特許 6833275 磁場マップ更新方法及び磁場マップ更新装置

(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】6833275

(24)【登録日】2021年2月5日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】磁場マップ更新方法及び磁場マップ更新装置

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20210215BHJP

   G05D 1/02 20200101ALI20210215BHJP

   G01C 21/28 20060101ALI20210215BHJP

【ＦＩ】

   G01C15/00 102Z

   G05D1/02 J

   G01C21/28

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-5589(P2017-5589)

(22)【出願日】2017年1月17日

(65)【公開番号】特開2018-115894(P2018-115894A)

(43)【公開日】2018年7月26日

【審査請求日】2020年1月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】100083563

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 祥二

(72)【発明者】

【氏名】湯浅 純一

【審査官】 櫻井 仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１２９０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１０８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２６６１６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０９３３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０６５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５８４７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １５／００

Ｇ０１Ｃ １７／３８

Ｇ０１Ｃ ２１／２８

Ｇ０５Ｄ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁場測定機能を有する携帯端末により建築物内の所定位置で測定された磁場計測値と、建築物内の座標系で示される座標値と電磁界シミュレーションで得られた磁場データ値が関連付けられた磁場マップ上の前記所定位置と対応する位置の前記磁場データ値とを比較する工程と、前記磁場計測値と前記磁場データ値とが一致しなかった場合に前記所定位置に対応する前記磁場マップ上の位置を更新位置に設定する工程と、該更新位置で前記携帯端末により新たに測定された磁場計測値を基に前記磁場マップを更新する工程とを有する磁場マップ更新方法。

【請求項2】

前記更新位置で測定された磁場計測値は、予め設定された測定回数に達する迄蓄積され、蓄積された前記磁場計測値の平均値を基に前記磁場マップを更新する請求項１に記載の磁場マップ更新方法。

【請求項3】

前記磁場マップは、微細なセルにより分割され、該セル毎に座標値と、磁場データ値と、前記磁場計測値を前記磁場データ値に合致させる係数行列が設定され、前記更新位置で測定された前記磁場計測値に対して前記更新位置に対応する前記セルの係数行列を適用し、前記磁場マップを更新する請求項１又は請求項２に記載の磁場マップ更新方法。

【請求項4】

電磁界シミュレーションで得られた磁場データ値と建築物内の座標系で示される座標値とが関連付けられた磁場マップを作成する磁場マップ作成部と、前記建築物内で実測された磁場計測値と、対応する前記磁場マップ上の前記磁場データ値とが一致しなかった位置を前記磁場マップの更新位置と設定し、該更新位置で新たに実測された前記磁場計測値を基に前記磁場マップを更新する磁場マップ更新部と、前記磁場マップ作成部による前記磁場マップの作成と前記磁場マップ更新部による前記磁場マップの更新とを制御する制御演算部とを具備する磁場マップ更新装置。

【請求項5】

前記更新位置で実測された前記磁場計測値を、予め設定された測定回数迄蓄積する記憶部を更に具備し、前記磁場マップ更新部は、蓄積された前記磁場計測値の平均値を基に前記磁場マップを更新する請求項４に記載の磁場マップ更新装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁場の分布情報を基に作成された磁場マップを更新する磁場マップ更新方法及び磁場マップ更新装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、屋内の位置測定（測位）は、トータルステーション、レーザスキャナ等の測量装置により行われている。然し乍ら、従来の測位方法は、高価な測量装置を用いる必要があった。

【0003】

測量装置を用いない測位方法として、自然界に存在する磁場を用いる手法がある。磁場を用いる手法では、磁場と位置座標とを関連付けた磁場マップを作成し、磁場マップを基に測位を行なう。先ず手持ちの携帯端末で磁場を測定し、磁場強度の実測値である磁場計測値と磁場マップとを比較し、磁場マップ上に於ける携帯端末の位置の候補を絞込む。

【0004】

携帯端末を移動させることで、磁場計測値が変化する。従って、移動先の磁場計測値と、加速度計等、他のセンサで検出した移動距離とを基に、携帯端末の位置の候補を更に絞込む。上記した携帯端末の位置変更を繰返すことで、最終的に携帯端末の磁場マップ上での位置を特定することができる。

【0005】

磁場マップを用いて建築物内の測位を行なう為には、事前に建築物全体の磁場マップを作成する必要がある。然し乍ら、磁場は、配線や配管の変更、什器の設置等により、容易に変化が生じる為、精度よく測位を行う為には磁場の変化に合わせて磁場マップを更新し続ける必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４３９８９８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、容易に磁場マップの更新が可能な磁場マップ更新方法及び磁場マップ更新装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、磁場測定機能を有する携帯端末により建築物内の所定位置で測定された磁場計測値と、建築物内の座標系で示される座標値と磁場データ値が関連付けられた磁場マップの前記磁場データ値とを比較する工程と、前記磁場計測値と前記磁場データ値とが一致しなかった場合に前記所定位置に対応する前記磁場マップ上の位置を更新位置に設定する工程と、該更新位置で前記携帯端末により新たに測定された磁場計測値を基に前記磁場マップを更新する工程とを有する磁場マップ更新方法に係るものである。

【0009】

又本発明は、前記更新位置で測定された磁場計測値は、予め設定された測定回数に達する迄蓄積され、蓄積された前記磁場計測値の平均値を基に前記磁場マップを更新する磁場マップ更新方法に係るものである。

【0010】

又本発明は、前記磁場マップは、微細なセルにより分割され、該セル毎に座標値と、磁場データ値と、前記磁場計測値を前記磁場データ値に合致させる係数行列が設定され、前記更新位置で測定された前記磁場計測値に対して前記更新位置に対応する前記セルの係数行列を適用し、前記磁場マップを更新する磁場マップ更新方法に係るものである。

【0011】

又本発明は、電磁界シミュレーションで得られた磁場データ値と建築物内の座標系で示される座標値とが関連付けられた磁場マップを作成する磁場マップ作成部と、前記建築物内で実測された磁場計測値と、対応する前記磁場マップ上の前記磁場データ値とが一致しなかった位置を前記磁場マップの更新位置と設定し、該更新位置で新たに実測された前記磁場計測値を基に前記磁場マップを更新する磁場マップ更新部と、前記磁場マップ作成部による前記磁場マップの作成と前記磁場マップ更新部による前記磁場マップの更新とを制御する制御演算部とを具備する磁場マップ更新装置に係るものである。

【0012】

更に又本発明は、前記更新位置で実測された前記磁場計測値を、予め設定された測定回数迄蓄積する記憶部を更に具備し、前記磁場マップ更新部は、蓄積された前記磁場計測値の平均値を基に前記磁場マップを更新する磁場マップ更新装置に係るものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、磁場測定機能を有する携帯端末により建築物内の所定位置で測定された磁場計測値と、建築物内の座標系で示される座標値と磁場データ値が関連付けられた磁場マップの前記磁場データ値とを比較する工程と、前記磁場計測値と前記磁場データ値とが一致しなかった場合に前記所定位置に対応する前記磁場マップ上の位置を更新位置に設定する工程と、該更新位置で前記携帯端末により新たに測定された磁場計測値を基に前記磁場マップを更新する工程とを有するので、前記磁場マップの更新が必要な位置を探す為の処理を別途行う必要がなく、容易に前記磁場マップを更新することができる。

【0014】

又本発明によれば、電磁界シミュレーションで得られた磁場データ値と建築物内の座標系で示される座標値とが関連付けられた磁場マップを作成する磁場マップ作成部と、前記建築物内で実測された磁場計測値と、対応する前記磁場マップ上の前記磁場データ値とが一致しなかった位置を前記磁場マップの更新位置と設定し、該更新位置で新たに実測された前記磁場計測値を基に前記磁場マップを更新する磁場マップ更新部と、前記磁場マップ作成部による前記磁場マップの作成と前記磁場マップ更新部による前記磁場マップの更新とを制御する制御演算部とを具備するので、前記磁場マップの更新が必要な位置を探す為の処理を別途行う必要がなく、容易に前記磁場マップを更新することができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施例に係る磁場マップ更新装置を示す構成図である。

【図2】本発明の実施例に係る携帯端末を示す構成図である。

【図3】本発明の実施例に係るＢＩＭデータを示す説明図である。

【図4】本発明の実施例に係る磁場マップを示す説明図である。

【図5】磁場マップの作成を説明するフローチャートである。

【図6】携帯端末の測位を説明するフローチャートである。

【図7】磁場マップの更新を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

【0017】

先ず、図１に於いて、本発明の実施例に係る磁場マップ更新装置１について説明する。

【0018】

該磁場マップ更新装置１は、磁場マップの作成及び更新を行う。該磁場マップ更新装置１は、ＣＰＵ等の制御演算部２と、ＢＩＭデータ作成部３と、磁場マップ作成部４と、磁場マップ較正部５と、測位部６と、磁場マップ更新部７と、通信部８と、記憶部９と、表示部１１と、操作部１２とを有している。

【0019】

前記ＢＩＭデータ作成部３は、図３に示される様な、ＢＩＭ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）データ２５を作成する機能を有している。該ＢＩＭデータ２５は、例えば鉄骨を有する柱２６、天井に張り巡らされた配線２７、水回りの配管２８、上下の階層に掛渡るケーブル２９、什器３１の配置や材質、建築物内に設定した基準位置を基準とした座標値等、建築物に関する全ての情報を基に作成される３次元モデルデータ（図３中では２次元で表示）である。又、前記ＢＩＭデータ２５は、例えば立方体状の微細なセル３２により分割された構成となっている。該セル３２は、それぞれ建築物内の座標系で示される３次元座標で位置が表示される。尚、建築物に関する情報は、設計図、設計データ等から得ることができる。

【0020】

前記磁場マップ作成部４は、前記ＢＩＭデータ２５を基に、前記セル３２毎に番付し、該セル３２毎に磁場強度を求める。

【0021】

前記磁場マップ作成部４は、前記柱２６や前記配線２７等の自然磁場への影響を考慮して電磁界シミュレーションを実行する。電磁界シミュレーションにより、建築物内の磁場の強度が前記セル３２毎に演算され、強度分布が求められる。又、前記磁場マップ作成部４は、電磁界シミュレーション結果を基に、建築物内の全域の番付された前記セル３２について、建築物内の座標系で示される座標値と電磁界シミュレーションにより得られた磁場強度（磁場データ値）とが関連付けられた磁場マップ３３を作成する。

【0022】

該磁場マップ３３は、図４に示される様な分布図であってもよいし、等高線により表されてもよい。尚、図４では、該磁場マップ３３の磁場分布を磁場の強さを濃淡で表した分布図としているが、赤や黄色等、色の違いにより磁場の強さを表す分布図としてもよい。

【0023】

前記磁場マップ較正部５は、前記磁場マップ作成部４で作成された前記磁場マップ３３上の所定の位置に少なくとも１つの標定点を設定する。又、前記磁場マップ較正部５は、標定点で測定された磁場強度の実測値（磁場計測値）と、前記磁場マップ３３上の磁場データ値との比較により、該磁場マップ３３の較正を行う。

【0024】

前記測位部６は、後述する携帯端末１３で測定された磁場計測値、移動距離、移動方向を基に、該携帯端末１３の前記磁場マップ３３上での位置を特定し、該磁場マップ３３上の座標値から前記携帯端末１３の位置を測定（測位）する。

【0025】

磁場マップ更新部７は、建築物内の所定の位置で測定された磁場計測値と、前記磁場マップ３３上の所定位置に対応する位置（前記セル３２）の磁場データ値とを比較し、磁場計測値と磁場データ値とが一致しているかどうかを判断する。又、前記磁場マップ更新部７は、磁場計測値と磁場データ値とが一致していないと判断した場合、不一致であった前記セル３２を前記磁場マップ３３の更新位置として設定する。更に、前記磁場マップ更新部７は、更新位置で測定された磁場計測値を順次取得し、一致する磁場計測値が予め設定された数だけ取得された時点で、その磁場計測値を正しい磁場計測値として前記磁場マップ３３を更新する。

【0026】

尚、該磁場マップ３３は、前記セル３２毎に磁場計測値を磁場データ値に合致させる為の係数行列が予め作成されている。前記磁場マップ３３の更新は、磁場計測値に対して、磁場計測値の取得位置に対応する前記セル３２の係数行列を適用することで実行される。該係数行列は、自然磁場を基に推定されるものであり、建築物内の構造に拘わらず適用可能となっている。

【0027】

前記通信部８は、前記携帯端末１３との間でデータの授受を行うものである。前記通信部８は、前記携帯端末１３から該携帯端末１３が具備する各センサ（後述）による測定結果を受信する。又、前記通信部８は、前記測位部６で測位した前記携帯端末１３の測定結果、磁場マップ３３等を該携帯端末１３に送信する。

【0028】

前記記憶部９には、前記ＢＩＭデータ２５を作成する為のプログラム、前記磁場マップ３３を作成する為のプログラム、該磁場マップ３３を較正する為の較正プログラム、前記携帯端末１３の移動方向を演算する移動方向演算プログラム、前記携帯端末１３の測位を行う為の測位プログラム、前記磁場マップ３３を更新する為の更新プログラム、前記携帯端末１３との通信を行う為の通信プログラム、前記表示部１１に前記磁場マップ３３や測位結果等を表示させる為の表示プログラム等の各種プログラムが格納される。

【0029】

又、前記記憶部９には、前記ＢＩＭデータ２５を作成する為の建築物のデータ、前記ＢＩＭデータ２５、電磁界シミュレーションのシミュレーション結果、前記磁場マップ３３、該磁場マップ３３の各セル３２毎に作成された係数行列、標定点の磁場計測値、更新点での磁場計測値群、測位結果等の各種データが格納される。

【0030】

前記表示部１１は、前記ＢＩＭデータ２５、前記磁場マップ３３、測位結果等を表示させる機能を有している。又、前記操作部１２は、例えば前記ＢＩＭデータ２５を作成する為の建築物に関する情報の入力が可能となっている。

【0031】

次に、図２に於いて、前記携帯端末１３について説明する。

【0032】

該携帯端末１３は、例えばスマートフォンやタブレット等であり、ＣＰＵ等の制御演算部１４と、磁場センサ１５と、加速度計（ＩＭＵ：Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）１６と、傾斜センサ１７と、方位センサ１８と、通信部１９と、記憶部２１と、表示部２２と、操作部２３等を有している。

【0033】

前記磁場センサ１５は、磁場強度の実測値である磁場計測値を取得する。又、前記ＩＭＵ１６は、所定の位置からの移動距離、移動方向を検出可能となっている。

【0034】

前記傾斜センサ１７は、例えば水平に対する２軸の傾斜を検出可能であり、前記携帯端末１３の傾斜角、傾斜方向を検出可能となっている。更に、前記方位センサ１８は、前記携帯端末１３の方位角、即ち移動方向を検出可能となっている。

【0035】

前記通信部１９は、前記磁場センサ１５で計測された磁場計測値、前記ＩＭＵ１６で計測された移動距離、前記方位センサ１８で検出された移動方向を前記磁場マップ更新装置１に送信する。又、前記通信部１９は、前記磁場マップ更新装置１からの測位結果、前記磁場マップ３３を受信する様になっている。

【0036】

前記記憶部２１には、前記傾斜センサ１７の検出結果を基に前記携帯端末１３の傾斜を補正する傾斜補正プログラム、前記方位センサ１８の検出結果を基に移動方向を判断する移動方向判断プログラム、磁場計測値と移動距離とを関連付けて前記磁場マップ更新装置１に送信し、該磁場マップ更新装置１から測位結果や磁場マップ３３等の各種データを受信する為の通信プログラム、前記磁場マップ３３や測位結果を表示する為の表示プログラム等のプログラムが格納されている。

【0037】

前記表示部２２は、前記磁場マップ更新装置１から受信した前記磁場マップ３３や測位結果を基に、該磁場マップ３３上での前記携帯端末１３の位置を表示する様になっている。又、前記操作部２３は、測位の開始及び停止、或は前記磁場マップ３３の拡大及び縮小等の各種操作を行うことができる。

【0038】

次に、図５のフローチャートを用い、本実施例に係る前記磁場マップ３３の作成方法について説明する。

【0039】

ＳＴＥＰ：０１ 先ず、設計図等を基に、対象となる建築物の前記柱２６、前記配線２７、前記配管２８、前記ケーブル２９、前記什器３１の配置や材質、座標値等、建築物に関する全ての情報が、前記操作部１２を介して前記磁場マップ更新装置１に入力される。尚、データ化された設計情報をメモリカード等に格納し、メモリカード読取り機等を介して設計データを読込む様にしてもよい。

【0040】

ＳＴＥＰ：０２ 前記ＢＩＭデータ作成部３は、入力された建築物に関する全ての情報を基に、建築物全体の詳細なモデル（前記ＢＩＭデータ２５）を作成する。尚、該ＢＩＭデータ２５に含まれる座標値は、建築物内に設定した基準位置を基準とした座標系であるが、既知の点に設けられた基準杭等を基に絶対座標系に変換してもよい。

【0041】

ＳＴＥＰ：０３ 次に、前記磁場マップ作成部４は、前記ＢＩＭデータ作成部３が作成した前記ＢＩＭデータ２５を基に、自然磁場に建築物の構造物等の影響要素を全て加味し、実際の磁場をシミュレートする電磁界シミュレーションを実行する。電磁界シミュレーションにより、建築物内の全ての前記セル３２について、どの様な磁場が形成されるかがシミュレートされ、前記セル３２単位で磁場分布が演算される。

【0042】

ＳＴＥＰ：０４ 又、前記磁場マップ作成部４は、電磁界シミュレーションにより演算された建築物内の磁場データ値の分布と、前記ＢＩＭデータ２５に含まれる建築物内の座標値とを基に、磁場データ値と座標値とを関連付けた建築物内の前記磁場マップ３３を作成する。作成された該磁場マップ３３は、前記記憶部９に格納される。

【0043】

ＳＴＥＰ：０５ 該磁場マップ３３が作成されると、該磁場マップ３３上の所定箇所、少なくとも１箇所に標定点が設定される。標定点が設定されると、建築物内の標定点の３次元座標を、トータルステーション等の位置座標取得装置により取得する。又、前記携帯端末１３の前記磁場センサ１５により、標定点の磁場計測値を実測する。

【0044】

最後に、実測された標定点の３次元座標及び磁場計測値と、前記磁場マップ３３上での３次元座標及び磁場データ値とを比較し、比較結果に基づき前記磁場マップ３３を実測値に合致する様較正する。

【0045】

この時、該磁場マップ３３に含まれる座標値は、建築物内に設定された基準点を基準とした３次元座標である。従って、較正の際に、位置座標取得装置としてＧＮＳＳ装置を用いる場合には、前記磁場マップ３３の座標系を絶対座標系へと変換するか、或はＧＮＳＳ装置の絶対座標系を前記磁場マップ３３の座標系へと変換する。

【0046】

尚、ＳＴＥＰ：０４の電磁界シミュレーションにより、充分な精度の前記磁場マップ３３が得られる場合には、ＳＴＥＰ：０５の磁場マップの較正処理は省略してもよい。

【0047】

次に、図６のフローチャートを用い、前記磁場マップ３３を用いた前記携帯端末１３の測位方法について説明する。

【0048】

ＳＴＥＰ：１１ 先ず、建築物内の所定位置に於いて、前記操作部２３より前記携帯端末１３の測位を開始させる。該携帯端末１３の測位が開始されると、前記磁場センサ１５により測位開始位置（第１地点）の磁場計測値が実測される。実測された磁場計測値は、前記通信部１９，８を介して前記磁場マップ更新装置１に送信される。尚、この時に前記ＩＭＵ１６により取得される移動距離は０となる。

【0049】

ＳＴＥＰ：１２ 磁場計測値が受信されると、前記制御演算部２は、前記磁場マップ３３上で、磁場計測値と一致する磁場データ値を有する位置（前記セル３２）を抽出する。通常、同一の磁場データ値を有する前記セル３２は複数箇所あり、これらは全て前記携帯端末１３の位置の候補として設定される。

【0050】

ＳＴＥＰ：１３ 該携帯端末１３の位置の候補である前記セル３２が設定されると、前記制御演算部２により、前記セル３２が複数であるかが判断される。該セル３２が複数ではない、即ち１つであると判断された場合には、前記携帯端末１３の位置が特定されたとして、該携帯端末１３の測位を終了する。

【0051】

ＳＴＥＰ：１４ ＳＴＥＰ：１３にて、該携帯端末１３の位置の候補である前記セル３２が複数あると判断された場合には、測位開始位置（第１地点）から所定距離移動した位置（第２地点）に於いて、前記磁場センサ１５による磁場計測値と、前記ＩＭＵ１６による移動距離とが取得される。

【0052】

ＳＴＥＰ：１５ 又、前記傾斜センサ１７により前記携帯端末１３の傾斜角及び傾斜方向が検出されると共に、前記方位センサ１８により前記携帯端末１３の方位角が検出される。

【0053】

ＳＴＥＰ：１６ 前記制御演算部１４は、検出された傾斜角及び傾斜方向に基づき前記携帯端末１３が水平となる様傾斜を補正すると共に、補正結果と検出された方位角に基づき、前記携帯端末１３の移動方向を演算する。前記携帯端末１３で取得された第２地点の磁場計測値、移動距離及びどの方位に移動したかが、前記通信部１９，８を介して前記磁場マップ更新装置１に送信される。

【0054】

尚、前記携帯端末１３の移動方向の演算は、前記傾斜センサ１７と前記方位センサ１８の検出結果を基に、前記制御演算部１４で行ってもよい。

【0055】

ＳＴＥＰ：１７ 前記制御演算部２は、第２地点の磁場計測値と前記磁場マップ３３上の磁場データ値とが一致する前記セル３２を、前記携帯端末１３の第２地点の候補として抽出する。

【0056】

更に、前記制御演算部２は、第２地点の候補である全ての前記セル３２について、ＳＴＥＰ：１６で受信した移動距離、移動方向を逆算した位置を求める。又、前記制御演算部２は、第２地点の候補のうち、逆算した位置に第１地点の候補が存在する前記セル３２を更に抽出する。抽出された該セル３２は、第２地点の候補として設定される。

【0057】

ＳＴＥＰ：１８ ＳＴＥＰ：１７にて第２地点の位置の候補である前記セル３２が設定されると、前記制御演算部２は、第２地点の候補が１つであるかどうかを判断する。第２地点の候補が１つであると判断された場合には、第２地点、即ち前記携帯端末１３の現在位置が特定されたと判断される。

【0058】

又、該携帯端末１３の位置の候補が１つではないと判断された場合には、第２地点から第３地点へと移動し、ＳＴＥＰ：１４〜ＳＴＥＰ：１８の処理が再度行われる。

【0059】

例えば、第３地点で磁場計測値が実測された場合には、前記制御演算部２は、第３地点で取得された磁場計測値と一致する磁場データ値を有する前記セル３２を、第３地点の位置の候補として抽出する。

【0060】

又、前記制御演算部２は第３地点の候補のうち、第３地点の候補の各位置から第３地点で実測された移動距離、移動方向を逆算した位置に第２地点の候補が存在する前記セル３２を抽出し、第３地点の候補の前記セル３２を絞込む。

【0061】

更に、前記制御演算部２は、絞込まれた第３地点の候補のうち、第２地点の各位置から第２地点で実測された移動距離、移動方向を逆算した位置に第１地点の候補がある前記セル３２を抽出し、第３地点の候補の前記セル３２を更に絞込む。

【0062】

ＳＴＥＰ：１４〜ＳＴＥＰ：１８の処理の繰返しにより、前記携帯端末１３の現在位置の候補のセル３２が順次絞込まれる。該携帯端末１３の位置の候補が１つになった時点で、該携帯端末１３が現在位置する前記セル３２が特定されたと判断され、該携帯端末１３の現在位置が確定する。

【0063】

現在位置が確定した後は、前記携帯端末１３の移動距離、移動方向に基づき、該携帯端末１３の現在位置がリアルタイムで測位される。

【0064】

測位が終了すると、前記磁場マップ３３と測位結果が、前記通信部８，１９を介して前記磁場マップ更新装置１から前記携帯端末１３へと送信されると共に、前記記憶部９に格納される。

【0065】

前記制御演算部１４は、受信した前記磁場マップ３３と測位結果とを基に、該磁場マップ３３上での前記携帯端末１３の位置を前記表示部２２に表示する。前記携帯端末１３の使用者は、前記操作部２３を介して前記表示部２２に表示された前記磁場マップ３３の拡大や縮小を行うことで、現在地を把握することができる。

【0066】

尚、上記処理では、前記携帯端末１３に設けられた前記傾斜センサ１７と前記方位センサ１８により前記携帯端末１３の移動方向を演算していたが、磁場計測値と移動距離のみにより前記携帯端末１３の位置を特定してもよい。この場合、前記傾斜センサ１７と前記方位センサ１８は省略することができる。

【0067】

次に、図７のフローチャートを用い、前記磁場マップ３３の更新方法について説明する。尚、該磁場マップ３３の更新処理は、現在位置が特定された前記携帯端末１３の測位処理と並行して実行される。

【0068】

前記磁場マップ更新装置１には、現在位置が特定されている複数の前記携帯端末１３から、測定された磁場計測値、移動距離、移動方向が常時受信されている。又、前記磁場マップ更新装置１は、受信した磁場計測値、移動距離、移動方向と、前記磁場マップ３３との比較を基に、各携帯端末１３をリアルタイムで測位している。

【0069】

ＳＴＥＰ：２１ 前記磁場マップ更新部７は、所定の位置で測定された磁場計測値と、移動距離及び移動方向から特定された前記磁場マップ３３上での所定の前記セル３２の磁場データ値とを比較する。

【0070】

ＳＴＥＰ：２２ 前記磁場マップ更新部７は、比較結果を基に、磁場計測値と磁場データ値とが一致するか、又は差が所定の閾値内にあるかどうかを判断する。磁場計測値と磁場データ値とが一致又は閾値内であった場合には、前記磁場マップ３３が正しいと判断され、該磁場マップ３３の更新は行われない。

【0071】

尚、磁場計測値と磁場データ値とが不一致又は閾値内にない場合には、測位結果に不備が生じる。従って、前記磁場マップ３３上に前記携帯端末１３の現在位置を表示できないか、前記磁場マップ３３上の誤った前記セル３２が前記携帯端末１３の現在位置として表示される。

【0072】

ＳＴＥＰ：２３ 磁場計測値と磁場データ値とが不一致又は閾値内にないと判断された場合には、前記磁場マップ更新部７は、不一致であった前記磁場マップ３３上の前記セル３２を磁場マップの更新位置として設定する。尚、該更新位置は、単一の前記セル３２であってもよいし、隣接する前記セル３２を含めた所定範囲のエリアであってもよい。

【0073】

ＳＴＥＰ：２４ 更新位置が設定されると、前記磁場マップ更新部７は、更新位置にあると判断された前記携帯端末１３からの磁場計測値を順次取得し、前記記憶部９に蓄積する。

【0074】

ＳＴＥＰ：２５ 前記磁場マップ更新部７は、予め設定された測定回数だけ更新位置の磁場計測値が蓄積されたかを判断する。蓄積されていないと判断された場合には、磁場計測値の蓄積数が設定数に到達する迄ＳＴＥＰ：２４を繰返す。

【0075】

尚、前記磁場マップ更新部７は、前記記憶部９への蓄積時に磁場計測値同士を比較し、値が一致する磁場計測値のみをカウントする様にしてもよい。又、前記磁場マップ更新部７は、前記記憶部９に蓄積される磁場計測値同士の差が、所定の閾値内であれば同一の磁場計測値としてカウントし、最後に平均値を求める様にしてもよい。更に、前記磁場マップ更新部７は、磁場計測値同士の比較を行わず、設定された測定回数迄蓄積された磁場計測値の平均値を求める様にしてもよい。

【0076】

ＳＴＥＰ：２６ 更新位置の磁場計測値が設定された測定回数迄蓄積されたと判断されると、前記磁場マップ更新部７は、蓄積された磁場計測値の信頼性が高くなったと判断する。最後に、前記磁場マップ更新部７は、蓄積された磁場計測値又は磁場計測値の平均値に対し、更新位置に対応するエリアの係数行列を適用し、更新位置に於ける前記磁場マップ３３の更新が完了する。

【0077】

上記した該磁場マップ３３の更新処理は、建築物内に位置する各携帯端末１３の測位と並行して実施される。

【0078】

上述の様に、本実施例では、前記磁場マップ３３の更新が必要な前記セル３２を更新位置として自動で設定している。従って、前記磁場マップ３３の更新の為、別途ＧＮＳＳ装置やトータルステーション等の位置座標取得装置、磁場センサ等を用意し、前記磁場マップ３３の更新が必要な位置を探す必要がなく、容易に前記磁場マップ３３の更新を行うことができる。

【0079】

又、各携帯端末１３の測位の為に受信した磁場計測値、移動距離、移動方向等を利用して、前記磁場マップ３３の更新を行っている。従って、該磁場マップ３３の更新の為、各携帯端末１３の測位処理を中断し、別途磁場計測値等を取得して前記磁場マップ３３の更新処理を行う必要がなく、該磁場マップ３３を容易に更新することができる。

【0080】

又、本実施例では、更新位置で取得された磁場計測値が設定された測定回数だけ蓄積された後、蓄積された磁場計測値又は磁場計測値の平均値を基に前記磁場マップ３３の更新を行う様になっている。従って、信頼性の高い磁場計測値により前記磁場マップ３３の更新を行うことができ、更新される該磁場マップ３３の精度を高めることができる。

【0081】

又、前記携帯端末１３は、磁場計測値と、移動距離と、移動方向とにより前記磁場マップ３３上での位置が特定できるので、衛星からの電波が遮られ、ＧＮＳＳ装置で位置座標を取得できない場合でも測位が可能となる。又、既知の位置に設置されたトータルステーション等を用いることなく前記携帯端末１３の測位が可能となる。従って、前記携帯端末１３の測位を安価且つ簡易な構成で実行することができる。

【0082】

尚、本実施例では、前記携帯端末１３が前記磁場センサ１５と前記ＩＭＵ１６とを有し、磁場計測値と前回の測位位置からの移動距離、移動方向を基に前記携帯端末１３の測位を行っている。即ち、前回の測位位置からの移動距離、移動方向を求められれば、前記ＩＭＵ１６に代えて他の測定器を用いてもよい。

【0083】

例えば、ジャイロセンサを用い、前回の測位位置からの移動距離、移動方向を求めてもよいし、ＧＮＳＳ装置を用い、前回の測位位置からの座標差により移動距離、移動方向を求めてもよい。

【符号の説明】

【0084】

１ 磁場マップ更新装置
２ 制御演算部
３ ＢＩＭデータ作成部
４ 磁場マップ作成部
５ 磁場マップ較正部
６ 測位部
７ 磁場マップ更新部
９ 記憶部
１３ 携帯端末
２５ ＢＩＭデータ
３２ セル
３３ 磁場マップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】