定する。より具体的には、変換部２３は、検出された加速度の方向を、重力方向に対して垂直な平面上の方向にＣ１変換する。そして、推定部２５は、変換された加速度の平均値に基づいて、重力方向に対して垂直な平面上における車両Ｃ１０の移動方向を推定する。そして、推定部２５は、推定した車両Ｃ１０の移動方向に基づいて、端末座標系を車両座標系へと変換する座標変換式（すなわち、Ｃ１変換された加速度を車両座標系へと変換する座標変換式）をＣ２変換式として算出する（ステップＳ４０６）。その後、判定部２６は、Ｃ２変換式を用いて、加速度センサが測定した加速度を端末座標系から車両座標系へと変換し、変換後の加速度に基づいて、車両Ｃ１０の移動状態を推定する（ステップＳ４０７）。

【0075】

例えば、推定部２５は、図１中（Ｇ）に示すように、減速か加速かに応じて平均値の向きを補正するとともに、継続して平均値を収集する。また、推定部２５は、図１中（Ｈ）に示すように、収集した平均値の平均値、すなわち、平均値データベース１２ｄに登録された平均値の平均値をさらに算出し、算出した平均値に基づいて、車両Ｃ１０の移動方向を推定し、推定した車両Ｃ１０の移動方向に基づいて、Ｃ２変換式を算出する。

【0076】

例えば、図１０は、実施形態に係る端末装置が取得する加速度の一例を示す図である。なお、図１０に示す例では、図１０中（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、Ｃ１変換した加速度をＹＺ平面上にプロットした図面を記載した。例えば、図１０中（Ａ）に示す図面は、ＧＰＳ速度の変化量が所定の閾値を超えた期間（例えば、１秒）に生じたと推定される複数の加速度をＣ１変換し、Ｃ１変換した加速度をＹＺ平面上にプロットした図面である。ここで、Ｃ１変換では、車両Ｃ１０の移動方向が不明なため、Ｚ軸を中心とした回転方向が正確ではない。このため、図１０中（Ａ）に示すように、車両Ｃ１０の加速や減速時に生じた加速度をＣ１変換し、ＹＺ平面上にプロットすると、加速度とＺ軸とにずれが生じるとともに、−Ｚ軸方向とＺ軸方向とのどちらが移動方向であるかが不明確となる。

【0077】

そこで、端末装置１０は、Ｃ１変換した加速度のＹＺ平面上における平均値を用いて、車両Ｃ１０の移動方向を特定する。例えば、端末装置１０は、図１０中（Ｂ）に示すように、Ｃ１変換した加速度を、その加速度が測定された期間ごとに平均値を算出する。すると、端末装置１０は、図１０中（Ｂ）に示すように、加速によって生じる加速度の方向の平均値と、減速によって生じる加速度の方向の平均値とを得ることができる。

【0078】

そして、端末装置１０は、図１０中（Ｂ）に示す加速度の平均のうち、減速によって生じた加速度の方向をＹＺ平面上で反転させる。例えば、端末装置１０は、図１０中（Ｃ）に示すように、ＧＰＳ速度の変化量が負である際に生じたと推定される加速度の平均値の向きを、Ｘ軸を中心として、ＹＺ平面上でπだけ回転させる。そして、端末装置１０は、図１０中（Ｄ）に示すように、各加速度の向きの平均値を算出し、算出した平均値の方向を、車両Ｃ１０の加速によって生じる加速度の向き、すなわち、＋Ｚ軸方向とする。この結果、端末装置１０は、Ｘ軸方向を中心としたＺ軸とｚ軸との間の角度αを得ることができる。なお、端末装置１０は、図１０中（Ｃ）に示す平均値と、＋Ｚ軸方向との間の角度をそれぞれ算出し、算出した角度の平均値をＸ軸方向を中心としたＺ軸とｚ軸との間の角度αとしてもよい。

【0079】

そして、判定部２６は、Ｃ２変換式を用いて、加速度センサ１３が測定した加速度から、車両Ｃ１０の移動方向と速度とを算出する。例えば、推定部２５は、加速度センサ１３が測定した加速度のＣ１変換を行い、Ｃ１変換後の加速度にＣ２変換式を適用した場合に加速度センサが測定した加速度を端末座標系から車両座標系へと変換するようなＣ２変換式を生成する。

【0080】

そして、判定部２６は、Ｃ２変換後の加速度を用いて、車両Ｃ１０の移動方向を推定する。例えば、判定部２６は、＋Ｚ軸方向の加速度が測定された場合は、車両Ｃ１０が加速していると判定し、−Ｚ軸方向の加速度が検出された場合は、車両Ｃ１０が減速していると判定する。また、判定部２６は、移動方向である−Ｚ軸方向とは垂直な＋Ｙ軸方向の加速度が測定された場合は、車両Ｃ１０が右折したと判定し、−Ｙ軸方向の加速度が測定された場合は、車両Ｃ１０が左折したと判定する。

【0081】

また、判定部２６は、変換後の加速度を用いて、車両Ｃ１０の移動速度を算出する。具体的には、判定部２６は、車両Ｃ１０の停車時における加速度のＺ軸成分の平均値を原点（０）として、加速度のＺ軸成分の積分値を、車両Ｃ１０の移動速度とする。 なお、判定部２６は、積分値を採用することにより生じる誤差の蓄積を解消するため、車両Ｃ１０が移動していないと判定された場合は、積分値を０に補正してもよい。例えば、判定部２６は、車両Ｃ１０の停止時における加速度の特徴量を学習したＳＶＭを用いて、車両Ｃ１０が停止しているか否かを判定し、車両Ｃ１０が停止していると判定した場合は、積分値を０に補正してもよい。このように判定部２６は、加速度センサ１３が測定した加速度を用いて、車両Ｃ１０の移動速度や移動方向の推定を行う。

【0082】

〔２−６．処理の流れの一例〕
次に、図１１を用いて、端末装置１０が移動方向を推定する処理の過程の一例について説明する。図１１は、実施形態に係る端末装置が移動方向を推定する処理の過程の一例を示す図である。例えば、端末装置１０は、図１１中（Ａ）に示すように、１秒間間隔でＧＰＳ情報の計測を行うとともに、図１１中（Ｂ）に示すように１秒間の間に５０回程度の割合で、端末座標系による加速度の計測を行う。

【0083】

このような場合、端末装置１０は、図１１中（Ｃ）に示すように、加速度の平均値を所定の時間間隔で算出し、算出した加速度の平均値の方向を基準方向と見做すことで、端末座標系のｘ軸方向を車両座標系のＸ軸方向へと変換するＣ１変換を行うＣ１変換式（回転行列）を所定の時間間隔で導出する。そして、端末装置１０は、図１１中（Ｄ）に示すように、測定した加速度をＣ１変換式を用いて変換するＣ１変換を実行する。

【0084】

続いて、端末装置１０は、図１１中（Ｅ）に示すように、Ｃ１変換後の加速度から、ＹＺ平面上における平均値を算出する。また、端末装置１０は、図１１中（Ｆ）に示すように、ＧＰＳ情報に基づいて算出されたＧＰＳ速度の変化量が所定の閾値を超える際に取得したと推定される平均値を抽出する。例えば、端末装置１０は、図１１中（Ｇ）に示すように、ＧＰＳ速度の取得に関する遅延量を考慮し、ＧＰＳ速度の変化量が所定の閾値を超えたと判定された時刻から所定の期間（例えば、２秒）だけ前の加速度から算出された平均値を抽出する。

【0085】

そして、端末装置１０は、図１１中（Ｈ）に示すように、抽出した平均値を用いて、端末座標系から車両座標系へと変換するＣ２変換式を導出する。より具体的には、端末装置１０は、ＧＰＳ速度の変化量が所定の閾値を超える度に、新たなＣ２変換式の導出を行う。この結果、端末装置１０は、初期設定の際は、迅速に車両Ｃ１０の移動方向を推定し、Ｃ１変換式やＣ２変換式を導出するとともに、一定の時間間隔でＣ１変換式やＣ２変換式の更新を行うので、推定精度を維持することができる。

【0086】

〔２−７．数式の一例〕
次に、数式を用いて、推定部２５が端末座標系を車両座標系へと変換するＣ２変換式を算出する処理の一例を説明する。なお、推定部２５が実行する処理は、以下の数式が示す処理に限定されるものではない。例えば、推定部２５は、一次変換を表現した数式を用いて、端末座標系から車両座標系への座標変換を行ってもよい。

【0087】

例えば、端末座標系の各軸をｘｙｚ軸とし、車両座標系の各軸をＸＹＺ軸とする。係る場合、車両座標系を端末座標系へと変換する処理は、以下の式（１）で表される。なお、式（１）では、ｘ軸を中心とした回転角度をα、ｙ軸を中心とした回転角度をβ、ｚ軸を中心した回転角度をγとし、ｘ軸を中心とした回転による座標変換を行う回転行列をＲ_ｘ（α）、ｙ軸を中心とした回転による座標変換を行う回転行列をＲ_ｙ（β）、ｚ軸を中心とした回転による座標変換を行う回転行列をＲ_ｚ（γ）とした。

【0088】

【数1】

【0089】

また、回転行列Ｒ_ｘ（α）、回転行列Ｒ_ｙ（β）、および回転行列Ｒ_ｚ（γ）（以下、総括して「各回転行列」と記載する場合がある。）は、以下の式（２）〜（４）で表すことができる。

【0090】

【数2】

【0091】

【数3】

【0092】

【数4】

【0093】

ここで、平均ベクトルＧの方向は、−Ｘ軸方向の加速度であるから、車両座標系では、以下の式（５）で表すことができる。

【0094】

【数5】

【0095】

一方、端末座標系で検出された各軸方向の平均ベクトルＧを（ａ_ｘ、ａ_ｙ、ａ_ｚ）と記載する。かかる場合、ａ_ｘ、ａ_ｙ、ａ_ｚは、式（５）で示す平均ベクトルＧを各回転行列で変換した値となるので、以下の式（６）が成り立つ。

【0096】

【数6】

【0097】

この結果、式（６）におけるｚ軸方向の値より、式（７）を得る。

【0098】

【数7】

【0099】

また、平均ベクトルＧの大きさを考慮した規格化により、式（８）が成り立つため、式（６）におけるｘ軸およびｙ軸方向の値から、式（９）を得る。この結果、端末装置１０は、式（７）および式（９）から、ｙ軸回りの回転角βを特定することができる。

【0100】

【数8】

【0101】

【数9】

【0102】

ここで、式（９）に示す値の符号による場合分けを行うと、式（６）の解として以下の式（１０）〜（１３）を得ることができる。

【0103】

【数10】

【0104】

【数11】

【0105】

【数12】

【0106】

【数13】

【0107】

一方、端末座標系を車両座標系へと変換する処理は、式（１）に示す座標変換の逆変換であるため、以下の式（１４）で表される。

【0108】

【数14】

【0109】

また、βとγの値は式（１０）〜（１３）から導出済みであるので、端末座標系の加速度ａ_ｘ、ａ_ｙ、ａ_ｚのうちｙ軸およびｚ軸のみを回転させ、端末座標系のｘ軸を車両座標系のＸ軸に一致させるＣ１変換は、式（１５）で示すことができる。

【0110】

【数15】

【0111】

ここで、端末装置１０は、移動方向を決める加速度、すなわち、ＧＰＳ速度が大きく変化した際に生じたと推定される加速度のＹＺ平面上における方向を算出し、算出した方向がＺ軸方向に一致するように、ｘ軸（Ｃ１変換後は、Ｘ軸と同一）回りの回転角αを算出すればよい。例えば、ＧＰＳ速度が大きく変化した際に生じたと推定される加速度をサンプルとした場合、ｙ軸方向の加速度のサンプルをｙ、ｚ軸方向の加速度のサンプルをｚとし、ＹＺ平面上に投影した加速度のサンプルの成分をｙ’、ｚ’とすると、式（１６）を得る。

【0112】

【数16】

【0113】

ここで、ｙ軸方向とｚ’軸方向との間の回転角をθとすると、αは、以下の式（１７）で表すことができ、θの正弦および余弦は、以下の式（１８）、式（１９）で示すことができる。

【0114】

【数17】

【0115】

【数18】

【0116】

【数19】

【0117】

ここで、式（１７）〜（１９）から、ｙ’の値は、以下の式（２０）に示すように零となる。より具体的には、式（１７）より以下の式（２１）、式（２２）が成り立つ。この結果、式（１８）および式（１９）の左辺を式（２１）、式（２２）を用いてαの式に変換し、式（１６）に代入すると、式（２０）が成立する。

【0118】

【数20】

【0119】

【数21】

【0120】

【数22】

【0121】

以上の計算結果をまとめると、以下の式（２３）で示されるＣ１変換式は、以下の式（２４）で示すことができる。

【0122】

【数23】

【0123】

【数24】

【0124】

また、Ｃ１変換を行った加速度をＸ軸を中心として回転させることで、Ｃ２変換を行うＣ２変換式は、以下の式（２５）で示すことができる。

【0125】

【数25】

【0126】

〔３．変形例〕
上述した実施形態に係る端末装置１０は、上記実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよい。そこで、以下では、上記の端末装置１０の他の実施形態について説明する。

【0127】

〔３−１．重みづけについて〕
ここで、上述した推定処理では、加速度の向きに基づいて車両Ｃ１０の移動方向を推定した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、端末装置１０は、加速度の大きさを考慮して、車両Ｃ１０の移動方向を推定してもよい。例えば、車両Ｃ１０の走行時において大きな加速や減速が生じた場合は、車両Ｃ１０が直進していたと予測される。例えば、信号交差点で停止し、その後加速した場合や、急ブレーキを行った場合には、大きな加減速、ひいては、大きな加速度が測定されると予測されるが、このような状態においては、車両Ｃ１０は、直進状態であると予測される。このため、所定の閾値よりも大きな加速度は、所定の閾値よりも小さな加速度よりも、車両Ｃ１０の移動方向を推定する際により信頼できるデータとなる。

【0128】

そこで、端末装置１０は、加速度の大きさに基づいた重みづけを考慮した状態で、検出された複数の加速度を用いて、移動体である車両Ｃ１０の移動方向を推定してもよい。より具体的には、端末装置１０は、加速度の大きさが大きい程、重みが大きくなるように各加速度に対する重みづけを行って、車両Ｃ１０の移動方向を推定してもよい。

【0129】

例えば、端末装置１０は、車両Ｃ１０の移動方向を推定する際に用いる加速度の平均値を算出する場合、すなわち、加速度センサ１３が検出した加速度をＣ１変換し、Ｃ１変換後の加速度の平均値を算出する際に、加速度の大きさに応じた重みづけを行ってもよい。より具体的な例を挙げると、例えば、Ｃ１変換した加速度のベクトルをａ_ｉ（数式中では、ａを太字で示した。以下同様。）と記載した場合、端末装置１０は、以下の式（２６）に示すように、ベクトルａ_ｉにベクトルａ_ｉのノルムである｜ａ_ｉ｜と、所定の重み係数ｗとを積算した値を、ベクトルａ_ｉの値として平均値を算出してもよい。

【0130】

【数26】

【0131】

また、端末装置１０は、各加速度の大きさに基づいた重みづけを考慮した状態で、複数の加速度の向きの平均値に基づいて、移動体である車両Ｃ１０の移動方向を推定してもよい。すなわち、端末装置１０は、ＧＰＳ速度の変化量が所定の閾値よりも大きくなった際に取得された加速度の平均値、すなわち、平均値データベース１２ｄに登録された平均値からＸ軸を中心とした回転方向を算出する際に、各平均値の大きさに基づいた重みづけを考慮してもよい。例えば、平均値データベース１２ｄに登録された平均値のベクトルをベクトルａ_ｉとし、ベクトルａ_ｉの向きと、−Ｚ軸方向との間の角度をθｉとした場合、端末装置１０は、以下の式（２７）に示す式を用いて、−Ｚ軸方向と各平均値との間の角度の平均値を算出し、車両Ｃ１０の移動方向を推定してもよい。

【0132】

【数27】

【0133】

なお、上述した式（２６）、式（２７）は、あくまで一例であり、端末装置１０は、加速度の大きさに基づいた重みづけを考慮して、車両Ｃ１０の移動方向を推定するのであれば、任意の式を採用してよい。また、上述した重みづけの処理は、例えば、図２に示す推定部２５によって実現される。

【0134】

〔３−２．姿勢の検出機能について〕
ここで、端末装置１０がスマートデバイス等の移動端末装置等により実現される場合、利用者は、端末装置１０を用いた検索処理を行ったり、端末装置１０を所持したまま車両Ｃ１０から下車する等といった行為を行うと予測される。このため、端末装置１０の設置姿勢は、変化する恐れがある。しかしながら、端末装置１０は、設置姿勢が変化したにも関わらず、設置姿勢が変化する前のＣ１変換式やＣ２変換式を用いて車両Ｃ１０の移動方向や移動速度を推定した場合には、移動方向や移動速度の推定精度を悪化させてしまう。

【0135】

そこで、端末装置１０は、設置姿勢の変化を検出する手段を有し、設置姿勢の変化を検出した場合には、Ｃ１変換式やＣ２変換式を算出し直し、算出し直したＣ１変換式やＣ２変換式を用いて、端末座標系の加速度を車両座標系の加速度に変換してもよい。より具体的には、端末装置１０は、検出されてから所定の時間が経過する前の加速度の平均値である第１平均値と、所定の時間よりも短い時間が経過する前の加速度の平均値である第２平均値とを算出する。例えば、端末装置１０は、設置姿勢が変化しない間継続的に計算される長期的な平均加速度（以下、「長期平均」と記載する。）と、一定間隔（例えば１秒）ごとに計算する加速度平均（以下、「短期平均」と記載する。）とを算出する。

【0136】

そして、端末装置１０は、第１平均値および第２平均値の差、すなわち、長期平均と短期平均との差に基づいて、端末装置１０の設置姿勢が変化したか否かを判定してもよい。例えば、図１２は、実施形態に係る端末装置が設置姿勢の変化を検出する処理の一例を説明する図である。例えば、図１２中（Ａ）に示すように、所定の期間の間、設置姿勢の変化が生じなかった場合には、点線の矢印で示した長期平均と、実線の矢印で示した短期平均との向きがほぼ一致すると予測される。一方、図１２中（Ｂ）に示すように、端末装置１０の設置姿勢が変化した場合には、点線の矢印で示した長期平均と、実線の矢印で示した短期平均との向きが乖離すると予測される。

【0137】

そこで、端末装置１０は、図１２中（Ｃ）に示すように、長期平均のベクトルと短期平均のベクトルとの間の角度θの値が所定の閾値を超えた場合は、姿勢が変化したと判定する。例えば、端末装置１０は、第１平均値と第２平均値とのコサイン積の値が「０．８」を超えた状態が所定の期間の間継続した場合は、端末装置１０の設置姿勢が変化したと判定してもよい。例えば、端末装置１０は、長期平均のベクトルをａ_Ｌ、短期平均のベクトルをａ_ｓ、長期平均と短期平均との間の角度をθとした場合、以下の式（２８）を用いて、長期平均と短期平均とのコサイン積（すなわち、内積）の値を算出し、算出した値が所定の閾値以下である場合には、端末装置１０の設置姿勢が変化したと判定してもよい。

【0138】

【数28】

【0139】

なお、例えば、端末装置１０は、端末装置１０の設置姿勢が変化したと判定した場合には、ＧＰＳ速度データベース１２ｂ、加速度データベース１２ｃ、および平均値データベース１２ｄに登録されていた情報を消去し、新たにＧＰＳ速度やＧＰＳ速度の変化量、加速度センサ１３が検出した加速度等を収集する。また、端末装置１０は、収集した加速度の平均値から、重力方向を推定し、推定した重力方向に応じた新たなＣ１変換式を算出する。そして、端末装置１０は、ＧＰＳ速度の変化量が所定の閾値を超えた際の加速度に基づいて、車両Ｃ１０の移動方向を推定し、推定した移動方向に基づいて、新たなＣ２変換式を算出すればよい。

【0140】

このように、端末装置１０は、移動体における加速度を検出し、検出してから所定の時間が経過する前の加速度の平均値である第１平均値と、所定の時間よりも短い時間が経過する前の加速度の平均値である第２平均値とを算出する。そして、端末装置１０は、第１平均値および第２平均値に基づいて、端末装置１０の姿勢が変化したか否かを判定する。このため、端末装置１０は、容易に端末装置１０の設置姿勢が変化したかを判定することができる。なお、上述した設置姿勢の変化を検出する処理は、例えば、図２に示す判定部２６により実現されてもよく、例えば、図２に示す各部２１〜２６とは独立して設けられる算出部や姿勢判定部等といった機能構成により実現されてもよい。端末装置１０がこのような機能構成を有する場合、算出部は、第１平均値と第２平均値とを算出する。そして、姿勢判定部は、算出部により算出された第１平均値および第２平均値に基づき、端末装置１０の姿勢が変化したか否かを判定する。

【0141】

〔３−３．カーブと右左折の判別について〕
ここで、端末装置１０は、Ｃ２変換式を用いて端末座標系の加速度を車両座標系の加速度に変換し、車両座標系の加速度に基づいて、車両Ｃ１０の移動方向を推定する。例えば、端末装置１０は、Ｙ軸方向の加速度に基づいて、車両Ｃ１０が右あるいは左に旋回したことを推定することができる。しかしながら、Ｙ軸方向の加速度のみでは、一定速でカーブを曲がっているのか、交差点を曲がっているのかの判別が困難となってしまう。

【0142】

ここで、端末装置１０を用いて、案内処理のみならず、運転が適切であるか否かの診断（以下、「運転力診断」と記載する。）を行う場合、端末装置１０は、カーブを曲がっているのか、交差点を曲がっているのかを区別して詳細な分析を行うのが望ましい。ここで、交差点を曲がる場合は、右折や左折の前に所定の閾値よりも大きな減速が行われ、右折や左折の後に所定の閾値よりも大きな加速が行われると予測される。一方、カーブを曲がっている場合には、大きな減速や加速が行われないと考えられる。

【0143】

そこで、端末装置１０は、車両Ｃ１０の速度が減速した後で、移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が検出され、その後、車両Ｃ１０の速度が加速していた場合には、移動体である車両Ｃ１０が右折又は左折を行ったと判定してもよい。また、端末装置１０は、移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が検出される前に速度が減速していなかった場合、または、移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が検出された後で速度が加速していなかった場合は、移動体である車両Ｃ１０が曲線の道路を進行していると判定してもよい。

【0144】

例えば、端末装置１０は、Ｃ２変換後の加速度からＹ軸方向の加速度を特定する。続いて、端末装置１０は、Ｙ軸方向の加速度が所定の閾値を超えた場合には、Ｙ軸方向の加速度が所定の閾値を超えた日時を基準日時として特定し、基準日時の直前の数秒間を直前期間とし、基準日時の直後の数秒間を直後期間とする。そして、端末装置１０は、直前期間や直後期間における車両Ｃ１０の速度の変化量を、ＧＰＳ速度を用いて算出する。なお、端末装置１０は、かかる算出を行う場合には、ＧＰＳ速度を取得する際に生じる遅延を考慮してよい。また、端末装置１０は、ＯＢＤ等を用いて、車両Ｃ１０が有する情報系や制御系の制御装置から情報を取得するための一般的な規格を介して、車両Ｃ１０の速度を取得し取得した速度から、直前期間や直後期間における車両Ｃ１０の速度の変化量を算出してもよい。

【0145】

そして、端末装置１０は、直前期間において車両Ｃ１０の速度が所定の閾値よりも減速しており、かつ、直後期間において車両Ｃ１０の速度が所定の閾値よりも加速している場合には、車両Ｃ１０が右折または左折を行ったと判定する。一方、端末装置１０は、直前期間において車両Ｃ１０の速度が所定の閾値よりも減速していなかった場合や、直後期間において車両Ｃ１０の速度が所定の閾値よりも加速していなかった場合には、車両Ｃ１０がカーブを曲がったと判定する。

【0146】

そして、端末装置１０は、車両Ｃ１０が右折または左折を行ったか、或いは、車両Ｃ１０がカーブを曲がったか否かに応じて、運転力診断を行えばよい。例えば、端末装置１０は、車両Ｃ１０が右折または左折を行ったと判定した際に、基準日時において測定した加速度の値が所定の閾値よりも大きい場合には、急な右折や左折を行ったものとして、利用者に対して注意を促すメッセージを出力してもよい。また、端末装置１０は、車両Ｃ１０が右折または左折を行ったと判定した際に、直後期間における加速が所定の閾値よりも大きい場合には、利用者に対して注意を促すメッセージを出力してもよい。

【0147】

このように、端末装置１０は、移動体における加速度を検出する。また、端末装置１０は、移動体の速度を取得する。そして、端末装置１０は、取得された速度が減速した後で、移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が検出され、その後、取得された速度が加速していた場合には、移動体が右折又は左折を行ったと判定する。移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が検出される前に、取得された速度が減速していなかった場合や、移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が検出された後で、取得された速度が加速していなかった場合には、移動体が曲線の道路を進行していると判定する。

【0148】

なお、渋滞などで一定の減速、加速が検出できない場合も考えられるが、そのようなケースでは、そもそも問題となる運転操作ではないので無視して良いと考えられる。そこで、端末装置１０は、例えば、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）（登録商標）等の道路交通情報通信システムの情報に基づいて、車両Ｃ１０が渋滞に巻き込まれているか否かを判定し、渋滞に巻き込まれている場合には、車両Ｃ１０が右折または左折を行ったか、或いは、車両Ｃ１０がカーブを曲がったか否かといった判定処理を行わずともよい。なお、上述した設置姿勢の変化を検出する処理は、例えば、図２に示す判定部２６により実現されてもよく、例えば、図２に示す各部２１〜２６とは独立して設けられる移動判定部等といった機能構成により実現されてもよい。

【0149】

〔３−４．急制動について〕
また、急加速や急減速は危険な運転操作の一つであるため、運転力診断においては、このような、急加速や急減速を検出できることが望ましい。しかしながら、一般道から高速道路に乗り換える場合、高速道路へ合流する際は急加速する場合がある。このため、単純に急加速や急減速が行われた場合に、危険な運転操作が行われたと判定した場合には、運転力診断の精度が悪化してしまう。

【0150】

ここで、一般道から高速道路に乗り換えた場合には、急加速後に、加速後の速度が一定時間（例えば、１０分）以上継続すると予測される。そこで、端末装置１０は、加速度センサ１３が測定した加速度や、ＧＰＳ速度の変化量、車両Ｃ１０が有する情報系や制御系の制御装置から取得した速度等に基づいて、所定の閾値以上の加速、すなわち、急加速が生じたか否かを判定する。そして、端末装置１０は、急加速が生じたと判定した場合には、加速度センサ１３が測定した加速度や、ＧＰＳ速度の変化量、車両Ｃ１０が有する情報系や制御系の制御装置から取得した速度等に基づいて、急加速後に所定の速度（例えば、時速８０ｋｍ以上）が所定の期間（例えば、１０分間）だけ継続したか否かを判定する。そして、端末装置１０は、急加速後に所定の速度が所定の期間だけ継続した場合には、危険な運転操作が行われなかったものとしてもよい。

【0151】

また、トンネルなどでは、急加速時にＧＰＳ速度が取得できない場合も考えられる。そこで、端末装置１０は、ＧＰＳ速度を取得できない場合には、加速度センサ１３が検出した加速度に基づいて、一定の減速が所定の期間の間発生したか否かを判定し、一定の減速が所定の期間の間発生しなかった場合には、危険な運転操作が行われなかったものとしてもよい。

【0152】

このように、端末装置１０は、加速度センサ１３により所定の閾値を超える加速度が検出された後で、所定の閾値を超える速度が所定の期間を超えて取得されなかった場合は、危険な操作が行われたと判定してもよい。また、端末装置１０は、ＧＰＳ速度等、移動体の速度を取得できない場合には、加速度センサ１３により検出された加速度に基づいて、移動体が減速したか否かを判定し、所定の期間が経過するまでの間に移動体が減速した場合は、危険な操作が行われたと判定してもよい。そして、端末装置１０は、所定の閾値を超える加速度が検出された後で、所定の閾値を超える速度が所定の期間を超えて取得された場合には、移動体が高速移動用の道路を走行していると判定してもよい。

【0153】

このように、端末装置１０は、加速度、ＧＰＳ速度、または車両Ｃ１０が有する情報系や制御系の制御装置から取得した速度等、任意の手法を用いて、車両Ｃ１０の速度を取得する。また、端末装置１０は、車両Ｃ１０の速度の変化量が所定の閾値を超えた場合は、車両Ｃ１０が所定の期間の間、減速を行ったか否かを判定する。そして、端末装置１０は、車両Ｃ１０が所定の期間の間、減速を行わなかった場合には、危険な運転操作が行われていないと判定し、減速を行った場合は、危険な運転操作が行われたと判定する。なお、上述した設置姿勢の変化を検出する処理は、例えば、図２に示す判定部２６により実現されてもよく、例えば、図２に示す各部２１〜２６とは独立して設けられる操作判定部等といった機能構成により実現されてもよい。

【0154】

〔３−５．処理間隔について〕
また、上述した端末装置１０は、上述した取得処理や推定処理、案内処理等を任意の時間間隔で実行して良い。また、端末装置１０は、取得処理、推定処理、案内処理を任意の粒度に分割し、分割した各処理を独立して任意の時間間隔で実行してもよい。例えば、端末装置１０は、加速度の取得、ＧＰＳ速度の取得、変化率の算出、加速度のＣ１変換やＣ２変換、加速度の平均値の算出、車両Ｃ１０の移動方向の推定等を、それぞれ独立したタイミングで実行してもよい。

【0155】

〔３−６．他の実施形態〕
なお、上記実施形態は例示に過ぎず、本発明は、以下に例示するものやそれ以外の他の実施態様も含むものである。例えば、本出願における機能構成、データ構造、フローチャートに示す処理の順序や内容などは例示に過ぎず、各要素の有無、その配置や処理実行などの順序、具体的内容などは適宜変更可能である。例えば、上述した案内処理や判定処理は、上記実施形態で例示したように端末装置１０が実現する以外にも、スマートフォンのアプリなどが実現する端末における装置、方法やプログラムとして実現することもできる。

【0156】

また、端末装置１０を構成する各処理部１７〜２０を、さらにそれぞれ独立した装置で実現する構成も一般的である。また、移動状態判定部２０を構成する各部２１〜２６をそれぞれ独立した装置で実現する構成であってもよい。同様に、外部のプラットフォーム等をＡＰＩ（アプリケーション・プログラム・インタフェース）やネットワークコンピューティング（いわゆるクラウドなど）で呼び出すことで、上記実施形態で示した各手段を実現するなど、本発明の構成は柔軟に変更できる。さらに、本発明に関する手段などの各要素は、コンピュータの演算制御部に限らず物理的な電子回路など他の情報処理機構で実現してもよい。

【0157】

例えば、端末装置１０は、端末装置１０と通信可能な配信サーバとが協調して上述した案内処理を実行してもよい。例えば、配信サーバは、各部２１〜２６を有し、端末装置１０が検出した加速度やＧＰＳ速度を用いて、上述した検出処理、取得処理、推定処理等を実行し、車両Ｃ１０の移動方向の推定や、車両Ｃ１０の移動速度の推定等を端末装置１０に配信し、利用者の案内を実行させてもよい。

【0158】

〔４．効果〕
上述したように、端末装置１０は、移動体における加速度を検出する。また、端末装置１０は、移動体の速度を取得する。そして、端末装置１０は、取得された速度が変化した際に検出されていた加速度の方向に基づいて、移動体の移動方向を推定する。例えば、端末装置１０は、取得された速度の変化量が所定の閾値を超えた際に検出された加速度の方向に基づいて、移動体の移動方向を推定する。

【0159】

このように、端末装置１０は、加速や減速が行われた際に加速度センサ１３が測定した加速度を利用して、車両Ｃ１０の移動方向を推定するので、車両Ｃ１０の移動方向を短期間に精度よく推定することができる。また、端末装置１０は、車両Ｃ１０の移動方向を精度よく特定することができるので、加速、減速、右左折の判定、更には車両Ｃ１０の速度推定（停止判定も含む）を迅速、正確に行なうことができる。また、端末装置１０は、端末装置１０の設置姿勢の推定を迅速、正確に行うことができる。また、端末装置１０は、加速や減速が行われた際に加速度センサ１３が測定した加速度を利用して、車両Ｃ１０の移動方向の推定を繰り返し行うので、端末座標系と車両座標系とのずれに伴う誤差を軽減することができる。

【0160】

また、端末装置１０は、自装置に設置された加速度センサ１３が測定した加速度やＧＰＳ信号を用いて、車両Ｃ１０の移動方向をスタンドアローンで推定することができる。この結果、端末装置１０は、例えば、車両Ｃ１０の移動方向を推定するサーバ装置や、車両Ｃ１０自体の制御装置等から、車両Ｃ１０の移動方向を取得せずとも良いので、これらのサーバ装置や制御装置との間で通信するデータ量を削減することができる。

【0161】

また、端末装置１０は、車両Ｃ１０に端末装置１０を所定の設置姿勢で設置せずとも、車両Ｃ１０の移動方向を精度よく推定することができるので、端末装置１０を所定の設置姿勢に保つホルダを不要とすることができる。また、端末装置１０は、ホルダのメーカーやホルダの向きの固定を不要とすることができる。

【0162】

また、端末装置１０は、所定の位置測位システムを用いて、移動体の位置を特定し、特定した位置の変化に基づいて、移動体の速度を取得する。例えば、端末装置１０は、所定の時間間隔で移動体の位置を特定し、新たに特定した位置と前回特定した位置との差に基づいて、移動体の速度を取得する。このため、端末装置１０は、車両Ｃ１０の制御装置等から速度を取得する機能を有さずとも、スタンドアローンで車両Ｃ１０の移動方向を推定することができる。

【0163】

ここで、民生用のＧＰＳ等には、予め所定の誤差が含まれている場合がある。このため、ＧＰＳが示す位置をそのまま用いて、車両Ｃ１０の移動方向を推定した場合には、ＧＰＳの誤差よりも車両Ｃ１０が大きく移動しなければ、推定精度が悪化してしまう。しかしながら、端末装置１０は、ＧＰＳが示す位置に基づいて、ＧＰＳ速度を算出し、算出したＧＰＳ速度の変化量に基づいて、車両Ｃ１０の加速や減速を判定する。そして、端末装置１０は、車両Ｃ１０の加速や減速にともなう加速度に基づいて、車両Ｃ１０の移動方向を推定するので、例えば、案内処理の開始時に行う初期調整の時間を短縮するとともに、精度良く車両Ｃ１０の移動方向を推定することができる。

【0164】

また、端末装置１０は、取得された速度が変化した日時よりも所定の期間だけ前に検出されていた加速度の方向に基づいて、移動体の移動方向を推定する。すなわち、端末装置１０は、ＧＰＳ速度の遅延を考慮して、速度が所定の閾値を超えた際に検出された加速度の方向に基づいて、移動体の移動方向を推定する。このため、端末装置１０は、ＧＰＳ速度を用いた場合であっても、車両Ｃ１０の移動方向を精度良く推定することができる。

【0165】

また、端末装置１０は、取得された速度の変化に基づいて、移動体が加速したか減速したかを特定し、検出された加速度の方向と、移動体が加速したか減速したかとに基づいて、移動体の移動方向を推定する。例えば、端末装置１０は、移動体が加速したと判定した場合には、検出された加速度の方向を移動体の移動方向とは反対の方向とし、移動体が減速したと判定した場合には、検出された加速度の方向を移動体の移動方向とする。このため、端末装置１０は、車両Ｃ１０の加速によって生じた加速度のみならず、車両Ｃ１０の減速によって生じた加速度に基づいて、車両Ｃ１０の移動方向を推定することができるので、車両Ｃ１０の移動方向を精度良く推定することができる。

【0166】

また、端末装置１０は、所定の状態で検出した加速度の平均値を用いて、重力方向を特定する。そして、端末装置１０は、移動体の移動方向として、重力方向に対して垂直な平面上の方向を推定する。例えば、端末装置１０は、検出された加速度の方向を、重力方向に対して垂直な平面上、すなわちＹＺ平面上の方向に変換し、変換した加速度の平均値に基づいて、ＹＺ平面上における移動体の移動方向を推定する。このため、端末装置１０は、車両Ｃ１０の加速度を長期間測定せずとも、重力方向を特定することができるので、重力方向を基準とした車両Ｃ１０の移動方向を迅速に推定することができる。

【0167】

また、端末装置１０は、加速度の大きさに基づいた重みづけを考慮した状態で、検出された複数の加速度を用いて、移動体の移動方向を推定する。例えば、端末装置１０は、加速度の大きさが大きい程、重みが大きくなるように重みづけを行う。また、端末装置１０は、各加速度の大きさに基づいた重みづけを考慮した状態で、検出された複数の加速度の向きの平均値に基づいて、移動体の移動方向を推定する。この結果、端末装置１０は、車両Ｃ１０の移動方向を精度良く推定することができる。

【0168】

また、端末装置１０は、移動体に設置されており、検出してから所定の時間が経過する前の加速度の平均値である第１平均値（すなわち、長期平均）と、所定の時間よりも短い時間が経過する前の加速度の平均値である第２平均値（すなわち、短期平均）とを算出する。そして、端末装置１０は、第１平均値および第２平均値に基づいて、端末装置１０の設置姿勢が変化したか否かを判定する。具体的には、端末装置１０は、第１平均値と第２平均値とのコサイン積の値が、所定の期間の間、所定の閾値以下となった場合には、設置姿勢が変化したと判定する。この結果、端末装置１０は、設置姿勢の変化を迅速に検出することができるので、Ｃ１変換式やＣ２変換式の更新を迅速に行うことができる結果、車両Ｃ１０の移動状態を精度良く推定することができる。

【0169】

また、端末装置１０は、取得された速度が減速した後で、推定された移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が検出され、その後、取得された速度が加速していた場合には、移動体が右折又は左折を行ったと判定する。また、端末装置１０は、推定された移動体の移動方向とは異なる方向の加速度が検出される前に速度が減速していなかった場合、または、加速度が検出された後で速度が加速していなかった場合は、移動体が曲線の道路を進行していると判定する。このため、端末装置１０は、運転力診断において、車両Ｃ１０が右左折した場合とカーブした道を走行している場合とを切り分けることができる。

【0170】

また、端末装置１０は、所定の閾値を超える加速度が検出された後で、所定の閾値を超える速度が所定の期間を超えて取得されなかった場合は、危険な操作が行われたと判定する。この結果、端末装置１０は、運転力診断において、車両Ｃ１０が高速道路に乗るために加速を行ったのか否かを適切に判定することができる。

【0171】

また、端末装置１０は、移動体の速度を取得できない場合には、検出された加速度に基づいて、移動体が減速したか否かを判定し、所定の期間が経過するまでの間に移動体が減速した場合は、危険な操作が行われたと判定する。また、端末装置１０は、所定の閾値を超える加速度が検出された後で、所定の閾値を超える速度が所定の期間を超えて取得された場合には、移動体が高速移動用の道路を走行していると判定する。このため、端末装置１０は、ＧＰＳ等が利用できない場合にも、スタンドアローンで運転力診断を実現することができる。また、端末装置１０は、運転力診断を行う外部サーバ等との間の通信量を削減することができる。

【0172】

以上、本願の実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

【0173】

また、上記してきた「部（section、module、unit）」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、移動状態判定部は、移動状態判定手段や移動状態判定回路に読み替えることができる。

【符号の説明】

【0174】

１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 加速度センサ
１４ ＧＰＳ受信アンテナ
１５ 出力部
１６ 制御部
１７ 案内実行部
１８ 音声出力部
１９ 画像出力部
２０ 移動状態判定部
２１ 検出部
２２ 特定部
２３ 変換部
２４ 取得部
２５ 推定部
２６ 判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】