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(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】
(24)【登録日】2024-12-16
(45)【発行日】2024-12-24
(54)【発明の名称】携帯端末、端末位置推定システム、および端末位置推定方法
(51)【国際特許分類】
G06T 7/70 20170101AFI20241217BHJP
【ＦＩ】
G06T7/70 A
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2023220146
(22)【出願日】2023-12-27
(62)【分割の表示】P 2022037091の分割
【原出願日】2018-06-08
(65)【公開番号】P2024026547
(43)【公開日】2024-02-28
【審査請求日】2023-12-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000005810
【氏名又は名称】マクセル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000442
【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】橋本 康宣
(72)【発明者】
【氏名】小野 裕明
【審査官】菊池 伸郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１３６１０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０２５８９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１１２１４３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｔ １／００－７／９０
Ｇ０６Ｖ １０／００－４０／７０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
携帯端末であって、カメラと、
前記カメラで取得した画像を処理する端末位置推定部と、
３軸加速度センサと、
３軸ジャイロセンサと、
時計部と、
測距センサと、を備え、
前記カメラは、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板を撮像して標識画像を生成し、
前記標識板は、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、前記携帯端末の位置測定に用いる標識点とを含み、
前記端末位置推定部は、
前記標識画像を取得する画像取得部と、
取得した前記標識画像を解析し、前記測距センサが計測した前記携帯端末から前記標識板までの距離に対応する長さの辺と前記携帯端末の位置である端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出する計算部と、を備え、
前記計算部は、
前記３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して端末位置の位置推定を行い、当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記携帯端末の近くにある前記標識板の位置を示して前記携帯端末のユーザに位置測定を促す、又は前記携帯端末が自動的に位置測定を行うこと
を特徴とする携帯端末。
【請求項2】
携帯端末であって、カメラと、
前記カメラで取得した画像を処理する端末位置推定部と、
３軸加速度センサと、
３軸ジャイロセンサと、
時計部と、を備え、
前記カメラは、焦点距離を算出する機能を実行し、
前記カメラは、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板を撮像して標識画像を生成し、
前記標識板は、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、前記携帯端末の位置測定に用いる標識点とを含み、
前記端末位置推定部は、
前記標識画像を取得する画像取得部と、
取得した前記標識画像を解析し、前記カメラが前記標識板を撮像した際の焦点距離に基づいて算出した前記携帯端末から前記標識板までの距離に対応する長さの辺と前記携帯端末の位置である端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出する計算部と、を備え、
前記計算部は、
前記３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して端末位置の位置推定を行い、当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記携帯端末の近くにある前記標識板の位置を示して前記携帯端末のユーザに位置測定を促す、又は前記携帯端末が自動的に位置測定を行うこと
を特徴とする携帯端末。
【請求項3】
請求項１又は２記載の携帯端末であって、算出した前記端末位置を当該携帯端末のディスプレイに表示させる表示制御部をさらに備えること
を特徴とする携帯端末。
【請求項4】
請求項１又は２記載の携帯端末であって、前記端末位置推定部は、ナビゲーションを行うナビゲーション部をさらに備え、
前記計算部は、算出した前記端末位置を、前記ナビゲーション部に出力すること
を特徴とする携帯端末。
【請求項5】
請求項１又は２記載の携帯端末であって、前記標識点は、前記ランドマークの代表点であること
を特徴とする携帯端末。
【請求項6】
請求項１又は２記載の携帯端末であって、ユーザから目標地点の設定を受け付ける受付部と表示部とを兼ねたディスプレイをさらに備え、
算出した前記端末位置と前記携帯端末の向きとに基づいて、前記目標地点の３次元的位置を示す画像を、前記カメラで取得した実画像に重畳させて表示すること
を特徴とする携帯端末。
【請求項7】
カメラを搭載した携帯端末と、前記カメラで取得した画像を処理するサーバと、を備え、前記画像を解析することにより、当該携帯端末の位置である端末位置を推定する端末位置推定システムであって、
前記携帯端末は、３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、時計部、及び測距センサを備え、
前記カメラは、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板を撮像して標識画像を生成し、
前記標識板は、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、前記端末位置の測定に用いる標識点とを含み、
前記サーバは、
前記カメラで取得した前記標識画像を取得する画像取得部と、
前記標識画像を解析し、前記測距センサが計測した前記携帯端末から前記標識板までの距離に対応する長さの辺と前記端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出する計算部と、を備え、
前記計算部は、
前記３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して現在の端末位置の位置推定を行い、当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記携帯端末の近くにある前記標識板の位置を示して前記携帯端末のユーザに位置測定を促す、又は前記サーバが自動的に位置測定を行うこと
を特徴とする端末位置推定システム。
【請求項8】
カメラを搭載した携帯端末と、前記カメラで取得した画像を処理するサーバと、を備え、前記画像を解析することにより、当該携帯端末の位置である端末位置を推定する端末位置推定システムであって、
前記携帯端末は、３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、時計部、及び焦点距離算出機能部を備え、
前記カメラは、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板を撮像して標識画像を生成し、
前記標識板は、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、前記端末位置の測定に用いる標識点とを含み、
前記サーバは、
前記カメラで取得した前記標識画像を取得する画像取得部と、
前記標識画像を解析し、前記カメラが前記標識板を撮像した際の焦点距離に基づいて算出した前記携帯端末から前記標識板までの距離に対応する長さの辺と前記端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出する計算部と、を備え、
前記計算部は、
前記３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して現在の端末位置の位置推定を行い、当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記携帯端末の近くにある前記標識板の位置を示して前記携帯端末のユーザに位置測定を促す又は前記サーバが自動的に位置測定を行うこと
を特徴とする端末位置推定システム。
【請求項9】
携帯端末に搭載されたカメラで取得した画像を処理するサーバを用いて当該携帯端末の位置である端末位置を推定する端末位置推定方法であって、
位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板であって、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、携帯端末の位置測定に用いる標識点とを含む標識板を、前記携帯端末に搭載されたカメラで撮像して生成した標識画像を取得するステップと、
取得した前記標識画像を解析し、前記携帯端末に搭載された測距センサが計測した前記携帯端末から前記標識板までの距離、又は前記カメラが前記標識板を撮像した際の焦点距離を基に算出した前記携帯端末から前記標識板までの距離、に対応する長さの辺と前記携帯端末の位置である端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出するステップと、
前記携帯端末に搭載された３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して現在の端末位置の位置推定を行うステップと、
当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記携帯端末の近くにある前記標識板の位置を示して前記携帯端末のユーザに位置測定を促すステップと、
を含むことを特徴とする端末位置推定方法。
【請求項10】
携帯端末に搭載されたカメラで取得した画像を処理するサーバを用いて当該携帯端末の位置である端末位置を推定する端末位置推定方法であって、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板であって、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、携帯端末の位置測定に用いる標識点とを含む標識板を、前記携帯端末に搭載されたカメラが撮像して生成した標識画像を取得するステップと、
取得した前記標識画像を解析し、前記携帯端末に搭載された測距センサが計測した前記携帯端末から前記標識板までの距離、又は前記カメラが前記標識板を撮像した際の焦点距離を基に算出した前記携帯端末から前記標識板までの距離、に対応する長さの辺と前記携帯端末の位置である端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出するステップと、
前記携帯端末に搭載された３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して現在の端末位置の位置推定を行うステップと、
当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記サーバが自動的に位置測定を行うステップと、
を含むことを特徴とする端末位置推定方法。
【請求項11】
請求項１又は２記載の携帯端末であって、前記計算部は、前記３軸加速度センサと、前記３軸ジャイロセンサと、前記時計部とにより移動距離と方向を検出し、補正した値を地図情報に示すこと
を特徴とする携帯端末。
【請求項12】
請求項７又は８記載の端末位置推定システムであって、
前記携帯端末は、前記３軸加速度センサと、前記３軸ジャイロセンサと、前記時計部とにより移動距離と方向を検出し、補正した値を地図情報に示すこと
を特徴とする端末位置推定システム。
【請求項13】
請求項９又は１０記載の端末位置推定方法であって、
前記携帯端末が、前記３軸加速度センサと、前記３軸ジャイロセンサと、前記時計部とにより移動距離と方向を検出し、補正した値を地図情報に示すステップを更に含むこと
を特徴とする端末位置推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、位置および方位情報推定技術に関し、特に、人工衛星等からの電波が届かな
い場所等における位置および方位情報推定技術に関する。
い場所等における位置および方位情報推定技術に関する。
【背景技術】
【0002】
人工衛星等からの電波が届かない場所等においても、現在位置情報や方位情報を取得（
推定）する技術がある。例えば、特許文献１には、「複数の建造物に緯度・経度情報を設
置するための複数の位置情報表示装置と、位置情報表示装置に記載された緯度・経度情報
を読み取る位置情報読み取り装置とを備え、現在位置に最も近い位置情報表示装置から位
置情報読み取り装置を用いて緯度・経度情報を読み取ることにより現在位置情報を取得す
る。緯度・経度情報を設置した付近に設置する方位情報表示装置を備え、現在位置に最も
近い方位情報表示装置から方位情報を読み取ることにより方位情報を取得する（要約抜粋
）」技術が開示されている。
推定）する技術がある。例えば、特許文献１には、「複数の建造物に緯度・経度情報を設
置するための複数の位置情報表示装置と、位置情報表示装置に記載された緯度・経度情報
を読み取る位置情報読み取り装置とを備え、現在位置に最も近い位置情報表示装置から位
置情報読み取り装置を用いて緯度・経度情報を読み取ることにより現在位置情報を取得す
る。緯度・経度情報を設置した付近に設置する方位情報表示装置を備え、現在位置に最も
近い方位情報表示装置から方位情報を読み取ることにより方位情報を取得する（要約抜粋
）」技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－２０５８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示の技術で得られるのは、予め設置された位置情報表示板の位置情報に
過ぎず、位置情報表示板のない場所の位置情報は得られない。すなわち、利用者の現在位
置情報は得られない。例えば、大規模な地下街やショッピングセンタ内で、現在位置や方
位を把握して店舗等の目的地を探す場合等、誤差が発生しやすい。
過ぎず、位置情報表示板のない場所の位置情報は得られない。すなわち、利用者の現在位
置情報は得られない。例えば、大規模な地下街やショッピングセンタ内で、現在位置や方
位を把握して店舗等の目的地を探す場合等、誤差が発生しやすい。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、人工衛星等からの電波が届かない場所に
おいても、簡易な構成で精度よく、利用者の現在位置および方位を推定する技術を提供す
ることを目的とする。
おいても、簡易な構成で精度よく、利用者の現在位置および方位を推定する技術を提供す
ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、携帯端末であって、カメラと、前記カメラで取得した画像を処理する端末位置推定部と、３軸加速度センサと、３軸ジャイロセンサと、時計部と、測距センサと、を備え、前記カメラは、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板を撮像して標識画像を生成し、前記標識板は、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、前記携帯端末の位置測定に用いる標識点とを含み、前記端末位置推定部は、前記標識画像を取得する画像取得部と、取得した前記標識画像を解析し、前記測距センサが計測した前記携帯端末から前記標識板までの距離に対応する長さの辺と前記携帯端末の位置である端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出する計算部と、を備え、前記計算部は、前記３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して端末位置の位置推定を行い、当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記携帯端末の近くにある前記標識板の位置を示して前記携帯端末のユーザに位置測定を促す、又は前記携帯端末が自動的に位置測定を行うことを特徴とする。また、本発明は、携帯端末であって、カメラと、前記カメラで取得した画像を処理する端末位置推定部と、３軸加速度センサと、３軸ジャイロセンサと、時計部と、を備え、前記カメラは、焦点距離を算出する機能を実行し、前記カメラは、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板を撮像して標識画像を生成し、前記標識板は、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、前記携帯端末の位置測定に用いる標識点とを含み、前記端末位置推定部は、前記標識画像を取得する画像取得部と、取得した前記標識画像を解析し、前記カメラが前記標識板を撮像した際の焦点距離に基づいて算出した前記携帯端末から前記標識板までの距離に対応する長さの辺と前記携帯端末の位置である端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出する計算部と、を備え、前記計算部は、前記３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して端末位置の位置推定を行い、当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記携帯端末の近くにある前記標識板の位置を示して前記携帯端末のユーザに位置測定を促す、又は前記携帯端末が自動的に位置測定を行うことを特徴とする。
【0007】
また、本発明は、カメラを搭載した携帯端末と、前記カメラで取得した画像を処理するサーバと、を備え、前記画像を解析することにより、当該携帯端末の位置である端末位置を推定する端末位置推定システムであって、前記携帯端末は、３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、時計部、及び焦点距離算出機能部を備え、前記カメラは、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板を撮像して標識画像を生成し、前記標識板は、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、前記端末位置の測定に用いる標識点とを含み、前記サーバは、前記カメラで取得した前記標識画像を取得する画像取得部と、前記標識画像を解析し、前記カメラが前記標識板を撮像した際の焦点距離に基づいて算出した前記携帯端末から前記標識板までの距離に対応する長さの辺と前記端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出する計算部と、を備え、前記計算部は、前記３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して現在の端末位置の位置推定を行い、当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記携帯端末の近くにある前記標識板の位置を示して前記携帯端末のユーザに位置測定を促す又は前記サーバが自動的に位置測定を行うことを特徴とする
【0008】
さらに、本発明は、携帯端末に搭載されたカメラで取得した画像を処理するサーバを用いて当該携帯端末の位置である端末位置を推定する端末位置推定方法であって、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板であって、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、携帯端末の位置測定に用いる標識点とを含む標識板を、前記携帯端末に搭載されたカメラで撮像して生成した標識画像を取得するステップと、取得した前記標識画像を解析し、前記携帯端末に搭載された測距センサが計測した前記携帯端末から前記標識板までの距離、又は前記カメラが前記標識板を撮像した際の焦点距離を基に算出した前記携帯端末から前記標識板までの距離、に対応する長さの辺と前記携帯端末の位置である端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出するステップと、前記携帯端末に搭載された３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して現在の端末位置の位置推定を行うステップと、当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記携帯端末の近くにある前記標識板の位置を示して前記携帯端末のユーザに位置測定を促すステップと、を含むことを特徴とする。また本発明は、携帯端末に搭載されたカメラで取得した画像を処理するサーバを用いて当該携帯端末の位置である端末位置を推定する端末位置推定方法であって、位置情報が既知のランドマークの物体の表面に添付又は設置された標識板であって、前記標識板の位置情報及び前記標識板の方位情報と、携帯端末の位置測定に用いる標識点とを含む標識板を、前記携帯端末に搭載されたカメラが撮像して生成した標識画像を取得するステップと、取得した前記標識画像を解析し、前記携帯端末に搭載された測距センサが計測した前記携帯端末から前記標識板までの距離、又は前記カメラが前記標識板を撮像した際の焦点距離を基に算出した前記携帯端末から前記標識板までの距離、に対応する長さの辺と前記携帯端末の位置である端末位置と前記標識点とを含む三角形の面方位と前記三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを用いて、前記標識板に対する前記端末位置を算出するステップと、前記携帯端末に搭載された３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び時計部が検出した移動距離及び移動方向に基づいて、前記標識板を撮像した際の前記端末位置からの移動方向及び移動量を検出して現在の端末位置の位置推定を行うステップと、当該位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、前記サーバが自動的に位置測定を行うステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
人工衛星等からの電波が届かない場所においても、簡易な構成で精度よく、利用者の現
在位置および方位を推定できる。また、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の
実施形態の説明により明らかにされる。
在位置および方位を推定できる。また、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の
実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第一の実施形態の処理の概要を説明するための説明図である。
【図2】第一の実施形態の標識板の一例を説明するための説明図である。
【図3】（ａ）は、第一の実施形態の携帯端末のハードウェア構成図であり、（ｂ）は、第一の実施形態の携帯端末の端末位置推定部の機能ブロック図である。
【図4】（ａ）は、第一の実施形態の端末位置推定時の様子を説明するための説明図であり、（ｂ）は、一般的な三角測量による位置算出手法を説明するための説明図である。
【図5】（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、第一の実施形態の携帯端末と標識面とが成す角度の算出手法を説明するための説明図である。
【図6】第一の実施形態の位置における端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図7】第一の実施形態の端末位置推定処理のフローチャートである。
【図8】（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態の標識板の変形例を説明するための説明図である。
【図9】（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図10】第一の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図11】（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態の変形例により提供するサービスおよび表示画面例を説明するための説明図である。
【図12】第二の実施形態の標識板の一例を説明するための説明図である。
【図13】（ａ）～（ｃ）は、第二の実施形態の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図14】（ａ）および（ｂ）は、第二の実施形態の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図15】（ａ）～（ｃ）は、第二の実施形態の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図16】（ａ）および（ｂ）は、第二の実施形態の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図17】（ａ）および（ｂ）は、目標地点の３次元的位置を表示する場合の説明図である。
【図18】第三の実施形態の標識点の一例を説明するための説明図である。
【図19】（ａ）～（ｃ）は、第三の実施形態の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図20】（ａ）および（ｂ）は、第三の実施形態の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図21】（ａ）～（ｃ）は、第三の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図22】（ａ）～（ｄ）は、第三の実施形態の変形例の標識点と追加標識点との位置関係の一例をそれぞれ説明するための説明図である。
【図23】（ａ）および（ｂ）は、第三の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図24】（ａ）および（ｂ）は、第三の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図25】第三の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図26】（ａ）～（ｃ）は、第三の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図27】第三の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図28】（ａ）および（ｂ）は、第三の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図29】（ａ）および（ｂ）は、第三の実施形態の変形例の端末位置推定手法を説明するための説明図である。
【図30】（ａ）および（ｂ）は、第三の実施形態の応用例の推定位置データを説明するための説明図である。
【図31】第三の実施形態の応用例の端末位置推定処理のフローチャートである。
【図32】第三の実施形態の応用例の推定位置履歴を説明するための説明図である。
【図33】第三の実施形態の応用例の端末位置推定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。以下、本明細書におい
て、同一機能を有するものは、特に断らない限り、同一の符号を付し、繰り返しの説明は
省略する。
て、同一機能を有するものは、特に断らない限り、同一の符号を付し、繰り返しの説明は
省略する。
【0012】
＜＜第一の実施形態＞＞
本実施形態では、位置情報が既知のランドマークであって、カメラから離れた位置のラ
ンドマークをカメラで撮影し、画像処理により、カメラの位置を算出（推定）する。
本実施形態では、位置情報が既知のランドマークであって、カメラから離れた位置のラ
ンドマークをカメラで撮影し、画像処理により、カメラの位置を算出（推定）する。
【0013】
以下、本実施形態では、位置情報が既知のランドマークを、予め、柱や壁等の物体の表
面に添付または設置された標識板とする。標識板には、当該標識板の位置情報および標識
板面の方位情報が登録されているものとする。本実施形態では、標識板は、カメラ位置と
標識板中心とを結ぶ線分と標識板面とが成す角度が把握可能な形状を有するものとする。
面に添付または設置された標識板とする。標識板には、当該標識板の位置情報および標識
板面の方位情報が登録されているものとする。本実施形態では、標識板は、カメラ位置と
標識板中心とを結ぶ線分と標識板面とが成す角度が把握可能な形状を有するものとする。
【0014】
本実施形態では、２枚の標識板を撮影し、各標識板の位置情報と、各標識板面とカメラ
位置と標識板中心とを結ぶ線分がなす角度と、各標識板面の方位情報とから、カメラの位
置の位置情報を算出する。
位置と標識板中心とを結ぶ線分がなす角度と、各標識板面の方位情報とから、カメラの位
置の位置情報を算出する。
【0015】
図１は、本実施形態の処理の概要を説明するための図である。本図に示すように、所有
者９１０は、撮影機能（カメラ）を備えた携帯型情報処理装置（以下、携帯端末と呼ぶ。
）１００を保持し、標識板２００を撮影する。
者９１０は、撮影機能（カメラ）を備えた携帯型情報処理装置（以下、携帯端末と呼ぶ。
）１００を保持し、標識板２００を撮影する。
【0016】
なお、携帯端末１００は、予め設定されたアクセスポイント（ＡＰ）９７０およびネッ
トワーク９４０を介して、または、携帯電話会社の基地局９５０を介して、サーバ９６０
に接続可能とする。
トワーク９４０を介して、または、携帯電話会社の基地局９５０を介して、サーバ９６０
に接続可能とする。
【0017】
【0018】
また、標識板２００は、図２に示すように、位置情報および方位情報（以下、両者をま
とめて位置方位情報と呼ぶ。）が撮影可能な態様、かつ、撮影された画像を解析すること
により読取可能な態様で表示される位置方位情報表示領域２０１を有する。あるいは、Ｑ
Ｒコード（登録商標）に位置方位情報が記載されていてもよい。本図の例では、標識板２
００の標識面上に、位置方位情報が記載される。
とめて位置方位情報と呼ぶ。）が撮影可能な態様、かつ、撮影された画像を解析すること
により読取可能な態様で表示される位置方位情報表示領域２０１を有する。あるいは、Ｑ
Ｒコード（登録商標）に位置方位情報が記載されていてもよい。本図の例では、標識板２
００の標識面上に、位置方位情報が記載される。
【0019】
位置情報は、例えば、標識板２００の中心点の緯度、経度である。方位情報は、例えば
、標識板２００の標識面上の水平方向の矢印２０２（以下、方位矢印２０２と呼ぶ。）が
、予め定めた基準方向と成す角度で示される。ここでは、この方位矢印２０２向きが、北
方向と成す角度が登録されるものとする。
、標識板２００の標識面上の水平方向の矢印２０２（以下、方位矢印２０２と呼ぶ。）が
、予め定めた基準方向と成す角度で示される。ここでは、この方位矢印２０２向きが、北
方向と成す角度が登録されるものとする。
【0020】
位置方位情報表示領域２０１の記載内容は、所有者９１０が目視で確認できる。携帯端
末１００のカメラにより、標識板２００を撮影し、画像処理により取得してもよい。
末１００のカメラにより、標識板２００を撮影し、画像処理により取得してもよい。
【0021】
なお、位置方位情報は、標識板２００上に明示されていなくてもよい。例えば、ＱＲコ
ード（登録商標）などに情報取得先のＵＲＬが記載され、カメラで撮影することにより、
サーバ等から、標識板２００の位置方位情報を取得するよう構成されていてもよい。
ード（登録商標）などに情報取得先のＵＲＬが記載され、カメラで撮影することにより、
サーバ等から、標識板２００の位置方位情報を取得するよう構成されていてもよい。
【0022】
［携帯装置の構成］
次に、携帯端末１００の構成を説明する。携帯端末１００は、撮影機能と、情報処理機
能とを有する情報処理装置である。例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末
、ウォッチやヘッドマウントディスプレイなどのウェアラブル端末、フィーチャーフォン
、または、その他の携帯用デジタル機器等である。さらに、ドローン等の自律型機器でも
よい。
次に、携帯端末１００の構成を説明する。携帯端末１００は、撮影機能と、情報処理機
能とを有する情報処理装置である。例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末
、ウォッチやヘッドマウントディスプレイなどのウェアラブル端末、フィーチャーフォン
、または、その他の携帯用デジタル機器等である。さらに、ドローン等の自律型機器でも
よい。
【0023】
図３（ａ）は、本実施形態の携帯端末１００の、ハードウェア構成図である。本図に示
すように、携帯端末１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉ
ｔ）１０１と、記憶装置１１０と、撮影装置１２０と、ユーザインタフェース（Ｉ／Ｆ）
１３０と、センサ装置１４０と、通信装置１５０と、拡張Ｉ／Ｆ１６０と、を備える。各
装置は、バス１０２を介してＣＰＵ１０１に接続される。
すように、携帯端末１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉ
ｔ）１０１と、記憶装置１１０と、撮影装置１２０と、ユーザインタフェース（Ｉ／Ｆ）
１３０と、センサ装置１４０と、通信装置１５０と、拡張Ｉ／Ｆ１６０と、を備える。各
装置は、バス１０２を介してＣＰＵ１０１に接続される。
【0024】
ＣＰＵ１０１は、携帯端末１００全体を制御するマイクロプロセッサユニットである。
バス１０２はＣＰＵ１０１と携帯端末１００の各装置との間でデータ送受信を行うための
データ通信路である。
バス１０２はＣＰＵ１０１と携帯端末１００の各装置との間でデータ送受信を行うための
データ通信路である。
【0025】
記憶装置１１０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１１と、ＲＡＭ（
Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１２と、ストレージ１１３とを備える。
Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１２と、ストレージ１１３とを備える。
【0026】
ＲＯＭ１１１は、オペレーティングシステムなどの基本動作プログラムやその他の動作
プログラムが格納されるメモリである。ＲＯＭ１１１として、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅ
ａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュＲＯＭのような書き換え可能なＲＯＭが用
いられる。
プログラムが格納されるメモリである。ＲＯＭ１１１として、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅ
ａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュＲＯＭのような書き換え可能なＲＯＭが用
いられる。
【0027】
ストレージ１１３は、携帯端末１００の動作プログラムや動作設定値、本実施形態の各
機能を実現するために必要な各種のプログラムや各種のデータを記憶する。
機能を実現するために必要な各種のプログラムや各種のデータを記憶する。
【0028】
ストレージ１１３は、携帯端末１００に外部からの電源が非供給状態であっても記憶し
ている情報を保持する。ストレージ１１３には、例えば、フラッシュＲＯＭやＳＳＤ（Ｓ
ｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の
デバイスが用いられる。
ている情報を保持する。ストレージ１１３には、例えば、フラッシュＲＯＭやＳＳＤ（Ｓ
ｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の
デバイスが用いられる。
【0029】
ＲＡＭ１１２は、基本動作プログラムやその他の動作プログラム実行時のワークエリア
である。
である。
【0030】
ＲＯＭ１１１及びＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１０１と一体構成であっても良い。また、ま
た、ＲＯＭ１１１は、図３（ａ）に示すような独立構成とはせず、ストレージ１１３内の
一部記憶領域を使用するようにしても良い。すなわち、ストレージ１１３の一部領域によ
り、ＲＯＭ１１１の機能の全部又は一部を代替しても良い。
た、ＲＯＭ１１１は、図３（ａ）に示すような独立構成とはせず、ストレージ１１３内の
一部記憶領域を使用するようにしても良い。すなわち、ストレージ１１３の一部領域によ
り、ＲＯＭ１１１の機能の全部又は一部を代替しても良い。
【0031】
なお、ＲＯＭ１１１やストレージ１１３に記憶された各動作プログラムは、例えば、ネ
ットワーク上の各配信サーバからのダウンロード処理により更新及び機能拡張することが
できる。
ットワーク上の各配信サーバからのダウンロード処理により更新及び機能拡張することが
できる。
【0032】
撮影装置１２０は、カメラ１２１と、画像プロセッサ１２２と、画像メモリ１２３と、
を備える。
を備える。
【0033】
カメラ１２１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ
（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
）センサ等の画像センサを用いてレンズから入力した光を電気信号に変換することにより
、周囲や対象物を画像データとして取得する。
（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
）センサ等の画像センサを用いてレンズから入力した光を電気信号に変換することにより
、周囲や対象物を画像データとして取得する。
【0034】
画像プロセッサ１２２は、カメラ１２１で取得した画像データに対し、必要に応じてフ
ォーマット変換、メニューやその他のＯＳＤ（Ｏｎ－Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）信
号の重畳処理等を行う。画像プロセッサ１２２は図示を省略したビデオＲＡＭを備え、ビ
デオＲＡＭに入力された画像データに基づいて後述するディスプレイ１３１を駆動する。
画像プロセッサ１２２は、例えば、撮影された画像や映像の圧縮・伸長を行うコーデック
部、画像や映像の画質改善等を行う画質改善処理部、撮影画像からその角度補正や回転補
正、或いはＱＲコード等の情報認識し、その補正等を行う画像処理部等の機能を実現する
。
ォーマット変換、メニューやその他のＯＳＤ（Ｏｎ－Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）信
号の重畳処理等を行う。画像プロセッサ１２２は図示を省略したビデオＲＡＭを備え、ビ
デオＲＡＭに入力された画像データに基づいて後述するディスプレイ１３１を駆動する。
画像プロセッサ１２２は、例えば、撮影された画像や映像の圧縮・伸長を行うコーデック
部、画像や映像の画質改善等を行う画質改善処理部、撮影画像からその角度補正や回転補
正、或いはＱＲコード等の情報認識し、その補正等を行う画像処理部等の機能を実現する
。
【0035】
画像メモリ１２３は、カメラ１２１が取得した画像データまたは画像プロセッサ１２２
で処理後の画像データを一時的に記憶する。
で処理後の画像データを一時的に記憶する。
【0036】
ユーザＩ／Ｆ１３０は、例えば、ディスプレイ１３１を備える。ディスプレイ１３１は
、例えば、液晶パネル等の表示デバイスであり、表示部として携帯端末１００の各部によ
る処理結果を表示する。また、操作指示の入力を受け付ける受付部として機能する操作器
が重ねて配置されたタッチパネル機能を備えていてもよい。
、例えば、液晶パネル等の表示デバイスであり、表示部として携帯端末１００の各部によ
る処理結果を表示する。また、操作指示の入力を受け付ける受付部として機能する操作器
が重ねて配置されたタッチパネル機能を備えていてもよい。
【0037】
なお、操作器の機能は、後述する拡張Ｉ／Ｆ１６０を介して接続されるキーボード、マ
ウス等で実現されてもよい。
ウス等で実現されてもよい。
【0038】
センサ装置１４０は、携帯端末１００の状態を検出するためのセンサ群である。本実施
形態では、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受
信器１４１と、３軸ジャイロセンサ１４２と、３軸加速度センサ１４３と、を備える。そ
の他、測距センサ、地磁気センサ、照度センサ、近接センサ、生体情報センサ、気圧セン
サ等を備えていてもよい。
形態では、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受
信器１４１と、３軸ジャイロセンサ１４２と、３軸加速度センサ１４３と、を備える。そ
の他、測距センサ、地磁気センサ、照度センサ、近接センサ、生体情報センサ、気圧セン
サ等を備えていてもよい。
【0039】
これらのセンサ群により、携帯端末１００の位置、傾き、方角、動き等が検出される。
なお、現在位置が、ＧＰＳ電波を取得可能な位置である場合は、位置情報は、ＧＰＳ受信
器１４１により取得する。
なお、現在位置が、ＧＰＳ電波を取得可能な位置である場合は、位置情報は、ＧＰＳ受信
器１４１により取得する。
【0040】
通信装置１５０は、携帯端末１００と外部装置との間の通信を行う。本実施形態では、
例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信器１５１と、電話網通信
器１５２と、近距離通信器１５３と、を備える。
例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信器１５１と、電話網通信
器１５２と、近距離通信器１５３と、を備える。
【0041】
ＬＡＮ通信器１５１はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等による無線接続によりアクセスポイン
ト（ＡＰ）装置を介してネットワークに接続され、ネットワーク上の他の装置とデータの
送受信を行う。
ト（ＡＰ）装置を介してネットワークに接続され、ネットワーク上の他の装置とデータの
送受信を行う。
【0042】
電話網通信器１５２は移動体電話通信網の基地局との無線通信により、通話及びデータ
の送受信を行う。
の送受信を行う。
【0043】
近距離通信器１５３は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ
）等の有線接続手段により、携帯端末１００の近傍の他の装置とデータの送受信を行う。
また、近距離通信器を備える他の装置と無線通信によりデータの送受信を行う。近距離通
信器１５３は、例えば、近距離無線通信（ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎ））のＩ／Ｆであり、数センチからおよそ１０センチメートル程度の極短
距離で、ＮＦＣチップを搭載した機器間の双方向通信を実現してもよい。例えば、携帯端
末１００に搭載される電子マネーなどの非接触ＩＣチップを利用したサービスに対応する
。また、近距離通信器１５３は、無線通信器を備える他の装置と無線通信によりデータの
送受信を行ってもよい。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等により、数ｍから数
十ｍ程度の距離の情報機器間で、電波を使い簡易な情報のやりとりを実現する。
）等の有線接続手段により、携帯端末１００の近傍の他の装置とデータの送受信を行う。
また、近距離通信器を備える他の装置と無線通信によりデータの送受信を行う。近距離通
信器１５３は、例えば、近距離無線通信（ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎ））のＩ／Ｆであり、数センチからおよそ１０センチメートル程度の極短
距離で、ＮＦＣチップを搭載した機器間の双方向通信を実現してもよい。例えば、携帯端
末１００に搭載される電子マネーなどの非接触ＩＣチップを利用したサービスに対応する
。また、近距離通信器１５３は、無線通信器を備える他の装置と無線通信によりデータの
送受信を行ってもよい。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等により、数ｍから数
十ｍ程度の距離の情報機器間で、電波を使い簡易な情報のやりとりを実現する。
【0044】
ＬＡＮ通信器１５１と、電話網通信器１５２と、近距離通信器１５３とは、それぞれ、
符号回路や復号回路、アンテナ等を備える。また、通信装置１５０は、赤外線通信を実現
する通信器や、その他の通信器を更に備えていても良い。
符号回路や復号回路、アンテナ等を備える。また、通信装置１５０は、赤外線通信を実現
する通信器や、その他の通信器を更に備えていても良い。
【0045】
拡張Ｉ／Ｆ１６０は、携帯端末１００の機能を拡張するためのインタフェース群である
。本実施形態では、映像／音声Ｉ／Ｆ、操作機器Ｉ／Ｆ、メモリＩ／Ｆ等を備える。映像
／音声Ｉ／Ｆは、外部映像／音声出力機器からの映像信号／音声信号の入力、外部映像／
音声入力機器への映像信号／音声信号の出力、等を行う。キーボード等の外部操作機器は
、操作機器Ｉ／Ｆを介して接続される。メモリＩ／Ｆは、メモリカードやその他のメモリ
媒体を接続してデータの送受信を行う。
。本実施形態では、映像／音声Ｉ／Ｆ、操作機器Ｉ／Ｆ、メモリＩ／Ｆ等を備える。映像
／音声Ｉ／Ｆは、外部映像／音声出力機器からの映像信号／音声信号の入力、外部映像／
音声入力機器への映像信号／音声信号の出力、等を行う。キーボード等の外部操作機器は
、操作機器Ｉ／Ｆを介して接続される。メモリＩ／Ｆは、メモリカードやその他のメモリ
媒体を接続してデータの送受信を行う。
【0046】
なお、図３（ａ）に示す携帯端末１００の構成例は、本実施形態に必須の構成に主眼を
おいたものである。携帯端末１００には、これらの構成に、デジタル放送受信機能や電子
マネー決済機能等、図示していない構成が更に加えられていても良い。
おいたものである。携帯端末１００には、これらの構成に、デジタル放送受信機能や電子
マネー決済機能等、図示していない構成が更に加えられていても良い。
【0047】
次に、携帯端末１００の機能を説明する。ここでは、本実施形態の、携帯端末１００の
現在の位置情報を算出する端末位置推定機能（端末位置推定部）に関連する構成に主眼を
おいて説明する。図３（ｂ）に示すように、本実施形態の携帯端末１００は、端末位置推
定部１７０として、画像取得部１７１と、計算部１７２と、表示制御部１７３と、データ
記憶部１７４と、を備える。
現在の位置情報を算出する端末位置推定機能（端末位置推定部）に関連する構成に主眼を
おいて説明する。図３（ｂ）に示すように、本実施形態の携帯端末１００は、端末位置推
定部１７０として、画像取得部１７１と、計算部１７２と、表示制御部１７３と、データ
記憶部１７４と、を備える。
【0048】
画像取得部１７１は、撮影装置１２０を制御し、画像を取得する。本実施形態では、さ
らに、取得した画像に対し、画像圧縮伸長処理、画像改善等の処理を施す。本実施形態で
は、標識板２００の画像を取得する。より具体的には、異なる２か所の標識板２００をそ
れぞれ取得する。
らに、取得した画像に対し、画像圧縮伸長処理、画像改善等の処理を施す。本実施形態で
は、標識板２００の画像を取得する。より具体的には、異なる２か所の標識板２００をそ
れぞれ取得する。
【0049】
計算部１７２は、画像取得部１７１が取得した画像を解析し、携帯端末１００の現在位
置を算出する。
置を算出する。
【0050】
計算部１７２は、例えば、各種補正機能や文字認識技術を使って標識板２００の内容を
解析したり、撮影された標識板２００の形状から、標識板２００の方向や角度を特定し、
データ化したりする。
解析したり、撮影された標識板２００の形状から、標識板２００の方向や角度を特定し、
データ化したりする。
【0051】
表示制御部１７３は、ディスプレイ１３１への表示を制御する。
【0052】
データ記憶部１７４は、処理に必要なデータ、処理途中および処理結果、生成されるデ
ータを格納する。
ータを格納する。
【0053】
なお、標識板２００において、位置方位情報がＱＲコードで登録されている場合、ＱＲ
コード解析部１７５をさらに備えていてもよい。ＱＲコード解析部１７５は、撮影装置１
２０で撮影されたＱＲコードに対し、その内容を解析する。なお、解析結果は、表示制御
部１７３によりディスプレイ１３１に表示させてもよい。
コード解析部１７５をさらに備えていてもよい。ＱＲコード解析部１７５は、撮影装置１
２０で撮影されたＱＲコードに対し、その内容を解析する。なお、解析結果は、表示制御
部１７３によりディスプレイ１３１に表示させてもよい。
【0054】
なお、データ記憶部１７４を除く、端末位置推定部１７０の各部は、ＣＰＵ１０１が、
ストレージ１１３またはＲＯＭ１１１に格納されたプログラムを、ＲＡＭ１１２に展開し
て実行することにより、実現される。但し、前記ソフトウェアは全てがソフトウェアでは
なくても良く、例えば高速化するために一部をハードウェア化されていても良い。データ
記憶部１７４は、記憶装置１１０に構築される。
ストレージ１１３またはＲＯＭ１１１に格納されたプログラムを、ＲＡＭ１１２に展開し
て実行することにより、実現される。但し、前記ソフトウェアは全てがソフトウェアでは
なくても良く、例えば高速化するために一部をハードウェア化されていても良い。データ
記憶部１７４は、記憶装置１１０に構築される。
【0055】
［端末位置推定］
次に、本実施形態の端末位置推定部１７０による端末位置推定処理を説明する。ここで
は、画像取得部１７１が取得した異なる２か所の標識板２００の情報を解析し、計算部１
７２が、所有者９１０の現在位置を算出（端末位置推定）する手法を、図４（ａ）～図６
を用いて説明する。本実施形態では、現在位置として算出されるのは、所有者９１０が保
持する携帯端末１００の位置である。以下、本実施形態では、算出される現在位置を、端
末位置と呼ぶ。
次に、本実施形態の端末位置推定部１７０による端末位置推定処理を説明する。ここで
は、画像取得部１７１が取得した異なる２か所の標識板２００の情報を解析し、計算部１
７２が、所有者９１０の現在位置を算出（端末位置推定）する手法を、図４（ａ）～図６
を用いて説明する。本実施形態では、現在位置として算出されるのは、所有者９１０が保
持する携帯端末１００の位置である。以下、本実施形態では、算出される現在位置を、端
末位置と呼ぶ。
【0056】
ここでは、図４（ａ）に示すように、所有者９１０が、自身が保持する携帯端末１００
のカメラ１２１を用いて、標識板２１１および２１２を撮影する場合を例にあげて説明す
る。携帯端末１００は、撮影結果を解析し、端末位置を算出する。
のカメラ１２１を用いて、標識板２１１および２１２を撮影する場合を例にあげて説明す
る。携帯端末１００は、撮影結果を解析し、端末位置を算出する。
【0057】
以下、標識板２１１の中心位置を点Ａ、標識板２１２の中心位置を点Ｂ、端末位置を点
Ｃとする。本実施形態では、点Ａ、点Ｂ，点Ｃは、同一水平面上にあるものとする。なお
、同一水平面上にない場合は、端末位置の推定値に誤差が生じる。しかしながら、誤差が
許容される範囲で、本方式を使用することができる。以下、この平面をｘ、ｙ平面とし、
点Ａの座標を（ｘａ、ｙａ）、点Ｂの座標を（ｘｂ、ｙｂ）、点Ｃの座標を（ｘｃ、ｙｃ
）とする。本実施形態では、標識板２１１および標識板２１２を撮影することにより、点
Ｃと標識板２１１の標識面とのなす角度α１と、点Ｃと標識板２１２の標識面とのなす角
度β１とを計測し、点Ｃの座標を求めるものである。なお、点Ａ，点Ｂの座標は、実際に
は、緯度経度で表されているが、上述のｘ、ｙ平面上の座標に変換して計算を行う。
Ｃとする。本実施形態では、点Ａ、点Ｂ，点Ｃは、同一水平面上にあるものとする。なお
、同一水平面上にない場合は、端末位置の推定値に誤差が生じる。しかしながら、誤差が
許容される範囲で、本方式を使用することができる。以下、この平面をｘ、ｙ平面とし、
点Ａの座標を（ｘａ、ｙａ）、点Ｂの座標を（ｘｂ、ｙｂ）、点Ｃの座標を（ｘｃ、ｙｃ
）とする。本実施形態では、標識板２１１および標識板２１２を撮影することにより、点
Ｃと標識板２１１の標識面とのなす角度α１と、点Ｃと標識板２１２の標識面とのなす角
度β１とを計測し、点Ｃの座標を求めるものである。なお、点Ａ，点Ｂの座標は、実際に
は、緯度経度で表されているが、上述のｘ、ｙ平面上の座標に変換して計算を行う。
【0058】
ここでは、端末位置Ｃは、三角測量により算出される。三角測量は、ある基線の両端に
ある既知の点から測定したい点への角度をそれぞれ測定することによって、測量したい点
の位置を算出する三角法および幾何学を用いた測量法である。
ある既知の点から測定したい点への角度をそれぞれ測定することによって、測量したい点
の位置を算出する三角法および幾何学を用いた測量法である。
【0059】
三角測量による測量したい点の位置の算出手法を簡単に説明する。ここで、三角測量に
よる位置算出手法を、図４（ｂ）を用いて、簡単に説明する。本図に示すように、三角測
量では、位置を求めたい点Ｃと、位置のわかっている２点（点Ａおよび点Ｂ）とで形成さ
れる三角形において、線分ＣＡと線分ＡＢの成す角度および線分ＢＣと線分ＡＢの成す角
度α、βをそれぞれ計測することにより、点Ｃの位置を算出する。
よる位置算出手法を、図４（ｂ）を用いて、簡単に説明する。本図に示すように、三角測
量では、位置を求めたい点Ｃと、位置のわかっている２点（点Ａおよび点Ｂ）とで形成さ
れる三角形において、線分ＣＡと線分ＡＢの成す角度および線分ＢＣと線分ＡＢの成す角
度α、βをそれぞれ計測することにより、点Ｃの位置を算出する。
【0060】
図４（ｂ）では、点Ａと点Ｂとを結ぶ方向をｘ軸方向とする座標系で考える。ここでは
、線分ＡＢの長さをＬ、点Ｃと線分ＡＢの距離をｄ、線分ＣＡと線分ＡＢの成す角度およ
び線分ＢＣと線分ＡＢの成す角度である両端角を、それぞれα、βとする。
、線分ＡＢの長さをＬ、点Ｃと線分ＡＢの距離をｄ、線分ＣＡと線分ＡＢの成す角度およ
び線分ＢＣと線分ＡＢの成す角度である両端角を、それぞれα、βとする。
【0061】
点Ａの座標をＡ（ｘａ，ｙａ）とすると、点Ｂの座標は、Ｂ（ｘａ＋Ｌ、ｙａ）である
。そして、点Ｃの座標（ｘｃ、ｙｃ）は、以下の式で表される。
ｘｃ＝ｘａ＋ｄ／ｔａｎα ・・・（１）
ｙｃ＝ｙａ－ｄ ・・・（２）
ここで、ｄ、Ｌは、以下の式で算出される。
ｄ＝Ｌ／（１／ｔａｎα＋１／ｔａｎβ） ・・・（３）
＝Ｌ・ｓｉｎα・ｓｉｎβ／ｓｉｎ（α＋β） ・・・（４）
。そして、点Ｃの座標（ｘｃ、ｙｃ）は、以下の式で表される。
ｘｃ＝ｘａ＋ｄ／ｔａｎα ・・・（１）
ｙｃ＝ｙａ－ｄ ・・・（２）
ここで、ｄ、Ｌは、以下の式で算出される。
ｄ＝Ｌ／（１／ｔａｎα＋１／ｔａｎβ） ・・・（３）
＝Ｌ・ｓｉｎα・ｓｉｎβ／ｓｉｎ（α＋β） ・・・（４）
【0062】
このｄを点Ｃの座標に代入することにより、点Ｃの座標ｘｃ、ｙｃは、それぞれ、Ｌと
αとβとを用いて、表される。
αとβとを用いて、表される。
【0063】
なお、本実施形態では、上述のように、画像取得部１７１は、異なる２か所の標識板２
１１および２１２の画像（標識画像）２２１および２２２を、それぞれ、取得する。
１１および２１２の画像（標識画像）２２１および２２２を、それぞれ、取得する。
【0064】
計算部１７２は、画像取得部１７１が取得した標識画像２２１および２２２を解析し、
標識板２１１および２１２の位置情報および両端角情報を算出する。なお、両端角情報は
、標識板２１１の中心点、標識板２１２の中心点および端末位置を頂点とする三角形の、
標識板２１１、２１２を結ぶ辺の両端角、すなわち、上述の角度α、βに相当する角度で
ある。
標識板２１１および２１２の位置情報および両端角情報を算出する。なお、両端角情報は
、標識板２１１の中心点、標識板２１２の中心点および端末位置を頂点とする三角形の、
標識板２１１、２１２を結ぶ辺の両端角、すなわち、上述の角度α、βに相当する角度で
ある。
【0065】
以下、本実施形態では、標識板２００と携帯端末１００とを含む水平面上で、標識板２
００の標識面と水平面の交線と、携帯端末１００と各標識面の中心点とを結ぶ線とが成す
角度を、単に、標識面と携帯端末１００との成す角度と呼ぶ。
００の標識面と水平面の交線と、携帯端末１００と各標識面の中心点とを結ぶ線とが成す
角度を、単に、標識面と携帯端末１００との成す角度と呼ぶ。
【0066】
標識板２１１および２１２の位置情報は、標識画像２２１、２２２から、位置方位情報
を読み取ることにより、取得する。
を読み取ることにより、取得する。
【0067】
例えば、位置方位情報が、文字、数字で記載されている場合、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）機能によりコード化することにより、
取得する。また、位置方位情報が、ＱＲコード等で記載されている場合、ＱＲコードを読
み取ることにより、位置方位情報を取得する。
Ｃｈａｒａｃｔｅｒ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）機能によりコード化することにより、
取得する。また、位置方位情報が、ＱＲコード等で記載されている場合、ＱＲコードを読
み取ることにより、位置方位情報を取得する。
【0068】
角度α１、β１は、標識画像２２１、２２２のサイズと、位置方位情報の方位情報とを
用いて算出する。具体的には、標識画像２２１の縦辺の長さと横辺の長さとの比と、方位
情報とを用いる。
用いて算出する。具体的には、標識画像２２１の縦辺の長さと横辺の長さとの比と、方位
情報とを用いる。
【0069】
ここでは、図５（ａ）に示すように、標識板２００を、一辺の長さがＬＳ０の正方形と
する。図５（ｂ）に示すように、標識板２００と携帯端末１００とを含む水平面上で、標
識板２００の標識面と、携帯端末１００との成す角度がα１の場合、図５（ｄ）に示すよ
うに、携帯端末１００で撮影した標識画像２２１の縦辺ＬＳ１と横辺ＬＳ２との比は、ｓ
ｉｎα１となる。なお、標識面と携帯端末１００との成す角度α１が９０°の場合は、図
５（ｃ）に示すように、ｓｉｎ（９０°）＝１となる。
する。図５（ｂ）に示すように、標識板２００と携帯端末１００とを含む水平面上で、標
識板２００の標識面と、携帯端末１００との成す角度がα１の場合、図５（ｄ）に示すよ
うに、携帯端末１００で撮影した標識画像２２１の縦辺ＬＳ１と横辺ＬＳ２との比は、ｓ
ｉｎα１となる。なお、標識面と携帯端末１００との成す角度α１が９０°の場合は、図
５（ｃ）に示すように、ｓｉｎ（９０°）＝１となる。
【0070】
例えば、図６に示すように、携帯端末１００と標識板２１１の標識面とのなす角度がα
１、また、携帯端末１００と標識板２１２の標識面とのなす角度がβ１とする。
１、また、携帯端末１００と標識板２１２の標識面とのなす角度がβ１とする。
【0071】
ここで、標識板２１１上の方位を示す矢印の方向（標識面上の矢印が北と成す角度）と
して、α２が登録され、標識板２１２の方位を示す矢印の方向として、β２が登録されて
いるものとする。
して、α２が登録され、標識板２１２の方位を示す矢印の方向として、β２が登録されて
いるものとする。
【0072】
さらに、標識板２１１から標識板２１２に向かう方向が東西方向となす角度をγ２とす
る。なお、γ２は、標識板２１１および標識板２１２の緯度経度情報から算出される。す
なわち、以下の式により算出される。
Ｌ＝√｛（ｘａーｘｂ）２＋（ｙａ－ｙｂ）２｝ ・・・（５）
ｔａｎ（γ２）＝（ｙｂ－ｙａ）／（ｘｂ－ｘａ） ・・・（６）
る。なお、γ２は、標識板２１１および標識板２１２の緯度経度情報から算出される。す
なわち、以下の式により算出される。
Ｌ＝√｛（ｘａーｘｂ）２＋（ｙａ－ｙｂ）２｝ ・・・（５）
ｔａｎ（γ２）＝（ｙｂ－ｙａ）／（ｘｂ－ｘａ） ・・・（６）
【0073】
この場合、図６に示すように、α、α１、α２、γ２の間には、以下の関係がある。
α１＋α＋（９０度－α２）＋γ２＝１８０度・・・（７）
よって、
α＝９０度－α１＋α２－γ２・・・（８）
また、β、β１、β２、γ２の間には、以下の関係がある。
β１＋β＋（９０度－γ２－β２）＝１８０度・・・（９）
よって、
β＝９０度－β１＋β２＋γ２・・・（１０）
α１＋α＋（９０度－α２）＋γ２＝１８０度・・・（７）
よって、
α＝９０度－α１＋α２－γ２・・・（８）
また、β、β１、β２、γ２の間には、以下の関係がある。
β１＋β＋（９０度－γ２－β２）＝１８０度・・・（９）
よって、
β＝９０度－β１＋β２＋γ２・・・（１０）
【0074】
このように、点Ａの位置情報（ｘａ、ｙａ）と方位情報α２と、点Ｂの位置情報（ｘｂ
，ｙｂ）と方位情報β２と、標識板２１１の標識面と携帯端末１００の成す角度α１およ
び標識板２１２の標識面と携帯端末１００の成す角度β１とがわかれば、点Ａと点Ｂとの
距離Ｌと、線分ＣＡと線分ＡＢとが成す角度αと、線分ＣＢと線分ＡＢとが成す角度βと
、を算出できる。よって、点Ｃの位置情報（ｘｃ，ｙｃ）を得ることができる。
，ｙｂ）と方位情報β２と、標識板２１１の標識面と携帯端末１００の成す角度α１およ
び標識板２１２の標識面と携帯端末１００の成す角度β１とがわかれば、点Ａと点Ｂとの
距離Ｌと、線分ＣＡと線分ＡＢとが成す角度αと、線分ＣＢと線分ＡＢとが成す角度βと
、を算出できる。よって、点Ｃの位置情報（ｘｃ，ｙｃ）を得ることができる。
【0075】
次に、本実施形態の画像取得部１７１および計算部１７２による端末位置推定処理の流
れを説明する。図７は、本実施形態の端末位置推定処理の処理フローである。本処理は、
所有者９１０からの指示により開始される。例えば、携帯端末１００が、複数のモードを
備える場合、本実施形態の端末位置推定処理を実行するモードへの移行指示を受け付けた
ことを契機に開始されてもよい。
れを説明する。図７は、本実施形態の端末位置推定処理の処理フローである。本処理は、
所有者９１０からの指示により開始される。例えば、携帯端末１００が、複数のモードを
備える場合、本実施形態の端末位置推定処理を実行するモードへの移行指示を受け付けた
ことを契機に開始されてもよい。
【0076】
なお、所有者９１０は、２つの異なる標識板２１１、２１２を撮影可能な位置にいるこ
とを確認し、本処理を開始する。
とを確認し、本処理を開始する。
【0077】
画像取得部１７１は、所有者９１０からの指示に従って、第一の標識板２１１の標識画
像２２１を取得する（ステップＳ１１０１）。
像２２１を取得する（ステップＳ１１０１）。
【0078】
計算部１７２は、標識画像２２１を解析し、第一の標識板２１１の位置方位情報を取得
する（ステップＳ１１０２）。ここでは、標識画像２２１上の位置方位情報表示領域２０
１に対応する領域を画像処理し、第一の標識板２１１の中心位置の位置情報と、方位矢印
２０２の向きとを取得する。
する（ステップＳ１１０２）。ここでは、標識画像２２１上の位置方位情報表示領域２０
１に対応する領域を画像処理し、第一の標識板２１１の中心位置の位置情報と、方位矢印
２０２の向きとを取得する。
【0079】
また、計算部１７２は、標識画像２２１を解析し、標識面と携帯端末１００の成す角度
α１を算出する（ステップＳ１１０３）。
α１を算出する（ステップＳ１１０３）。
【0080】
次に、画像取得部１７１は、所有者９１０からの指示に従って、第二の標識板２１２の
標識画像２２２を取得する（ステップＳ１１０４）。
標識画像２２２を取得する（ステップＳ１１０４）。
【0081】
計算部１７２は、標識画像２２２を解析し、第二の標識板２１２の位置方位情報を取得
する（ステップＳ１１０５）。ここでは、標識画像２２２上の位置方位情報表示領域２０
１に対応する領域を画像処理し、第二の標識板２１２の中心位置の位置情報と、方位矢印
２０２の向きとを取得する。
する（ステップＳ１１０５）。ここでは、標識画像２２２上の位置方位情報表示領域２０
１に対応する領域を画像処理し、第二の標識板２１２の中心位置の位置情報と、方位矢印
２０２の向きとを取得する。
【0082】
また、計算部１７２は、標識画像２２２を解析し、標識面と携帯端末１００の成す角度
β１を算出する（ステップＳ１１０６）。
β１を算出する（ステップＳ１１０６）。
【0083】
計算部１７２は、第一の標識板の位置方位情報および角度と、第二の標識板の位置方位
情報および角度とを用いて、上記手法で、携帯端末１００の現在位置である端末位置を算
出する（ステップＳ１１０７）。
情報および角度とを用いて、上記手法で、携帯端末１００の現在位置である端末位置を算
出する（ステップＳ１１０７）。
【0084】
計算部１７２は、算出結果をデータ記憶部１７４に格納するとともに、表示制御部１７
３は、算出結果をディスプレイ１３１に表示させ（ステップＳ１１０８）、処理を終了す
る。
３は、算出結果をディスプレイ１３１に表示させ（ステップＳ１１０８）、処理を終了す
る。
【0085】
以上説明したように、本実施形態では、携帯端末１００から離れた、位置の異なる２つ
の標識点であって、位置情報が既知の標識点を含む画像である標識画像を取得し、取得し
た標識画像を解析し、携帯端末１００の位置である端末位置Ｃと２つの標識点とで形成さ
れる第一の三角形の面方位と第一の三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを
用いて端末位置Ｃを算出する。このとき、本実施形態では、標識画像として、端末位置Ｃ
と中心点とが同一水平面上にある２枚の異なる標識板２００を撮影する。そして、各標識
板２００の中心点を、２つの標識点とする。標識板２００は、それぞれ、その中心点の位
置情報と基準方向に対する標識面の向きとを、標識画像を解析することにより読取可能な
位置方位情報表示領域２０１を標識板２００の面である標識面に備える。また、標識画像
の歪みからカメラ１２１と中心点とを結ぶ線分が、標識面の法線と成す角度を計測可能な
形状を有する。本実施形態では、計算部は、標識画像から、第一の三角形の内角のうち、
２つの標識点を結ぶ線分の両端角を算出する。そして、三角測量法により、端末位置Ｃを
算出する。
の標識点であって、位置情報が既知の標識点を含む画像である標識画像を取得し、取得し
た標識画像を解析し、携帯端末１００の位置である端末位置Ｃと２つの標識点とで形成さ
れる第一の三角形の面方位と第一の三角形の内角とを算出し、当該面方位と当該内角とを
用いて端末位置Ｃを算出する。このとき、本実施形態では、標識画像として、端末位置Ｃ
と中心点とが同一水平面上にある２枚の異なる標識板２００を撮影する。そして、各標識
板２００の中心点を、２つの標識点とする。標識板２００は、それぞれ、その中心点の位
置情報と基準方向に対する標識面の向きとを、標識画像を解析することにより読取可能な
位置方位情報表示領域２０１を標識板２００の面である標識面に備える。また、標識画像
の歪みからカメラ１２１と中心点とを結ぶ線分が、標識面の法線と成す角度を計測可能な
形状を有する。本実施形態では、計算部は、標識画像から、第一の三角形の内角のうち、
２つの標識点を結ぶ線分の両端角を算出する。そして、三角測量法により、端末位置Ｃを
算出する。
【0086】
このように、本実施形態によれば、２つの標識板２００を撮影するだけで、携帯端末１
００は、自身の位置を算出できる。従って、本実施形態よれば、地下街や大規模ショッピ
ングセンタ内等、ＧＰＳ機能が使えない場合でも正確な位置を取得することが可能になる
。
００は、自身の位置を算出できる。従って、本実施形態よれば、地下街や大規模ショッピ
ングセンタ内等、ＧＰＳ機能が使えない場合でも正確な位置を取得することが可能になる
。
【0087】
また、標識板２００に、位置情報とは別に広告等の情報にアクセス可能ないわゆるＱＲ
コードが記載されていてもよい。この場合、携帯端末１００は、位置情報を推定するため
に画像を取得する際、このＱＲコードも読み取ることができる。これにより、そのＱＲコ
ードに基づいて取得可能な情報を表示することもできる。
コードが記載されていてもよい。この場合、携帯端末１００は、位置情報を推定するため
に画像を取得する際、このＱＲコードも読み取ることができる。これにより、そのＱＲコ
ードに基づいて取得可能な情報を表示することもできる。
【0088】
一般的なＱＲコードの容量は数字で最大７，０８９文字、漢字・かなで最大１，８１７
文字と、十分な情報量を提供することが出来る。従って、この構成であれば、端末位置Ｘ
の推定と同時に、地下街や大規模ショッピングセンタ内の店の名前、位置（経度・緯度・
高さ）や、詳細地図上に表示させること、店の扱っている製品、イベント等の情報を提供
することができる。さらに、近傍の標識板位置情報を記載してもよい。
文字と、十分な情報量を提供することが出来る。従って、この構成であれば、端末位置Ｘ
の推定と同時に、地下街や大規模ショッピングセンタ内の店の名前、位置（経度・緯度・
高さ）や、詳細地図上に表示させること、店の扱っている製品、イベント等の情報を提供
することができる。さらに、近傍の標識板位置情報を記載してもよい。
【0089】
＜第一の実施形態の変形例１＞
上記実施形態では、標識板２００が正方形である場合を例にあげて説明した、しかし、
標識板２００正方形であるのは、端末位置が標識面と成す角度の算出を簡略化するためで
ある。
上記実施形態では、標識板２００が正方形である場合を例にあげて説明した、しかし、
標識板２００正方形であるのは、端末位置が標識面と成す角度の算出を簡略化するためで
ある。
【0090】
しかしながら、標識板２００は、標識板２００の撮影画像の歪みから、標識板２００を
撮影したカメラ１２１を備える携帯端末１００の位置と標識板２００の中央とを結ぶ線が
、標識板２００の面である標識面の法線と成す角度を計測可能な角度測定構成を有してい
ればよい。
撮影したカメラ１２１を備える携帯端末１００の位置と標識板２００の中央とを結ぶ線が
、標識板２００の面である標識面の法線と成す角度を計測可能な角度測定構成を有してい
ればよい。
【0091】
例えば、標識板２００の形状は、撮影した標識画像を用いてカメラの位置が標識面と成
す角度が算出可能な形状であればよい。例えば、長辺と短辺との比が既知の長方形、円形
、長軸と短軸との比が既知の楕円形等であってもよい。
す角度が算出可能な形状であればよい。例えば、長辺と短辺との比が既知の長方形、円形
、長軸と短軸との比が既知の楕円形等であってもよい。
【0092】
例えば、標識板２００ａが円形の場合の例を図８（ａ）に示す。例えば、円形の場合、
その円の直径をｆとする。同一水平面上で、斜めからこの標識板２００を見た場合、高さ
方向（縦）の長さはｆであるが、水平方向（横）の長さはｆより短くなる。この縦横比は
、標識板２００と携帯端末１００との成す角度によって変わる。
その円の直径をｆとする。同一水平面上で、斜めからこの標識板２００を見た場合、高さ
方向（縦）の長さはｆであるが、水平方向（横）の長さはｆより短くなる。この縦横比は
、標識板２００と携帯端末１００との成す角度によって変わる。
【0093】
【0094】
従って、この場合、計算部１７２は、取得した標識画像を解析し、上記式に従って、角
度α１を算出する。
度α１を算出する。
【0095】
また、標識板２００自体の形状は問わず、例えば、図８（ｂ）に示すように、仮想的な
矩形の４つの頂点に、基準点（図で十字で示しているマークの存在する点）２１３を示し
てもよい。この場合、４つの基準点２１３に関し、各基準点２１３間の縦方向の長さと横
方向の長さとの比は、既知とする。
矩形の４つの頂点に、基準点（図で十字で示しているマークの存在する点）２１３を示し
てもよい。この場合、４つの基準点２１３に関し、各基準点２１３間の縦方向の長さと横
方向の長さとの比は、既知とする。
【0096】
また、標識板２００自体の形状が上記特性を有していなくてもよい。例えば、標識板２
００の標識面上に、上記特性を有する形状のマークを備えていればよい。マークは、例え
ば、矩形枠、円形枠等である。
００の標識面上に、上記特性を有する形状のマークを備えていればよい。マークは、例え
ば、矩形枠、円形枠等である。
【0097】
＜第一の実施形態の変形例２＞
また、端末位置を算出する際、測距センサやカメラ１２１が備える焦点距離算出機能を
用いてもよい。この場合の算出手法を、図９、図１０を用いて説明する。なお、カメラ１
２１が備える焦点距離算出機能を用いる場合は、カメラ１２１が焦点距離を算出可能な範
囲に限定される。
また、端末位置を算出する際、測距センサやカメラ１２１が備える焦点距離算出機能を
用いてもよい。この場合の算出手法を、図９、図１０を用いて説明する。なお、カメラ１
２１が備える焦点距離算出機能を用いる場合は、カメラ１２１が焦点距離を算出可能な範
囲に限定される。
【0098】
まず、算出の原理を説明する。ここでは、上記図４（ｂ）と同様に、３点、Ａ，Ｂ，Ｃ
を頂点とする三角形ＡＢＣにおいて、点Ａと点Ｂとの位置と、辺ＡＣの長さ（距離）ＬＢ
と、辺ＢＣの長さ（距離）ＬＡと、が既知である場合に、点Ｃの位置を算出するものとし
て説明する。本実施形態では、距離ＬＢと距離ＬＡとは、測距センサまたはカメラ１２１
の焦点距離算出機能により取得する。
を頂点とする三角形ＡＢＣにおいて、点Ａと点Ｂとの位置と、辺ＡＣの長さ（距離）ＬＢ
と、辺ＢＣの長さ（距離）ＬＡと、が既知である場合に、点Ｃの位置を算出するものとし
て説明する。本実施形態では、距離ＬＢと距離ＬＡとは、測距センサまたはカメラ１２１
の焦点距離算出機能により取得する。
【0099】
ここで、三角形ＡＢＣの内角のうち、辺ＣＡと辺ＡＢとが成す角をα、辺ＣＢと辺ＡＢ
とが成す角をβとする。この場合、点Ｃの座標（ｘｃ、ｙｃ）は、以下の式で表される。
ｘｃ＝ｘａ＋ＬＢｃｏｓα ・・・（１２）
ｙｃ＝√｛（ＬＢ２－（ＬＢｃｏｓα）２）｝ ・・・（１３）
ここで、ｃｏｓαは、余弦定理より、以下のように算出できる。
ｃｏｓα＝（ＬＢ２＋Ｌ２－ＬＡ２）／２・ＬＢ・Ｌ ・・・（１４）
とが成す角をβとする。この場合、点Ｃの座標（ｘｃ、ｙｃ）は、以下の式で表される。
ｘｃ＝ｘａ＋ＬＢｃｏｓα ・・・（１２）
ｙｃ＝√｛（ＬＢ２－（ＬＢｃｏｓα）２）｝ ・・・（１３）
ここで、ｃｏｓαは、余弦定理より、以下のように算出できる。
ｃｏｓα＝（ＬＢ２＋Ｌ２－ＬＡ２）／２・ＬＢ・Ｌ ・・・（１４）
【0100】
ここで、２つの標識板２１１および２１２の面が一直線上にない場合を、図９（ｂ）に
示す。この場合、点Ｃにおけるカメラ１２１により取得した画像から、上記実施形態の手
法で、標識面との角度α１、β１を算出する。そして、上記式（８）、式（１０）により
、内角αおよびβを算出する。これにより、点Ｃの位置情報を算出する。
示す。この場合、点Ｃにおけるカメラ１２１により取得した画像から、上記実施形態の手
法で、標識面との角度α１、β１を算出する。そして、上記式（８）、式（１０）により
、内角αおよびβを算出する。これにより、点Ｃの位置情報を算出する。
【0101】
【0102】
上記実施形態同様、撮影画像から得た、標識面と携帯端末１００とが成す角度をα１、
方位がα２とする。ここで、図１０に示すように、携帯端末１００と標識面中心点を結ぶ
線分と東西方向とが成す角度α３とすると、点Ｃの座標（ｘｃ、ｙｃ）は、以下の式で表
される。
ｘｃ＝ｘａ＋ＬＢｃｏｓα３ ・・・（１５）
ｙｃ＝ｙａ－ＬＢｓｉｎα３ ・・・（１６）
なお、α１、α２およびα３との間には、
α１＋α３＋（９０度－α２）＝１８０度 ・・・（１７）
よって、
α３＝９０度－α１＋α２ ・・・（１８）
方位がα２とする。ここで、図１０に示すように、携帯端末１００と標識面中心点を結ぶ
線分と東西方向とが成す角度α３とすると、点Ｃの座標（ｘｃ、ｙｃ）は、以下の式で表
される。
ｘｃ＝ｘａ＋ＬＢｃｏｓα３ ・・・（１５）
ｙｃ＝ｙａ－ＬＢｓｉｎα３ ・・・（１６）
なお、α１、α２およびα３との間には、
α１＋α３＋（９０度－α２）＝１８０度 ・・・（１７）
よって、
α３＝９０度－α１＋α２ ・・・（１８）
【0103】
＜第一の実施形態の変形例３＞
また、上述では標識板２００は、個別に作成された板状のものとして記載されているが
、これに限ることは無く、例えば店内の広告の一部にプリントしても良い。これにより、
広告が変わるたびに標識板２００を一新し、ＱＲコードに新しい情報を入れることも可能
となる。
また、上述では標識板２００は、個別に作成された板状のものとして記載されているが
、これに限ることは無く、例えば店内の広告の一部にプリントしても良い。これにより、
広告が変わるたびに標識板２００を一新し、ＱＲコードに新しい情報を入れることも可能
となる。
【0104】
また、標識板２００を設置する位置は常に同じ場所である必要は無く、場所を移動して
も良い。移動する毎に、移動後の位置方位情報を付与する。
も良い。移動する毎に、移動後の位置方位情報を付与する。
【0105】
上述では各標識板２００は何処に設置されているか予め分からない場合を想定して説明
しているが、これに限ることは無く、例えば地下街や大規模ショッピングセンタの入り口
や、各階段やエレベータ、エスカレータの付近や人通りの多い所に予め各標識板２００の
有る場所を表示させても良い。または、Ｗｅｂサイトにその情報を登録しても良い。或い
は各店の入り口や、各商品コーナー等、顧客が比較的見やすく、確認しやすいところには
必ず設置させても良い。
しているが、これに限ることは無く、例えば地下街や大規模ショッピングセンタの入り口
や、各階段やエレベータ、エスカレータの付近や人通りの多い所に予め各標識板２００の
有る場所を表示させても良い。または、Ｗｅｂサイトにその情報を登録しても良い。或い
は各店の入り口や、各商品コーナー等、顧客が比較的見やすく、確認しやすいところには
必ず設置させても良い。
【0106】
＜第一の実施形態の変形例４＞
なお、上記実施形態では、算出した端末位置をディスプレイ１３１に表示させているが
、計算部１７２による算出結果の処理は、これに限定されない。例えば、携帯端末１００
の現在位置を必要とする他のアプリケーションに出力してもよい。
なお、上記実施形態では、算出した端末位置をディスプレイ１３１に表示させているが
、計算部１７２による算出結果の処理は、これに限定されない。例えば、携帯端末１００
の現在位置を必要とする他のアプリケーションに出力してもよい。
【0107】
例えば、大規模ショッピングセンタやホームセンタにおいて、顧客を所望の店舗の位置
まで誘導するといったアプリケーションである。
まで誘導するといったアプリケーションである。
【0108】
アプリケーションは、例えば、携帯端末１００の、ＲＯＭ１１１またはストレージ１１
３に格納される。ユーザからの指示に従って、ＣＰＵ１０１がＲＡＭにロードして実行す
ることにより、実現される。以下、このアプリケーションにより実行される機能を、ナビ
ゲーション部（ナビ部）１７６と呼ぶ。
３に格納される。ユーザからの指示に従って、ＣＰＵ１０１がＲＡＭにロードして実行す
ることにより、実現される。以下、このアプリケーションにより実行される機能を、ナビ
ゲーション部（ナビ部）１７６と呼ぶ。
【0109】
この手法を、図１１（ａ）および図１１（ｂ）を用いて説明する。各店舗の店舗情報は
、予め登録され、サーバ９６０等に保管されているものとする。店舗情報は、店舗の名称
、店舗の説明、店舗の位置情報を含む。位置情報は、緯度経度で登録されものとする。
、予め登録され、サーバ９６０等に保管されているものとする。店舗情報は、店舗の名称
、店舗の説明、店舗の位置情報を含む。位置情報は、緯度経度で登録されものとする。
【0110】
ナビ部１７６は、ネットワーク９４０を介して店舗情報が登録されているサーバ９６０
にアクセスし、店舗情報を取得する。そして、予め定めた表示形態でディスプレイ１３１
に表示させる。
にアクセスし、店舗情報を取得する。そして、予め定めた表示形態でディスプレイ１３１
に表示させる。
【0111】
そして、ユーザが所望の店舗を選択すると、現在位置から当該店舗の位置までのナビゲ
ーション情報を計算し、表示させる。なお、現在位置には、上記手法で算出された端末位
置を用いる。
ーション情報を計算し、表示させる。なお、現在位置には、上記手法で算出された端末位
置を用いる。
【0112】
例えば、図１１（ａ）の例では、ナビ部１７６は、ディスプレイ１３１に、地図上に店
舗を、その位置情報に応じて配置して表示させる。また、携帯端末１００の現在位置も表
示させる。地図情報は携帯端末１００が、例えば、データ記憶部１７４に予め保持するか
、あるいは、サーバ９６０から取得する。
舗を、その位置情報に応じて配置して表示させる。また、携帯端末１００の現在位置も表
示させる。地図情報は携帯端末１００が、例えば、データ記憶部１７４に予め保持するか
、あるいは、サーバ９６０から取得する。
【0113】
図１１（ａ）において、携帯端末１００の所有者９１０の現在位置は、エリアＡ２１の
東隅である。また、所有者が選択した店舗は、Ａ１３のエリアにあるものとする。ナビ部
１７６は、この地図上で、ルートを表示させる。
東隅である。また、所有者が選択した店舗は、Ａ１３のエリアにあるものとする。ナビ部
１７６は、この地図上で、ルートを表示させる。
【0114】
なお、このとき、図１１（ｂ）に示すように、現在位置から所望の店舗までのナビゲー
ション情報を、文章でディスプレイ１３１に表示させてもよい。本例では、例えば、「目
的の店舗は北１ブロック、東２ブロック進んだところにあります。」等の情報を表示させ
ても良い。
ション情報を、文章でディスプレイ１３１に表示させてもよい。本例では、例えば、「目
的の店舗は北１ブロック、東２ブロック進んだところにあります。」等の情報を表示させ
ても良い。
【0115】
また、本変形例によれば、携帯端末１００がどちらの方向を向いているかが分かる。携
帯端末１００の現在位置および向きの情報と目的の店舗の位置情報とを用いて、「前方に
進んで下さい」、「後方に戻って下さい」等、所有者９１０がその時に向いている方向を
基準としたナビゲーション指示を行ってもよい。
帯端末１００の現在位置および向きの情報と目的の店舗の位置情報とを用いて、「前方に
進んで下さい」、「後方に戻って下さい」等、所有者９１０がその時に向いている方向を
基準としたナビゲーション指示を行ってもよい。
【0116】
さらに、店舗毎に、詳細な商品情報を備え、店舗内に入ったら、商品の位置を表示させ
るよう構成してもよい。商品情報は、商品名、商品説明、商品の配置位置を含む。そして
、商品名の一覧を示し、ユーザが所望の商品を選択した場合、店舗内で、当該商品までの
ナビゲーションを同様に行うよう構成してもよい。
るよう構成してもよい。商品情報は、商品名、商品説明、商品の配置位置を含む。そして
、商品名の一覧を示し、ユーザが所望の商品を選択した場合、店舗内で、当該商品までの
ナビゲーションを同様に行うよう構成してもよい。
【0117】
ナビ部１７６は、表示情報を、例えば、通信装置１５０を介して、アクセスポイント９
７０及びネットワーク９４０を介してサーバ９６０から取得する。
７０及びネットワーク９４０を介してサーバ９６０から取得する。
【0118】
＜第一の実施形態の変形例５＞
なお、携帯端末１００の位置情報を算出する基となる位置情報は、緯度経度に限定され
ない。例えば、各ショッピングセンタ等の独自の座標系の座標値であってもよい。この場
合、上記商品の位置情報も同じ座標系の座標値で登録される。
なお、携帯端末１００の位置情報を算出する基となる位置情報は、緯度経度に限定され
ない。例えば、各ショッピングセンタ等の独自の座標系の座標値であってもよい。この場
合、上記商品の位置情報も同じ座標系の座標値で登録される。
【0119】
また、ショッピングセンタのインフォメーションセンタ等に、店舗毎のＱＲコードを示
し、携帯端末１００で、そのＱＲコードを読み取ることにより、当該店舗までのナビゲー
ションを行うよう構成してもよい。
し、携帯端末１００で、そのＱＲコードを読み取ることにより、当該店舗までのナビゲー
ションを行うよう構成してもよい。
【0120】
また、各店舗の入り口等に、取り扱い商品のＱＲコードを示し、同様にナビゲーション
を行ってもよい。
を行ってもよい。
【0121】
目的の場所へ移動する間にも所有者９１０の位置は刻々と変化するが、それに関して常
に上述の位置測定するのは煩わしい。従って、その間の移動に関しては、例えば、３軸加
速度センサ１４３と、３軸ジャイロセンサ１４２と、時計機能とにより移動距離と方向を
検出し、補正した値を地図情報に示してもよい。
に上述の位置測定するのは煩わしい。従って、その間の移動に関しては、例えば、３軸加
速度センサ１４３と、３軸ジャイロセンサ１４２と、時計機能とにより移動距離と方向を
検出し、補正した値を地図情報に示してもよい。
【0122】
さらに、内部センサによる位置推定の誤差が大きくなったと判断できる場合は、近くの
標識板２００の位置を示して所有者９１０に位置測定を促すか、携帯端末１００が自動的
に位置測定を行うようにしてもよい。例えば、前回の位置測定地点からの移動距離が大き
くなった場合や、地図上で通路でないところを移動しているように見える場合等、内部セ
ンサによる位置推定の誤差が大きくなったと判断する。
標識板２００の位置を示して所有者９１０に位置測定を促すか、携帯端末１００が自動的
に位置測定を行うようにしてもよい。例えば、前回の位置測定地点からの移動距離が大き
くなった場合や、地図上で通路でないところを移動しているように見える場合等、内部セ
ンサによる位置推定の誤差が大きくなったと判断する。
【0123】
＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明の第二の実施形態を説明する。第一の実施形態では、標識板２００に、標
識画像における、水平面方向とそれに直交する方向との標識形状の歪みの比から、２つの
標識板２００の中心点を結ぶ線分の長さと、その両端角とを算出し、端末位置を算出して
いる。
次に、本発明の第二の実施形態を説明する。第一の実施形態では、標識板２００に、標
識画像における、水平面方向とそれに直交する方向との標識形状の歪みの比から、２つの
標識板２００の中心点を結ぶ線分の長さと、その両端角とを算出し、端末位置を算出して
いる。
【0124】
本実施形態では、標識板２００上に円形を描画し、撮影画像上でのその円形形状の歪み
度合いから、端末位置推定に必要な情報を取得する。なお、本実施形態では、第一の実施
形態とは異なり、標識板２００と、携帯端末１００とは、同一水平面上になくてもよい。
また、画像を取得する標識板２００も１枚でよい。
度合いから、端末位置推定に必要な情報を取得する。なお、本実施形態では、第一の実施
形態とは異なり、標識板２００と、携帯端末１００とは、同一水平面上になくてもよい。
また、画像を取得する標識板２００も１枚でよい。
【0125】
また、本実施形態と第三の実施形態とでは、第一の実施形態と異なり、位置情報は高さ
を含めた３次元量である。そして、位置が既知である同一直線上にない２つの線分と、そ
れぞれの線分と端末位置から形成される少なくとも２つの三角形を考え、それらの三角形
の各角度、各辺の長さを算出することにより３次元的に端末位置を推定する。２つの三角
形は端末位置を共有するため、それぞれの三角形形状の算出により、三角形の面方位が決
定され、端末位置の算出が可能となる。
を含めた３次元量である。そして、位置が既知である同一直線上にない２つの線分と、そ
れぞれの線分と端末位置から形成される少なくとも２つの三角形を考え、それらの三角形
の各角度、各辺の長さを算出することにより３次元的に端末位置を推定する。２つの三角
形は端末位置を共有するため、それぞれの三角形形状の算出により、三角形の面方位が決
定され、端末位置の算出が可能となる。
【0126】
以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【0127】
［標識板］
端末位置の算出手法の説明に先立ち、まず、本実施形態の標識板２３０について説明す
る。本実施形態の標識板２３０は、図１２に示すように、円形形状を有する標識円２３１
と、方位線２３２と、位置方位情報表示領域２３３と、を備える。
端末位置の算出手法の説明に先立ち、まず、本実施形態の標識板２３０について説明す
る。本実施形態の標識板２３０は、図１２に示すように、円形形状を有する標識円２３１
と、方位線２３２と、位置方位情報表示領域２３３と、を備える。
【0128】
位置方位情報表示領域２３３には、この標識板２３０を撮影して端末位置情報を算出す
るために必要な情報（位置方位情報）が記録される。例えば、標識円２３１の中心の位置
情報と、標識円２３１の直径と、方位線方向と、面法線方向とが記載される。
るために必要な情報（位置方位情報）が記録される。例えば、標識円２３１の中心の位置
情報と、標識円２３１の直径と、方位線方向と、面法線方向とが記載される。
【0129】
中心の位置情報は、例えば、緯度、経度、高さが登録される。方位線方向は、方位線２
３２の３次元的方向であり、例えば、単位ベクトルの成分で示される。面法線方向は、標
識板２３０の標識面の法線の３次元的方向であり、例えば、面法線ベクトルの成分で示さ
れる。
３２の３次元的方向であり、例えば、単位ベクトルの成分で示される。面法線方向は、標
識板２３０の標識面の法線の３次元的方向であり、例えば、面法線ベクトルの成分で示さ
れる。
【0130】
なお、方位線２３２には、その向きを把握し易いよう、例えば、矢印、三角形等が付さ
れていてもよい。
れていてもよい。
【0131】
［携帯端末］
本実施形態の携帯端末１００のハードウェア構成、機能ブロックは、第一の実施形態と
基本的に同様の構成を有する。ただし、計算部１７２による計算手法が異なる。
本実施形態の携帯端末１００のハードウェア構成、機能ブロックは、第一の実施形態と
基本的に同様の構成を有する。ただし、計算部１７２による計算手法が異なる。
【0132】
［位置算出手法］
次に、計算部１７２が、標識板２３０を撮影し、携帯端末１００の現在位置を算出する
手法を説明する。
次に、計算部１７２が、標識板２３０を撮影し、携帯端末１００の現在位置を算出する
手法を説明する。
【0133】
以下、本実施形態では、点Ｉと点Ｊとの間の実空間での距離をＬＩＪと表記する。また
、一直線にない点Ｉ、点Ｊおよび点Ｋにおいて、線分ＩＪと線分ＪＫとが成す角度を角Ｉ
ＪＫと呼ぶ。また、この角ＩＪＫを、点Ｊから線分ＩＫを見込む見込み角、または、点Ｊ
から点ＩＫ間を見込む見込み角、とも呼ぶ。また、２つのベクトルＶＡおよびＶＢについ
て、ベクトル積を［ＶＡ、ＶＢ］、スカラー積を（ＶＡ、ＶＢ）と表す。
、一直線にない点Ｉ、点Ｊおよび点Ｋにおいて、線分ＩＪと線分ＪＫとが成す角度を角Ｉ
ＪＫと呼ぶ。また、この角ＩＪＫを、点Ｊから線分ＩＫを見込む見込み角、または、点Ｊ
から点ＩＫ間を見込む見込み角、とも呼ぶ。また、２つのベクトルＶＡおよびＶＢについ
て、ベクトル積を［ＶＡ、ＶＢ］、スカラー積を（ＶＡ、ＶＢ）と表す。
【0134】
標識板２３０の標識円２３１上の、端末位置の算出に用いる点を標識点と呼ぶ。この標
識点の座標は、標識板２３０に記載された位置方位情報から算出することが可能である。
また、端末位置から２つの標識点間を見込む見込み角は、カメラ１２１の焦点距離と、２
つの標識点を視野に納めた画像から得られる標識点間の画像センサ上の長さとから幾何学
的に算出できる。なお、焦点距離は、カメラ１２１のレンズと画像センサとの位置関係か
ら特定される。そして、２つの標識点と端末位置とにより形成される三角形における、未
知である辺の長さと内角の値とを、標識点の座標値と端末位置から２つの標識点間を見込
む見込み角の測定値とから算出し、端末位置を算出する。
識点の座標は、標識板２３０に記載された位置方位情報から算出することが可能である。
また、端末位置から２つの標識点間を見込む見込み角は、カメラ１２１の焦点距離と、２
つの標識点を視野に納めた画像から得られる標識点間の画像センサ上の長さとから幾何学
的に算出できる。なお、焦点距離は、カメラ１２１のレンズと画像センサとの位置関係か
ら特定される。そして、２つの標識点と端末位置とにより形成される三角形における、未
知である辺の長さと内角の値とを、標識点の座標値と端末位置から２つの標識点間を見込
む見込み角の測定値とから算出し、端末位置を算出する。
【0135】
さらに、測距センサが測定誤差を考慮した上で使用できる場合は、測距センサの出力も
利用してもよい。
利用してもよい。
【0136】
図１３（ａ）に、柱等、単独の標識板２３０が設置されている場所から離れた位置に居
る所有者９１０が、携帯端末１００を使って撮影している状態を示す。
る所有者９１０が、携帯端末１００を使って撮影している状態を示す。
【0137】
携帯端末１００（所有者９１０）の位置（端末位置）をＸ（点Ｘ）とする。また、所有
者９１０は、標識板２３０の面に対して、斜めの位置（標識面の法線方向とは異なる方向
）から単独の標識板２３０を撮影するものとする。この場合、携帯端末１００のディスプ
レイ１３１には、標識板２３０の標識円２３１は、図１３（ｂ）に示す標識円２３１の画
像（標識円画像２３１ｉ）のように楕円形状で表示される。
者９１０は、標識板２３０の面に対して、斜めの位置（標識面の法線方向とは異なる方向
）から単独の標識板２３０を撮影するものとする。この場合、携帯端末１００のディスプ
レイ１３１には、標識板２３０の標識円２３１は、図１３（ｂ）に示す標識円２３１の画
像（標識円画像２３１ｉ）のように楕円形状で表示される。
【0138】
なお、ここで、携帯端末１００と標識板２３０が同一水平面上にあると限定しないので
、携帯端末１００と標識板２３０とは高さ方向の角度を持ちうる。従って、標識円画像２
３１ｉの楕円の長軸２３４ｉは、画像上の方位線（方位線画像２３２ｉ）と異なってもよ
い前提で計算を行う。
、携帯端末１００と標識板２３０とは高さ方向の角度を持ちうる。従って、標識円画像２
３１ｉの楕円の長軸２３４ｉは、画像上の方位線（方位線画像２３２ｉ）と異なってもよ
い前提で計算を行う。
【0139】
図１３（ｃ）は図１３（ｂ）のディスプレイ１３１に表示された標識円画像２３１ｉの
みを抽出したものである。なお、以降の説明図では、図を簡略化するため、標識円２３１
および方位線２３２に対応する画像以外は省略する。
みを抽出したものである。なお、以降の説明図では、図を簡略化するため、標識円２３１
および方位線２３２に対応する画像以外は省略する。
【0140】
標識円画像２３１ｉの中心点をＯｉとする。また、点Ａｉと点Ｂｉとは、それぞれ、方
位線画像２３２ｉと標識円画像２３１ｉとの交点、点Ｃｉと点Ｄｉとは、それぞれ、長軸
２３４ｉと標識円画像２３１ｉの楕円との交点、Ｅｉ、Ｆｉは、それぞれ、短軸と標識円
画像２３１ｉの楕円との交点とする。
位線画像２３２ｉと標識円画像２３１ｉとの交点、点Ｃｉと点Ｄｉとは、それぞれ、長軸
２３４ｉと標識円画像２３１ｉの楕円との交点、Ｅｉ、Ｆｉは、それぞれ、短軸と標識円
画像２３１ｉの楕円との交点とする。
【0141】
なお、計算部１７２は、撮影された標識円画像２３１ｉを解析することにより、画像上
で各点Ａｉ～点Ｆｉを求め、画像上の長軸、短軸の長さを算出する。
で各点Ａｉ～点Ｆｉを求め、画像上の長軸、短軸の長さを算出する。
【0142】
次に、上述の画像上の長軸、短軸の長さの比を使用して、画像上の短軸方向に画像を伸
長し、標識円２３１に重なるように変換した図が図１４（ａ）である。図１４（ａ）は、
実際の標識円２３１、方位線２３２に、画像伸長によって位置が変換された点Ａｉ、点Ｂ
ｉ、点Ｃｉ、点Ｄｉ、点Ｅｉ、点Ｆｉを、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと記す。ここ
で、角ＡＯＣをηＡＣと記す。
長し、標識円２３１に重なるように変換した図が図１４（ａ）である。図１４（ａ）は、
実際の標識円２３１、方位線２３２に、画像伸長によって位置が変換された点Ａｉ、点Ｂ
ｉ、点Ｃｉ、点Ｄｉ、点Ｅｉ、点Ｆｉを、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと記す。ここ
で、角ＡＯＣをηＡＣと記す。
【0143】
ここで、各線分ＡＢ、ＣＤ、ＥＦの長さは標識円２３１の直径で既知であり、線分ＡＢ
は、方位線２３２であるため、その３次元的方向は既知である。また、標識板２３０の面
法線方向も既知である。これらを用いて、線分ＣＤの３次元的方向、短軸ＥＦの３次元的
方向、標識点として使用する軸端点（Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）の空間座標を得る。この他、標識
円２３１の中心点Ｏも標識点として使用するが、位置方位情報からＯの空間座標は既知で
ある。
は、方位線２３２であるため、その３次元的方向は既知である。また、標識板２３０の面
法線方向も既知である。これらを用いて、線分ＣＤの３次元的方向、短軸ＥＦの３次元的
方向、標識点として使用する軸端点（Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）の空間座標を得る。この他、標識
円２３１の中心点Ｏも標識点として使用するが、位置方位情報からＯの空間座標は既知で
ある。
【0144】
端末位置Ｘを算出するために２つ以上の三角形を考える。まず、図１４（ｂ）に示すよ
うに、端末位置Ｘと点Ｃおよび点Ｏとを頂点とする三角形ＸＯＣを考える（第一の三角形
；三角形ＸＯＤでもよい）。標識円画像２３１ｉにおいて線分ＣＤ（第一の直径）が画像
上の長軸方向になることから、端末位置Ｘは、線分ＣＤに直交するいずれかの位置２３６
に存在する。
うに、端末位置Ｘと点Ｃおよび点Ｏとを頂点とする三角形ＸＯＣを考える（第一の三角形
；三角形ＸＯＤでもよい）。標識円画像２３１ｉにおいて線分ＣＤ（第一の直径）が画像
上の長軸方向になることから、端末位置Ｘは、線分ＣＤに直交するいずれかの位置２３６
に存在する。
【0145】
すなわち、線分ＣＤは、端末位置である点Ｘと標識円２３１の中心点Ｏとを結ぶ直線（
ＸＯ）と直交する。このため、三角形ＸＯＣは、図１５（ａ）に示すように、直角三角形
である。また、点Ｏと点Ｃとの距離ＬＯＣは、標識円２３１の半径Ｒ（直径の１／２）で
ある。直径は、撮影画像上の位置方位情報表示領域２３３に対応する領域を解析すること
により取得される。従って、点Ｘと点Ｏとの距離ＬＯＸは、以下の式で算出できる。なお
、角ＣＸＯを、θＣとする。θＣはカメラ１２１の撮影画像から測定する。
ＬＯＸ＝Ｒ・ｃｏｔθＣ ・・・（１９）
ＸＯ）と直交する。このため、三角形ＸＯＣは、図１５（ａ）に示すように、直角三角形
である。また、点Ｏと点Ｃとの距離ＬＯＣは、標識円２３１の半径Ｒ（直径の１／２）で
ある。直径は、撮影画像上の位置方位情報表示領域２３３に対応する領域を解析すること
により取得される。従って、点Ｘと点Ｏとの距離ＬＯＸは、以下の式で算出できる。なお
、角ＣＸＯを、θＣとする。θＣはカメラ１２１の撮影画像から測定する。
ＬＯＸ＝Ｒ・ｃｏｔθＣ ・・・（１９）
【0146】
次に、三角形ＸＯＣが標識面となす角度を算出するために、線分ＣＤと同一直線上に載
らない２つの標識点と端末位置Ｘとで形成される三角形（第二の三角形）を考える。ここ
では、第二の直径として線分ＥＦを採用し、図１５（ｂ）に示す三角形ＸＯＥおよび三角
形ＸＯＦを考える。
らない２つの標識点と端末位置Ｘとで形成される三角形（第二の三角形）を考える。ここ
では、第二の直径として線分ＥＦを採用し、図１５（ｂ）に示す三角形ＸＯＥおよび三角
形ＸＯＦを考える。
【0147】
図１５（ｂ）に示すように、角ＥＸＯをθＥ，角ＦＸＯをθＦ，角ＥＯＸをλＥ，角Ｆ
ＯＸをλＦ，角ＯＥＸをξＥ，角ＯＦＸをξＦ，とする。
正弦定理により、次式が成り立つ。
ＬＯＸ／ｓｉｎξＥ＝ＬＯＥ／ｓｉｎθＥ ・・・（２０）
ＬＯＸ／ｓｉｎξＦ＝ＬＯＦ／ｓｉｎθＦ ・・・（２１）
ＯＸをλＦ，角ＯＥＸをξＥ，角ＯＦＸをξＦ，とする。
正弦定理により、次式が成り立つ。
ＬＯＸ／ｓｉｎξＥ＝ＬＯＥ／ｓｉｎθＥ ・・・（２０）
ＬＯＸ／ｓｉｎξＦ＝ＬＯＦ／ｓｉｎθＦ ・・・（２１）
【0148】
ここで、ＬＯＥ＝ＬＯＦであるが、ここではＬＯＥ＝ＬＯＦという関係を使わずそのま
まの表記で説明する。また、表記の簡略化のために、以下の式で表されるκＥおよびκＦ
を用いる。
κＥ＝ＬＯＥ／ｓｉｎθＥ ・・・（２２）
κＦ＝ＬＯＦ／ｓｉｎθＦ ・・・（２３）
まの表記で説明する。また、表記の簡略化のために、以下の式で表されるκＥおよびκＦ
を用いる。
κＥ＝ＬＯＥ／ｓｉｎθＥ ・・・（２２）
κＦ＝ＬＯＦ／ｓｉｎθＦ ・・・（２３）
【0149】
ＬＯＥ、ＬＯＦは、標識円２３１の半径Ｒであり、既知である。また、上記のθＥ、θ
Ｆは、カメラ１２１の焦点距離と、ＥＦに対応する画像センサ上の長さとから、幾何学的
に算出できる。なお、焦点距離は、カメラ１２１内のレンズと画像センサとの位置関係か
ら特定される。従って、κＥ、κＦは、これらを用いて算出できる。
Ｆは、カメラ１２１の焦点距離と、ＥＦに対応する画像センサ上の長さとから、幾何学的
に算出できる。なお、焦点距離は、カメラ１２１内のレンズと画像センサとの位置関係か
ら特定される。従って、κＥ、κＦは、これらを用いて算出できる。
【0150】
κＥ、κＦを用いると、端末位置Ｘと標識板２３０との距離ＬＯＸは、次式で表される
。
ＬＯＸ＝κＥｓｉｎξＥ＝κＦｓｉｎξＦ ・・・（２４）
。
ＬＯＸ＝κＥｓｉｎξＥ＝κＦｓｉｎξＦ ・・・（２４）
【0151】
ここで、求めたいのはλＥであるため、上記関係式を、λＥを使って書き直すと、以下
の式で表される。
ξＥ＝１８０度－λＥ－θＥ ・・・（２５）
ξＦ＝λＥ－θＦ ・・・（２６）
よって、距離ＬＯＸは、以下の式で表される。
ＬＯＸ＝κＥｓｉｎ（λＥ＋θＥ）＝κＦｓｉｎ（λＥ－θＦ） ・・・（２７）
の式で表される。
ξＥ＝１８０度－λＥ－θＥ ・・・（２５）
ξＦ＝λＥ－θＦ ・・・（２６）
よって、距離ＬＯＸは、以下の式で表される。
ＬＯＸ＝κＥｓｉｎ（λＥ＋θＥ）＝κＦｓｉｎ（λＥ－θＦ） ・・・（２７）
【0152】
上記式を展開して整理すると、加法定理により、次式で表される。
ｓｉｎλＥ（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）＝ｃｏｓλＥ（κＥｓｉｎθＥ＋κＦ
ｓｉｎθＦ） ・・・（２８）
ｓｉｎλＥ（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）＝ｃｏｓλＥ（κＥｓｉｎθＥ＋κＦ
ｓｉｎθＦ） ・・・（２８）
【0153】
ここで、ｓｉｎλＥ、および、（κＥｓｉｎθＥ＋κＦｓｉｎθＦ）は正であるので、
ｃｏｓλＥと（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）との符号は一致する。
上式の両辺の二乗を取ると、以下の式で表される。
ｃｏｓ２λＥ｛（κＥｓｉｎθＥ＋κＦｓｉｎθＦ）２＋（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏ
ｓθＥ）２｝＝（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）２ ・・・（２９）
なお、ここでは、ｓｉｎ２λＥ＋ｃｏｓ２λＥ＝１という関係を用いた。
ｃｏｓλＥと（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）との符号は一致する。
上式の両辺の二乗を取ると、以下の式で表される。
ｃｏｓ２λＥ｛（κＥｓｉｎθＥ＋κＦｓｉｎθＦ）２＋（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏ
ｓθＥ）２｝＝（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）２ ・・・（２９）
なお、ここでは、ｓｉｎ２λＥ＋ｃｏｓ２λＥ＝１という関係を用いた。
【0154】
ｃｏｓλＥと（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）との符号関係に注意すると、ｃｏｓ
λＥは、以下のように算出される。
ｃｏｓλＥ＝（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）／｛（κＥｓｉｎθＥ＋κＦｓｉｎ
θＦ）２＋（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）２｝１／２ ・・・（３０）
同様に、ｓｉｎλＥは、以下のように算出される。
ｓｉｎλＥ＝（κＥｓｉｎθＥ＋κＦｓｉｎθＦ）／｛（κＥｓｉｎθＥ＋κＦｓｉｎ
θＦ）２＋（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）２｝１／２ ・・・（３１）
λＥは、以下のように算出される。
ｃｏｓλＥ＝（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）／｛（κＥｓｉｎθＥ＋κＦｓｉｎ
θＦ）２＋（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）２｝１／２ ・・・（３０）
同様に、ｓｉｎλＥは、以下のように算出される。
ｓｉｎλＥ＝（κＥｓｉｎθＥ＋κＦｓｉｎθＦ）／｛（κＥｓｉｎθＥ＋κＦｓｉｎ
θＦ）２＋（κＦｃｏｓθＦ－κＥｃｏｓθＥ）２｝１／２ ・・・（３１）
【0155】
κＥ，κＦの表記を戻すと、下記となる。
ｃｏｓλＥ＝（ＬＯＦｃｏｔθＦ－ＬＯＥｃｏｔθＥ）／｛（ＬＯＥ＋ＬＯＦ）２＋（
ＬＯＦｃｏｔθＦ－ＬＯＥｃｏｔθＥ）２｝１／２ ・・・（３２）
ｓｉｎλＥ＝（ＬＯＥ＋ＬＯＦ）／｛（ＬＯＥ＋ＬＯＦ）２＋（ＬＯＦｃｏｔθＦ－Ｌ
ＯＥｃｏｔθＥ）２｝１／２ ・・・（３３）
ｃｏｓλＥ＝（ＬＯＦｃｏｔθＦ－ＬＯＥｃｏｔθＥ）／｛（ＬＯＥ＋ＬＯＦ）２＋（
ＬＯＦｃｏｔθＦ－ＬＯＥｃｏｔθＥ）２｝１／２ ・・・（３２）
ｓｉｎλＥ＝（ＬＯＥ＋ＬＯＦ）／｛（ＬＯＥ＋ＬＯＦ）２＋（ＬＯＦｃｏｔθＦ－Ｌ
ＯＥｃｏｔθＥ）２｝１／２ ・・・（３３）
【0156】
よって、ＬＯＸは、以下の式で表される。
ＬＯＸ＝κＥｓｉｎξＥ
＝（ＬＯＥ／ｓｉｎθＥ）ｓｉｎ（λＥ＋θＥ）
＝（ＬＯＥ／ｓｉｎθＥ）（ｓｉｎλＥｃｏｓθＥ＋ｃｏｓλＥｓｉｎθＥ）
＝ＬＯＥＬＯＦ（ｃｏｔθＥ＋ｃｏｔθＦ）／｛（ＬＯＥ＋ＬＯＦ）２＋（ＬＯＦ
ｃｏｔθＦ－ＬＯＥｃｏｔθＥ）２｝１／２ ・・・（３４）
以下の計算で使用しないので、詳細は示さないが、残りの辺のＬＥＸとＬＦＸも正弦定
理から求まる。すなわち、上述の方法により、Ｅ、Ｏ、Ｆ，Ｘで形成される三角形の全て
の角と辺を算出することができる。
ＬＯＸ＝κＥｓｉｎξＥ
＝（ＬＯＥ／ｓｉｎθＥ）ｓｉｎ（λＥ＋θＥ）
＝（ＬＯＥ／ｓｉｎθＥ）（ｓｉｎλＥｃｏｓθＥ＋ｃｏｓλＥｓｉｎθＥ）
＝ＬＯＥＬＯＦ（ｃｏｔθＥ＋ｃｏｔθＦ）／｛（ＬＯＥ＋ＬＯＦ）２＋（ＬＯＦ
ｃｏｔθＦ－ＬＯＥｃｏｔθＥ）２｝１／２ ・・・（３４）
以下の計算で使用しないので、詳細は示さないが、残りの辺のＬＥＸとＬＦＸも正弦定
理から求まる。すなわち、上述の方法により、Ｅ、Ｏ、Ｆ，Ｘで形成される三角形の全て
の角と辺を算出することができる。
【0157】
ここで、ＬＯＥ＝ＬＯＦ＝Ｒの関係を用いて上記式を書き直すと、以下の通りである。
ｃｏｓλＥ＝（ｃｏｔθＦ－ｃｏｔθＥ）／｛４＋（ｃｏｔθＦ－ｃｏｔθＥ）２｝１
／２ ・・・（３５）
ｓｉｎλＥ＝２／｛４＋（ｃｏｔθＦ－ｃｏｔθＥ）２｝１／２ ・・・（３６）
従って、ＬＯＸは、以下の式で求められる。
ＬＯＸ＝Ｒ（ｃｏｔθＥ＋ｃｏｔθＦ）／｛４＋（ｃｏｔθＦ－ｃｏｔθＥ）２｝１／
２ ・・・（３７）
ｃｏｓλＥ＝（ｃｏｔθＦ－ｃｏｔθＥ）／｛４＋（ｃｏｔθＦ－ｃｏｔθＥ）２｝１
／２ ・・・（３５）
ｓｉｎλＥ＝２／｛４＋（ｃｏｔθＦ－ｃｏｔθＥ）２｝１／２ ・・・（３６）
従って、ＬＯＸは、以下の式で求められる。
ＬＯＸ＝Ｒ（ｃｏｔθＥ＋ｃｏｔθＦ）／｛４＋（ｃｏｔθＦ－ｃｏｔθＥ）２｝１／
２ ・・・（３７）
【0158】
以上、図１５（ｂ）のように、点間距離が既知の同一直線上の３点と、端末位置Ｘから
３点のうちの２点間を見込む見込み角２つの測定から、端末位置Ｘと前記３点から形成さ
れる三角形の未知の角と辺の長さとを算出することができる。すなわち、端末位置Ｘは、
図１５（ｃ）に示すように、線分ＣＤから距離ＬＯＸの位置２３６のうち、角ＥＯＸがλ
Ｅの位置として特定される。
３点のうちの２点間を見込む見込み角２つの測定から、端末位置Ｘと前記３点から形成さ
れる三角形の未知の角と辺の長さとを算出することができる。すなわち、端末位置Ｘは、
図１５（ｃ）に示すように、線分ＣＤから距離ＬＯＸの位置２３６のうち、角ＥＯＸがλ
Ｅの位置として特定される。
【0159】
なお、距離ＬＯＸに関しては上述したように、標識円画像２３１ｉの長軸に相当する点
Ｃと点Ｄとを用いて、上記式（１９）のとおり、ＬＯＸ＝ＲｃｏｔθＣとして算出できる
。距離ＬＯＸの算出には、どちらの手法を用いてもよいし、両者の平均値を使用してもよ
い。
Ｃと点Ｄとを用いて、上記式（１９）のとおり、ＬＯＸ＝ＲｃｏｔθＣとして算出できる
。距離ＬＯＸの算出には、どちらの手法を用いてもよいし、両者の平均値を使用してもよ
い。
【0160】
次に、端末位置Ｘを算出する。ここでは、図１６（ａ）に示す円弧ＡＣの中心角ＡＯＣ
をηＡＣについて、点Ａから点Ｃまで反時計回りの方向を正とする。
をηＡＣについて、点Ａから点Ｃまで反時計回りの方向を正とする。
【0161】
図１６（ｂ）に、後述する各単位ベクトルの方向を示す。図１６（ｂ）において、実空
間における点Ｏから点Ａに向かう方向の単位ベクトルをＶＡとし、実空間における標識板
２３０の面法線ベクトル（単位ベクトル）をＶＳとし、ＶＡに対し、Ｏを中心に時計回り
に標識面内で９０度回転させたベクトルをＶＴとする。
間における点Ｏから点Ａに向かう方向の単位ベクトルをＶＡとし、実空間における標識板
２３０の面法線ベクトル（単位ベクトル）をＶＳとし、ＶＡに対し、Ｏを中心に時計回り
に標識面内で９０度回転させたベクトルをＶＴとする。
【0162】
ＶＴはＶＡとＶＳのベクトル積として求まるので、位置方位情報を用い、以下の式で計
算できる。
ＶＴ＝［ＶＡ，ＶＳ］ ・・・（３８）
ここで、ベクトルＶＴと線分ＯＥとのなす角は、ηＡＣに等しい。
算できる。
ＶＴ＝［ＶＡ，ＶＳ］ ・・・（３８）
ここで、ベクトルＶＴと線分ＯＥとのなす角は、ηＡＣに等しい。
【0163】
点Ｏから、点Ｘへ向かう方向の単位ベクトルをＶＸとする。ＶＸは長軸ＣＤに直交する
。このため、ＶＸの標識面への射影は、線分ＥＦ上である。また、ＶＸと線分ＯＥのなす
角はλＥであるため、ＶＸは、下記の式で算出される。
ＶＸ＝ｃｏｓλＥｃｏｓηＡＣＶＴ＋ｃｏｓλＥｓｉｎηＡＣＶＡ＋ｓｉｎλＥＶＳ
・・・（３９）
。このため、ＶＸの標識面への射影は、線分ＥＦ上である。また、ＶＸと線分ＯＥのなす
角はλＥであるため、ＶＸは、下記の式で算出される。
ＶＸ＝ｃｏｓλＥｃｏｓηＡＣＶＴ＋ｃｏｓλＥｓｉｎηＡＣＶＡ＋ｓｉｎλＥＶＳ
・・・（３９）
【0164】
標識板２３０の中心点Ｏの実空間での位置座標をＰＯ，端末位置Ｘの実空間での位置座
標をＰＸとすると、ＰＸは、次式で算出される。
ＰＸ＝ＰＯ＋ＬＯＸＶＸ ・・・（４０）
標をＰＸとすると、ＰＸは、次式で算出される。
ＰＸ＝ＰＯ＋ＬＯＸＶＸ ・・・（４０）
【0165】
以上、説明したように、本実施形態では、中心点の位置情報、面の方位情報が既知で、
かつ、標識板２３０の上に記載された標識円２３１と、標識円２３１の中心を通る弦であ
る方位線２３２と、を備える標識板２３０を撮影し、撮影画像を解析することにより、標
識円２３１上の所定の直径と円周とが交差する所定の２点と、２点を結ぶ基線と携帯端末
１００と所定の２点とをそれぞれ結ぶ２つの両端角とを求め、端末位置を算出する。そし
て、標識板２３０は、撮影画像を解析することにより、上記２点の位置情報と、端末位置
および上記２点を含む面の方向を算出できる構成を有する。
かつ、標識板２３０の上に記載された標識円２３１と、標識円２３１の中心を通る弦であ
る方位線２３２と、を備える標識板２３０を撮影し、撮影画像を解析することにより、標
識円２３１上の所定の直径と円周とが交差する所定の２点と、２点を結ぶ基線と携帯端末
１００と所定の２点とをそれぞれ結ぶ２つの両端角とを求め、端末位置を算出する。そし
て、標識板２３０は、撮影画像を解析することにより、上記２点の位置情報と、端末位置
および上記２点を含む面の方向を算出できる構成を有する。
【0166】
このように、本実施形態によれば、第一の実施形態同様、標識板２３０を撮影すること
で、端末位置を算出することができる。従って、本実施形態によれば、第一の実施形態同
様、ＧＰＳ機能が使えない場合であっても、簡易な構成で、精度よく、携帯端末１００の
所有者９１０の現在位置および方位を算出できる。
で、端末位置を算出することができる。従って、本実施形態によれば、第一の実施形態同
様、ＧＰＳ機能が使えない場合であっても、簡易な構成で、精度よく、携帯端末１００の
所有者９１０の現在位置および方位を算出できる。
【0167】
さらに、本実施形態によれば、端末位置Ｘは、高さも含めた３次元の位置として求まる
。また、端末位置Ｘから標識板２３０への方位は、実空間の方向ベクトルとして求まる。
従って、携帯端末１００の筐体が、実空間でどの方向に向いているかも分かる。これによ
り、携帯端末１００の内部座標系の３次元方向を含めた精密な校正ができるので、高さも
含めた位置誘導も可能となる。また、実画像に重畳させて、目標地点の３次元的位置を示
す画像を表示することも可能となる。
。また、端末位置Ｘから標識板２３０への方位は、実空間の方向ベクトルとして求まる。
従って、携帯端末１００の筐体が、実空間でどの方向に向いているかも分かる。これによ
り、携帯端末１００の内部座標系の３次元方向を含めた精密な校正ができるので、高さも
含めた位置誘導も可能となる。また、実画像に重畳させて、目標地点の３次元的位置を示
す画像を表示することも可能となる。
【0168】
例えば、商品が納められている棚の場所において、商品位置を棚の画像に重畳させてＡ
Ｒ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）画像として表示するようにしてもよい。図１
７（ａ）に例を示す。携帯端末１００のディスプレイ１３１に、携帯端末１００が撮影す
る商品棚の実写映像３０１を表示すると共に、目的の商品の場所を示すＡＲ画像３００を
重畳表示する。商品の高さも含めた詳細な所在情報は、インターネット経由で店舗から取
得してよい。また、商品棚の実写映像３０１は、予め撮影したものを店舗から入手しても
よい。この場合、携帯端末１００の向いている方位から、所有者９１０が見ている店舗内
の部分を推定してその映像を表示してもよい。
Ｒ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）画像として表示するようにしてもよい。図１
７（ａ）に例を示す。携帯端末１００のディスプレイ１３１に、携帯端末１００が撮影す
る商品棚の実写映像３０１を表示すると共に、目的の商品の場所を示すＡＲ画像３００を
重畳表示する。商品の高さも含めた詳細な所在情報は、インターネット経由で店舗から取
得してよい。また、商品棚の実写映像３０１は、予め撮影したものを店舗から入手しても
よい。この場合、携帯端末１００の向いている方位から、所有者９１０が見ている店舗内
の部分を推定してその映像を表示してもよい。
【0169】
また、ナビ画面は、目標とする商品の近傍に到着するまでは、図１１（ａ）のように平
面図上で所有者９１０の位置を示す表示とし、目標とする商品の近傍に到着した時点で、
自動的に商品棚の実写映像を表示するモードに切り替え、商品棚と目標とする商品の映像
を表示するようにしてもよい。その際、携帯端末１００のカメラ１２１の視野内に目標と
する商品の画像が入っていない場合は、携帯端末１００をどちらの向きに向ければよいか
、という指示を表示してもよい（図１７（ｂ））。目標とする商品の近傍かどうかは、商
品が見える位置であり、商品から予め定められた距離以内に所有者９１０が居る、という
条件を満たすかどうかで判断してよい。
面図上で所有者９１０の位置を示す表示とし、目標とする商品の近傍に到着した時点で、
自動的に商品棚の実写映像を表示するモードに切り替え、商品棚と目標とする商品の映像
を表示するようにしてもよい。その際、携帯端末１００のカメラ１２１の視野内に目標と
する商品の画像が入っていない場合は、携帯端末１００をどちらの向きに向ければよいか
、という指示を表示してもよい（図１７（ｂ））。目標とする商品の近傍かどうかは、商
品が見える位置であり、商品から予め定められた距離以内に所有者９１０が居る、という
条件を満たすかどうかで判断してよい。
【0170】
さらにまた、位置誘導の目標は、商品に限らず、目的とする場所に到達するための途中
のドア等、経路を示すものであってもよい。
のドア等、経路を示すものであってもよい。
【0171】
特に、本実施形態によれば、１つの標識板２３０を撮影するだけで、現在位置および方
位を算出できる。また、携帯端末１００が、標識板２３０と同じ水平面上にない場合であ
っても、端末位置を算出できる。第一の実施形態に比べ、より、簡易な構成で端末位置を
算出できる。また、標識板２３０据付の自由度が増し、例えば天井や床面でも構わないの
で、携帯端末１００の所有者９１０にとっても、標識板２３０を見通せる範囲が広がり、
端末位置を算出できる可能性が広がる。
位を算出できる。また、携帯端末１００が、標識板２３０と同じ水平面上にない場合であ
っても、端末位置を算出できる。第一の実施形態に比べ、より、簡易な構成で端末位置を
算出できる。また、標識板２３０据付の自由度が増し、例えば天井や床面でも構わないの
で、携帯端末１００の所有者９１０にとっても、標識板２３０を見通せる範囲が広がり、
端末位置を算出できる可能性が広がる。
【0172】
＜＜第三の実施形態＞＞
次に、本発明の第三の実施形態を説明する。本実施形態では、標識の形状は利用せず、
それぞれ３次元的な位置が既知の、複数の標識点を用い、携帯端末１００の位置（端末位
置）を算出する。
次に、本発明の第三の実施形態を説明する。本実施形態では、標識の形状は利用せず、
それぞれ３次元的な位置が既知の、複数の標識点を用い、携帯端末１００の位置（端末位
置）を算出する。
【0173】
以下、本実施形態の携帯端末１００の構成は、基本的に第一の実施形態と同様である。
以下、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。また、距離、角度等の表記
については、第二の実施形態と同様とする。
以下、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。また、距離、角度等の表記
については、第二の実施形態と同様とする。
【0174】
上述のように、本実施形態では、端末位置を算出するため、標識の形状は利用せず、標
識点の３次元的な位置情報を用いる。ここでは、４つの標識点を用いて端末位置を算出す
るものとする。また、４つの標識点は、同一の平面上にあるものとする。まず、４つの標
識点が、１つの標識板に表記されている例を説明する。
識点の３次元的な位置情報を用いる。ここでは、４つの標識点を用いて端末位置を算出す
るものとする。また、４つの標識点は、同一の平面上にあるものとする。まず、４つの標
識点が、１つの標識板に表記されている例を説明する。
【0175】
［標識点］
本実施形態の標識点の一例を図１８に示す。本図に示すように、本実施形態では、１つ
の標識板２４０上に、４つの標識点２４１が配置される。本実施形態では、標識板２４０
上の仮想的な四角形の各頂点に４点が配置されるものとする。すなわち、３点以上が同一
直線上に配置されないものとする。以下、各標識点２４１をそれぞれ、点Ａ，点Ｂ，点Ｃ
、点Ｄと呼ぶ。
本実施形態の標識点の一例を図１８に示す。本図に示すように、本実施形態では、１つ
の標識板２４０上に、４つの標識点２４１が配置される。本実施形態では、標識板２４０
上の仮想的な四角形の各頂点に４点が配置されるものとする。すなわち、３点以上が同一
直線上に配置されないものとする。以下、各標識点２４１をそれぞれ、点Ａ，点Ｂ，点Ｃ
、点Ｄと呼ぶ。
【0176】
また、四角形の４つの頂点上にそれぞれ標識点２４１がある場合、対角線の交点２４２
を点Ｏとする。点Ｏは標識板２４０上に表示されていてもよいし、画像処理上の内部デー
タとして処理してもよい。
を点Ｏとする。点Ｏは標識板２４０上に表示されていてもよいし、画像処理上の内部デー
タとして処理してもよい。
【0177】
本実施形態の標識板２４０は、位置情報表示領域２４３を備える。位置情報表示領域２
４３には、各標識点２４１それぞれの、位置座標が記載される。位置座標は、例えば、各
標識点２４１の緯度経度高さとする。なお、交点２４２（点Ｏ）の位置座標は、各標識点
２４１の位置座標から算出可能であるが、位置情報表示領域２４３に記載されていてもよ
い。
４３には、各標識点２４１それぞれの、位置座標が記載される。位置座標は、例えば、各
標識点２４１の緯度経度高さとする。なお、交点２４２（点Ｏ）の位置座標は、各標識点
２４１の位置座標から算出可能であるが、位置情報表示領域２４３に記載されていてもよ
い。
【0178】
本実施形態では、画像取得部１７１は、４つの標識点２４１と、各標識点２４１の位置
情報とを、画像として取得する。
情報とを、画像として取得する。
【0179】
そして、計算部１７２は、画像取得部１７１が取得した画像を解析し、携帯端末１００
の端末位置Ｘの位置情報を現在位置として算出する。
の端末位置Ｘの位置情報を現在位置として算出する。
【0180】
以下、本実施形態の計算部１７２による現在位置の算出手法の一例を説明する。ここで
は、図１８に示すように、４つの標識点２４１は、点Ａと点Ｃとを結ぶ線分と、点Ｂと点
Ｄとを結ぶ線分とが点Ｏで交差する位置関係にあるものとする。
は、図１８に示すように、４つの標識点２４１は、点Ａと点Ｃとを結ぶ線分と、点Ｂと点
Ｄとを結ぶ線分とが点Ｏで交差する位置関係にあるものとする。
【0181】
端末位置Ｘの推定のために、ここでは、図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように
、標識点２４１からなる線分として、ＡＯ、ＯＣのグループと、ＢＯ、ＯＤのグループと
を考える。グループ間では線分は一直線上に載らない。これらの線分と端末位置Ｘとで形
成される三角形の角と辺の長さを算出する。ここでは、点Ｏも含め、各標識点２４１間の
距離ＬＯＡ、ＬＯＣ，ＬＯＢ、ＬＯＤは、位置情報を用いて算出できる。また、角ＡＸＯ
（θＡ）、角ＣＸＯ（θＣ）、角ＢＸＯ（θＢ）、および角ＤＸＯ（θＤ）は、それぞれ
、図１５（ｂ）を用いて説明したように、カメラ１２１の焦点距離と、対応する画像セン
サ上の長さとから、撮影画像を用いて幾何学的に算出できる。
、標識点２４１からなる線分として、ＡＯ、ＯＣのグループと、ＢＯ、ＯＤのグループと
を考える。グループ間では線分は一直線上に載らない。これらの線分と端末位置Ｘとで形
成される三角形の角と辺の長さを算出する。ここでは、点Ｏも含め、各標識点２４１間の
距離ＬＯＡ、ＬＯＣ，ＬＯＢ、ＬＯＤは、位置情報を用いて算出できる。また、角ＡＸＯ
（θＡ）、角ＣＸＯ（θＣ）、角ＢＸＯ（θＢ）、および角ＤＸＯ（θＤ）は、それぞれ
、図１５（ｂ）を用いて説明したように、カメラ１２１の焦点距離と、対応する画像セン
サ上の長さとから、撮影画像を用いて幾何学的に算出できる。
【0182】
以下、図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、角ＸＡＯをξＡ、角ＸＣＯをξ
Ｃ、角ＸＯＡをλＡ、角ＸＯＣをλＣ、角ＸＢＯをξＢ、角ＸＤＯをξＤ、角ＸＯＢをλ
Ｂ、角ＸＯＤをλＤと、それぞれ、表す。
Ｃ、角ＸＯＡをλＡ、角ＸＯＣをλＣ、角ＸＢＯをξＢ、角ＸＤＯをξＤ、角ＸＯＢをλ
Ｂ、角ＸＯＤをλＤと、それぞれ、表す。
【0183】
図１５（ｂ）を用いて説明した第二の実施形態の変形例と同じ計算にて、λＡ，λＢ，
ＬＯＸは、それぞれ、以下の式により算出できる。
ｃｏｓλＡ＝（ＬＯＣｃｏｔθＣ－ＬＯＡｃｏｔθＡ）／｛（ＬＯＡ＋ＬＯＣ）２＋（
ＬＯＣｃｏｔθＣ－ＬＯＡｃｏｔθＡ）２｝１／２ ・・・（４１）
ｓｉｎλＡ＝（ＬＯＡ＋ＬＯＣ）／｛（ＬＯＡ＋ＬＯＣ）２＋（ＬＯＣｃｏｔθＣ－Ｌ
ＯＡｃｏｔθＡ）２｝１／２ ・・・（４２）
ｃｏｓλＢ＝（ＬＯＤｃｏｔθＤ－ＬＯＢｃｏｔθＢ）／｛（ＬＯＢ＋ＬＯＤ）２＋（
ＬＯＤｃｏｔθＤ－ＬＯＢｃｏｔθＢ）２｝１／２ ・・・（４３）
ｓｉｎλＢ＝（ＬＯＢ＋ＬＯＤ）／｛（ＬＯＢ＋ＬＯＤ）２＋（ＬＯＤｃｏｔθＤ－Ｌ
ＯＢｃｏｔθＢ）２｝１／２ ・・・（４４）
ＬＯＸ＝ＬＯＡＬＯＣ（ｃｏｔθＡ＋ｃｏｔθＣ）／｛（ＬＯＡ＋ＬＯＣ）２＋（ＬＯ
ＣｃｏｔθＣ－ＬＯＡｃｏｔθＡ）２｝１／２ ・・・（４５）
ＬＯＸ＝ＬＯＢＬＯＤ（ｃｏｔθＢ＋ｃｏｔθＤ）／｛（ＬＯＢ＋ＬＯＤ）２＋（ＬＯ
ＤｃｏｔθＤ－ＬＯＢｃｏｔθＢ）２｝１／２ ・・・（４６）
ＬＯＸは、それぞれ、以下の式により算出できる。
ｃｏｓλＡ＝（ＬＯＣｃｏｔθＣ－ＬＯＡｃｏｔθＡ）／｛（ＬＯＡ＋ＬＯＣ）２＋（
ＬＯＣｃｏｔθＣ－ＬＯＡｃｏｔθＡ）２｝１／２ ・・・（４１）
ｓｉｎλＡ＝（ＬＯＡ＋ＬＯＣ）／｛（ＬＯＡ＋ＬＯＣ）２＋（ＬＯＣｃｏｔθＣ－Ｌ
ＯＡｃｏｔθＡ）２｝１／２ ・・・（４２）
ｃｏｓλＢ＝（ＬＯＤｃｏｔθＤ－ＬＯＢｃｏｔθＢ）／｛（ＬＯＢ＋ＬＯＤ）２＋（
ＬＯＤｃｏｔθＤ－ＬＯＢｃｏｔθＢ）２｝１／２ ・・・（４３）
ｓｉｎλＢ＝（ＬＯＢ＋ＬＯＤ）／｛（ＬＯＢ＋ＬＯＤ）２＋（ＬＯＤｃｏｔθＤ－Ｌ
ＯＢｃｏｔθＢ）２｝１／２ ・・・（４４）
ＬＯＸ＝ＬＯＡＬＯＣ（ｃｏｔθＡ＋ｃｏｔθＣ）／｛（ＬＯＡ＋ＬＯＣ）２＋（ＬＯ
ＣｃｏｔθＣ－ＬＯＡｃｏｔθＡ）２｝１／２ ・・・（４５）
ＬＯＸ＝ＬＯＢＬＯＤ（ｃｏｔθＢ＋ｃｏｔθＤ）／｛（ＬＯＢ＋ＬＯＤ）２＋（ＬＯ
ＤｃｏｔθＤ－ＬＯＢｃｏｔθＢ）２｝１／２ ・・・（４６）
【0184】
図１９（ｃ）に示すように、λＡ，λＢ，ＬＯＸが定まると、端末位置Ｘは一意に定ま
る。
る。
【0185】
なお、本実施形態においても、距離ＬＯＸは、上述通り三角形ＡＸＣまたは三角形ＢＸ
Ｄの何れかのみを用いて算出できる。第二の実施形態の変形例と同様、どちらかの値を用
いることでもよい。例えば、計算部１７２は、端末位置Ｘから、線分ＡＣを見込む見込み
角（θＡ＋θＣ）と、線分ＢＤを見込む見込み角（θＢ＋θＤ）とを算出し、両者を比較
し、大きい方を用いて、距離ＬＯＸを求めてもよい。あるいは、両者の平均値を使用して
もよい。
Ｄの何れかのみを用いて算出できる。第二の実施形態の変形例と同様、どちらかの値を用
いることでもよい。例えば、計算部１７２は、端末位置Ｘから、線分ＡＣを見込む見込み
角（θＡ＋θＣ）と、線分ＢＤを見込む見込み角（θＢ＋θＤ）とを算出し、両者を比較
し、大きい方を用いて、距離ＬＯＸを求めてもよい。あるいは、両者の平均値を使用して
もよい。
【0186】
次に、端末位置Ｘを求める。本実施形態では、図２０（ａ）に示すように、交点Ｏから
点Ａに向かう方向の単位ベクトルをＶＡとし、交点Ｏから点Ｂに向かう方向の単位ベクト
ルをＶＢとする。いずれも標識点の位置座標から計算可能である。また、交点Ｏから標識
面に垂直で、標識を見る側に向かう単位ベクトルをＶＳとし、点Ｂから点Ａに反時計回り
で計った角ＢＯＡをηＢＡとする。ＶＳは、以下の式で求まる。
ＶＳ＝［ＶＢ，ＶＡ］／ｓｉｎηＢＡ ・・・（４７）
点Ａに向かう方向の単位ベクトルをＶＡとし、交点Ｏから点Ｂに向かう方向の単位ベクト
ルをＶＢとする。いずれも標識点の位置座標から計算可能である。また、交点Ｏから標識
面に垂直で、標識を見る側に向かう単位ベクトルをＶＳとし、点Ｂから点Ａに反時計回り
で計った角ＢＯＡをηＢＡとする。ＶＳは、以下の式で求まる。
ＶＳ＝［ＶＢ，ＶＡ］／ｓｉｎηＢＡ ・・・（４７）
【0187】
さらに、交点Ｏから点Ｘに向かう単位ベクトルをＶＸとし、さらに、図２０（ｂ）に示
すように、ＶＸが標識板２４０の標識面となす角（ＶＸとＶＳとの成す角度の余角）をλ
Ｘ（≦９０度）とする。ここで、ベクトル三重積の公式を適用すると、ＶＸ，ＶＢ，ＶＡ
の間の関係は、次式で表される。
［ＶＸ，［ＶＢ，ＶＡ］］＝（ＶＸ，ＶＡ）ＶＢ－（ＶＸ，ＶＢ）ＶＡ ・・・（４８
）
上記式の両辺の二乗（内積として）をとる。このとき、ＶＢ，ＶＡは、上記式（４７）
より、ＶＳを用いて表すことができる。すなわち、ＶＸ，ＶＢ，ＶＡの間の関係は、以下
の式で表される。
［ＶＸ，［ＶＢ，ＶＡ］］＝［ＶＸ，ＶＳ］ｓｉｎηＢＡ ・・・（４９）
上記式の両辺の二乗（内積として）をとると、左辺および右辺は、それぞれ、以下の式
で表される。
（左辺）２＝ｓｉｎ２ηＢＡ（［ＶＸ，Ｖｓ］，［ＶＸ，Ｖｓ］）
＝ｓｉｎ２ηＢＡｓｉｎ２（９０度－λＸ）
＝ｓｉｎ２ηＢＡｃｏｓ２λＸ ・・・（５０）
（右辺）２＝（（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢＶＡ），（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢ
ＶＡ））
＝ｃｏｓ２λＡ＋ｃｏｓ２λＢ－２ｃｏｓλＡｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ ・
・・（５１）
よって、上式より、ｃｏｓλＸは、以下の式で算出できる。
ｃｏｓλＸ＝（ｃｏｓ２λＡ＋ｃｏｓ２λＢ－２ｃｏｓλＡｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ）
１／２／｜ｓｉｎηＢＡ｜ ・・・（５２）
すように、ＶＸが標識板２４０の標識面となす角（ＶＸとＶＳとの成す角度の余角）をλ
Ｘ（≦９０度）とする。ここで、ベクトル三重積の公式を適用すると、ＶＸ，ＶＢ，ＶＡ
の間の関係は、次式で表される。
［ＶＸ，［ＶＢ，ＶＡ］］＝（ＶＸ，ＶＡ）ＶＢ－（ＶＸ，ＶＢ）ＶＡ ・・・（４８
）
上記式の両辺の二乗（内積として）をとる。このとき、ＶＢ，ＶＡは、上記式（４７）
より、ＶＳを用いて表すことができる。すなわち、ＶＸ，ＶＢ，ＶＡの間の関係は、以下
の式で表される。
［ＶＸ，［ＶＢ，ＶＡ］］＝［ＶＸ，ＶＳ］ｓｉｎηＢＡ ・・・（４９）
上記式の両辺の二乗（内積として）をとると、左辺および右辺は、それぞれ、以下の式
で表される。
（左辺）２＝ｓｉｎ２ηＢＡ（［ＶＸ，Ｖｓ］，［ＶＸ，Ｖｓ］）
＝ｓｉｎ２ηＢＡｓｉｎ２（９０度－λＸ）
＝ｓｉｎ２ηＢＡｃｏｓ２λＸ ・・・（５０）
（右辺）２＝（（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢＶＡ），（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢ
ＶＡ））
＝ｃｏｓ２λＡ＋ｃｏｓ２λＢ－２ｃｏｓλＡｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ ・
・・（５１）
よって、上式より、ｃｏｓλＸは、以下の式で算出できる。
ｃｏｓλＸ＝（ｃｏｓ２λＡ＋ｃｏｓ２λＢ－２ｃｏｓλＡｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ）
１／２／｜ｓｉｎηＢＡ｜ ・・・（５２）
【0188】
ここで、ｃｏｓλＸ＝０の場合は、λＸ＝９０度、すなわち、ＶＸ＝ＶＳである。
【0189】
次に、ｃｏｓλＸ≠０（λＸ＜９０度）の場合を考える。
【0190】
まず、図２０（ｂ）に示すように、端末位置Ｘから標識面へ下した垂線の標識面との交
点をＨとし、点Ｏから点Ｈに向かう方向の単位ベクトルをＶＨとする。ここで、次のベク
トル積［ＶＸ，ＶＳ］の方向の単位ベクトルをＶＴとすると、ＶＴは、以下の式で表され
る。
ＶＴ＝［ＶＸ，ＶＳ］／ｃｏｓλＸ
＝［ＶＸ，［ＶＢ，ＶＡ］］／（ｃｏｓλＸｓｉｎηＢＡ）
＝｛（ＶＸ，ＶＡ）ＶＢ－（ＶＸ，ＶＢ）ＶＡ｝／（ｃｏｓλＸｓｉｎηＢＡ）
＝（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢＶＡ）／（ｃｏｓλＸｓｉｎηＢＡ） ・・・（５
３）
ＶＴは標識面に平行で、ＶＴとＶＨは直交し、ＶＴを反時計回りに９０度回転させると
ＶＨに等しくなる。従って、ＶＨは下記のように求まる。
ＶＨ＝［ＶＳ，ＶＴ］
＝［ＶＳ，（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢＶＡ）］／（ｃｏｓλＸｓｉｎηＢＡ）
＝［［ＶＢ，ＶＡ］，（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢＶＡ）］／（ｃｏｓλＸｓｉｎ
２ηＢＡ）
＝｛ｃｏｓλＡ［［ＶＢ，ＶＡ］，ＶＢ］－ｃｏｓλＢ［［ＶＢ，ＶＡ］，ＶＡ］｝
／（ｃｏｓλＸｓｉｎ２ηＢＡ）
＝｛ｃｏｓλＡ（ＶＡ－ｃｏｓηＢＡＶＢ）－ｃｏｓλＢ（ｃｏｓηＢＡＶＡ－ＶＢ
）｝／（ｃｏｓλＸｓｉｎ２ηＢＡ）
＝｛（ｃｏｓλＡ－ｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ）ＶＡ＋（ｃｏｓλＢ－ｃｏｓλＡｃｏ
ｓηＢＡ）ＶＢ｝／（ｃｏｓλＸｓｉｎ２ηＢＡ） ・・・（５４）
点をＨとし、点Ｏから点Ｈに向かう方向の単位ベクトルをＶＨとする。ここで、次のベク
トル積［ＶＸ，ＶＳ］の方向の単位ベクトルをＶＴとすると、ＶＴは、以下の式で表され
る。
ＶＴ＝［ＶＸ，ＶＳ］／ｃｏｓλＸ
＝［ＶＸ，［ＶＢ，ＶＡ］］／（ｃｏｓλＸｓｉｎηＢＡ）
＝｛（ＶＸ，ＶＡ）ＶＢ－（ＶＸ，ＶＢ）ＶＡ｝／（ｃｏｓλＸｓｉｎηＢＡ）
＝（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢＶＡ）／（ｃｏｓλＸｓｉｎηＢＡ） ・・・（５
３）
ＶＴは標識面に平行で、ＶＴとＶＨは直交し、ＶＴを反時計回りに９０度回転させると
ＶＨに等しくなる。従って、ＶＨは下記のように求まる。
ＶＨ＝［ＶＳ，ＶＴ］
＝［ＶＳ，（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢＶＡ）］／（ｃｏｓλＸｓｉｎηＢＡ）
＝［［ＶＢ，ＶＡ］，（ｃｏｓλＡＶＢ－ｃｏｓλＢＶＡ）］／（ｃｏｓλＸｓｉｎ
２ηＢＡ）
＝｛ｃｏｓλＡ［［ＶＢ，ＶＡ］，ＶＢ］－ｃｏｓλＢ［［ＶＢ，ＶＡ］，ＶＡ］｝
／（ｃｏｓλＸｓｉｎ２ηＢＡ）
＝｛ｃｏｓλＡ（ＶＡ－ｃｏｓηＢＡＶＢ）－ｃｏｓλＢ（ｃｏｓηＢＡＶＡ－ＶＢ
）｝／（ｃｏｓλＸｓｉｎ２ηＢＡ）
＝｛（ｃｏｓλＡ－ｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ）ＶＡ＋（ｃｏｓλＢ－ｃｏｓλＡｃｏ
ｓηＢＡ）ＶＢ｝／（ｃｏｓλＸｓｉｎ２ηＢＡ） ・・・（５４）
【0191】
以上より、交点Ｏの位置座標をＰＯ（標識情報から求まる）、端末位置Ｘの位置座標を
ＰＸとすると、ＰＸは下記のように求まる。
ＰＸ＝ＰＯ＋ＬＯＸｓｉｎλＸＶＳ＋ＬＯＸｃｏｓλＸＶＨ
＝ＰＯ＋（ＬＯＸ／ｓｉｎ２ηＢＡ）×｛ｓｇｎ（ｓｉｎηＢＡ）（ｓｉｎ２ηＢＡ
－ｃｏｓ２λＡ－ｃｏｓ２λＢ＋２ｃｏｓλＡｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ）１／２［ＶＢ，
ＶＡ］＋（ｃｏｓλＡ－ｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ）ＶＡ＋（ｃｏｓλＢ－ｃｏｓλＡｃｏ
ｓηＢＡ）ＶＢ｝ ・・・（５５）
ここで、ｓｇｎ（ｓｉｎηＢＡ）は、以下の通りである。
ｓｇｎ（ｓｉｎηＢＡ）＝＋１ ｉｆ ｓｉｎηＢＡ＞０ ・・・（５６）
ｓｇｎ（ｓｉｎηＢＡ）＝－１ ｉｆ ｓｉｎηＢＡ＜０ ・・・（５７）
ＰＸとすると、ＰＸは下記のように求まる。
ＰＸ＝ＰＯ＋ＬＯＸｓｉｎλＸＶＳ＋ＬＯＸｃｏｓλＸＶＨ
＝ＰＯ＋（ＬＯＸ／ｓｉｎ２ηＢＡ）×｛ｓｇｎ（ｓｉｎηＢＡ）（ｓｉｎ２ηＢＡ
－ｃｏｓ２λＡ－ｃｏｓ２λＢ＋２ｃｏｓλＡｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ）１／２［ＶＢ，
ＶＡ］＋（ｃｏｓλＡ－ｃｏｓλＢｃｏｓηＢＡ）ＶＡ＋（ｃｏｓλＢ－ｃｏｓλＡｃｏ
ｓηＢＡ）ＶＢ｝ ・・・（５５）
ここで、ｓｇｎ（ｓｉｎηＢＡ）は、以下の通りである。
ｓｇｎ（ｓｉｎηＢＡ）＝＋１ ｉｆ ｓｉｎηＢＡ＞０ ・・・（５６）
ｓｇｎ（ｓｉｎηＢＡ）＝－１ ｉｆ ｓｉｎηＢＡ＜０ ・・・（５７）
【0192】
ｃｏｓλＸ＝０の時、すなわち、ＶＸが標識面と直交する時は、ＰＸ＝ＰＯ＋ＬＯＸＶ
Ｓである。ｃｏｓλＡ＝ｃｏｓλＢ＝０であるので、その時、上式は、以下の通りである
。
ＰＸ＝ＰＯ＋ＬＯＸ［ＶＢ，ＶＡ］／ｓｉｎηＢＡ＝ＰＯ＋ＬＯＸＶＳ ・・・（５８
）
なお、上記式では、ｃｏｓλＸ＝０の場合も含まれる。
Ｓである。ｃｏｓλＡ＝ｃｏｓλＢ＝０であるので、その時、上式は、以下の通りである
。
ＰＸ＝ＰＯ＋ＬＯＸ［ＶＢ，ＶＡ］／ｓｉｎηＢＡ＝ＰＯ＋ＬＯＸＶＳ ・・・（５８
）
なお、上記式では、ｃｏｓλＸ＝０の場合も含まれる。
【0193】
以上のように、本実施形態では、同一の平面上にある４つの標識点２４１を撮影し、画
像解析により、携帯端末１００の端末位置を算出する。例えば、画像解析により、４つの
標識点２４１のうちの２つの標識点（点Ａ、点Ｃ）を結ぶ線分と、端末位置（点Ｘ）と２
つの標識点Ａ，Ｃそれぞれとを結ぶ線分とが成す角度（角ＸＡＣ，角ＸＣＡ）と、点Ｘ，
Ａ，Ｃを含む平面の方向とを算出する。本実施形態の携帯端末１００は、これらを用いて
端末位置を推定する。
像解析により、携帯端末１００の端末位置を算出する。例えば、画像解析により、４つの
標識点２４１のうちの２つの標識点（点Ａ、点Ｃ）を結ぶ線分と、端末位置（点Ｘ）と２
つの標識点Ａ，Ｃそれぞれとを結ぶ線分とが成す角度（角ＸＡＣ，角ＸＣＡ）と、点Ｘ，
Ａ，Ｃを含む平面の方向とを算出する。本実施形態の携帯端末１００は、これらを用いて
端末位置を推定する。
【0194】
すなわち、本実施形態によれば、４つの異なる標識点を撮影することで、端末位置を算
出できる。従って、本実施形態によれば、上記各実施形態同様、ＧＰＳ機能が使えない場
合であっても、簡易な構成で、精度よく、携帯端末１００の所有者９１０の現在位置およ
び方位を算出できる。
出できる。従って、本実施形態によれば、上記各実施形態同様、ＧＰＳ機能が使えない場
合であっても、簡易な構成で、精度よく、携帯端末１００の所有者９１０の現在位置およ
び方位を算出できる。
【0195】
特に、本実施形態によれば、４つの標識点２４１を備える１つの標識板２４０を撮影す
るだけで、現在位置および方位を算出できる。このとき、端末位置Ｘは、高さも含めた３
次元の位置として求まる。また、端末位置Ｘから標識板２４０への方位は、実空間の方向
ベクトルとして求まる。従って、携帯端末１００の筐体が、実空間でどの方向に向いてい
るかも分かる。これにより、高さも含めた位置誘導も可能となる。
るだけで、現在位置および方位を算出できる。このとき、端末位置Ｘは、高さも含めた３
次元の位置として求まる。また、端末位置Ｘから標識板２４０への方位は、実空間の方向
ベクトルとして求まる。従って、携帯端末１００の筐体が、実空間でどの方向に向いてい
るかも分かる。これにより、高さも含めた位置誘導も可能となる。
【0196】
すなわち、本実施形態によれば、携帯端末１００が、標識板２４０と同じ水平面上にな
い場合であっても、現在位置を算出できる。このため、標識板２４０添付の自由度が増す
とともに、携帯端末１００の所有者９１０にとっても、算出できる可能性が広がる。
い場合であっても、現在位置を算出できる。このため、標識板２４０添付の自由度が増す
とともに、携帯端末１００の所有者９１０にとっても、算出できる可能性が広がる。
【0197】
＜第三の実施形態の変形例１＞
なお、本実施形態では、位置情報は、標識板２４０上に配置されていなくてもよい。仮
想的な同一平面上であって、４点の標識点２４１と同時に撮影され、その情報を取得可能
な位置に記載されていればよい。離れた位置に各標識点２４１が配置される場合、標識点
毎にその点の位置座標が記載されていてもよい。
なお、本実施形態では、位置情報は、標識板２４０上に配置されていなくてもよい。仮
想的な同一平面上であって、４点の標識点２４１と同時に撮影され、その情報を取得可能
な位置に記載されていればよい。離れた位置に各標識点２４１が配置される場合、標識点
毎にその点の位置座標が記載されていてもよい。
【0198】
本変形例も含めて以下の変形例では、全ての標識点２４１が１つの画像内に納まらない
場合がありうる。その場合の端末位置から２つの標識点間を見込む見込み角の測定は、３
軸ジャイロセンサ１４２の出力を利用する。
場合がありうる。その場合の端末位置から２つの標識点間を見込む見込み角の測定は、３
軸ジャイロセンサ１４２の出力を利用する。
【0199】
例えば、標識点Ａが画像ａで撮影され、標識点Ｂが画像ｂで撮影されたとする。それぞ
れの画像において、端末位置から、画像中心と画像内の標識点Ａとの間、画像中心と画像
内の標識点Ｂとの間をそれぞれ見込む見込み角は、は、カメラ１２１の焦点距離と、標識
点間の画像センサ上の長さとから幾何学的に算出できる。また、各画像の中心方向の、内
部座標系での空間方位は、３軸ジャイロセンサ１４２の出力から計算される。従って、内
部座標系の空間方位における標識点Ａ，Ｂの方位が計算でき、端末位置から２つの標識点
Ａ，Ｂ間を見込む見込み角が算出できる。ここで、この見込み角を計算する上では、画像
ａと画像ｂとの中心方向の差は相対的に分かればよいので、３軸ジャイロセンサ１４２の
出力から計算される内部座標系の方位は、実際の空間の方位からずれていても構わない。
れの画像において、端末位置から、画像中心と画像内の標識点Ａとの間、画像中心と画像
内の標識点Ｂとの間をそれぞれ見込む見込み角は、は、カメラ１２１の焦点距離と、標識
点間の画像センサ上の長さとから幾何学的に算出できる。また、各画像の中心方向の、内
部座標系での空間方位は、３軸ジャイロセンサ１４２の出力から計算される。従って、内
部座標系の空間方位における標識点Ａ，Ｂの方位が計算でき、端末位置から２つの標識点
Ａ，Ｂ間を見込む見込み角が算出できる。ここで、この見込み角を計算する上では、画像
ａと画像ｂとの中心方向の差は相対的に分かればよいので、３軸ジャイロセンサ１４２の
出力から計算される内部座標系の方位は、実際の空間の方位からずれていても構わない。
【0200】
また、本実施形態においても、位置情報として、標識板２４０にＵＲＬ等の位置情報取
得先を記載し、このＱＲコードを介して、管理サーバから各標識点２４１の位置座標を取
得するよう構成してもよい。
得先を記載し、このＱＲコードを介して、管理サーバから各標識点２４１の位置座標を取
得するよう構成してもよい。
【0201】
また、位置座標は、緯度経度高さでなくてもよい。標識板２４０が設置されている建物
、領域独自の座標系に基づく位置座標であってもよい。例えば、標識板２４０がショッピ
ングセンタに配置されている場合、当該ショッピングセンタのフロアマップ等と関連づけ
られていてもよい。
、領域独自の座標系に基づく位置座標であってもよい。例えば、標識板２４０がショッピ
ングセンタに配置されている場合、当該ショッピングセンタのフロアマップ等と関連づけ
られていてもよい。
【0202】
＜第三の実施形態の変形例２＞
また、各標識点２４１は、四角形の頂点でなくてもよい。標識板２４０上で、少なくと
も１点が、他の２つ以上の標識点２４１を結ぶ直線上になければよい。
また、各標識点２４１は、四角形の頂点でなくてもよい。標識板２４０上で、少なくと
も１点が、他の２つ以上の標識点２４１を結ぶ直線上になければよい。
【0203】
【0204】
本変形例では、図２１（ａ）に示すとおり、点Ａ、点Ｏ、点Ｃは一直線上にあり、点Ｂ
のみ、線分ＡＣ上にはない。各標識点２４１の座標は、位置情報表示領域２４３に記載さ
れる。なお、標識点２４１の配置以外の構成は、本実施形態と同様である。
のみ、線分ＡＣ上にはない。各標識点２４１の座標は、位置情報表示領域２４３に記載さ
れる。なお、標識点２４１の配置以外の構成は、本実施形態と同様である。
【0205】
図２１（ｂ）は、端末位置Ｘと、点Ａと、点Ｃとを結んだ三角形ＡＸＣである。上記実
施形態同様、角ＡＸＯをθＡ、角ＣＸＯをθＣ、角ＸＡＯをξＡ、角ＸＣＯをξＣ、角Ｘ
ＯＡをλＡ、角ＸＯＣをλＣ、と、それぞれ、表す。この三角形ＡＸＣは、図１９（ａ）
の三角形ＡＸＣと同じ構成である。従って、上記同様の計算にて、ＬＯＸとλＥが求まる
。
施形態同様、角ＡＸＯをθＡ、角ＣＸＯをθＣ、角ＸＡＯをξＡ、角ＸＣＯをξＣ、角Ｘ
ＯＡをλＡ、角ＸＯＣをλＣ、と、それぞれ、表す。この三角形ＡＸＣは、図１９（ａ）
の三角形ＡＸＣと同じ構成である。従って、上記同様の計算にて、ＬＯＸとλＥが求まる
。
【0206】
図２１（ｃ）は、端末位置Ｘと、点Ｏと、点Ｂとを結んだ三角形ＢＸＯである。上記実
施形態同様、角ＢＸＯをθＢ、角ＸＢＯをξＢ、角ＸＯＢをλＢ、と、それぞれ、表す。
施形態同様、角ＢＸＯをθＢ、角ＸＢＯをξＢ、角ＸＯＢをλＢ、と、それぞれ、表す。
【0207】
ＬＯＢの値は位置情報から算出される。また、θＢは、カメラ１２１による測定で求ま
る。そして、ＬＯＸは、三角形ＡＸＣの性質から計算により求まる。従って、次式の正弦
定理により、ξＢが求まり、λＢも求まる。
ＬＯＢ／ｓｉｎθＢ＝ＬＯＸ／ｓｉｎξＢ ・・・（５９）
る。そして、ＬＯＸは、三角形ＡＸＣの性質から計算により求まる。従って、次式の正弦
定理により、ξＢが求まり、λＢも求まる。
ＬＯＢ／ｓｉｎθＢ＝ＬＯＸ／ｓｉｎξＢ ・・・（５９）
【0208】
以降は図２０（ａ）を用いた説明と同様の計算により、端末位置Ｘが求まる。
【0209】
以上説明したように、本変形例によれば、同一平面にあり、少なくとも１点が同一直線
上にない４点の標識点２４１の位置情報（位置座標）が与えられれば、携帯端末１００に
より、端末位置Ｘから各標識点間を見込む見込み角を測定することにより、携帯端末１０
０の端末位置Ｘを算出できる。その他、上記実施形態と同様の効果が得られる。
上にない４点の標識点２４１の位置情報（位置座標）が与えられれば、携帯端末１００に
より、端末位置Ｘから各標識点間を見込む見込み角を測定することにより、携帯端末１０
０の端末位置Ｘを算出できる。その他、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【0210】
＜第三の実施形態の変形例３＞
（４つの標識点が同一平面上にない場合）
また、４つの標識点２４１は、同一平面上になくてもよい。４つの標識点２４１が全て
一直線上に配置されない限り、端末位置Ｘは算出可能である。以下、この場合の計算部１
７２による端末位置Ｘの算出手法について説明する。
（４つの標識点が同一平面上にない場合）
また、４つの標識点２４１は、同一平面上になくてもよい。４つの標識点２４１が全て
一直線上に配置されない限り、端末位置Ｘは算出可能である。以下、この場合の計算部１
７２による端末位置Ｘの算出手法について説明する。
【0211】
まず、４つの標識点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを２つずつ標識点の組に分け、それぞれの２つの標
識点を通る２本の直線を考える。ここでは、点Ａおよび点Ｂの組と点Ｃおよび点Ｄの組に
分類する。なお、分類にあたっては、図２２（ａ）に示すように、点Ａおよび点Ｂを通る
直線ＡＢおよび点Ｃおよび点Ｄを通る直線ＣＤが平行にならないように選択する。
識点を通る２本の直線を考える。ここでは、点Ａおよび点Ｂの組と点Ｃおよび点Ｄの組に
分類する。なお、分類にあたっては、図２２（ａ）に示すように、点Ａおよび点Ｂを通る
直線ＡＢおよび点Ｃおよび点Ｄを通る直線ＣＤが平行にならないように選択する。
【0212】
なお、図２２（ａ）は、端末位置Ｘの方向から各標識点２４１を見た図である。また、
図２２（ｂ）、図２２（ｃ）、図２２（ｄ）は、端末位置Ｘと、線分ＣＤで決定する平面
の法線方向から各標識点２４１を見た図である。
図２２（ｂ）、図２２（ｃ）、図２２（ｄ）は、端末位置Ｘと、線分ＣＤで決定する平面
の法線方向から各標識点２４１を見た図である。
【0213】
携帯端末１００から見て、同一方向（あるいは反対方向）になる２つの直線上の点（見
かけ上の交点と呼ぶ）を新たな追加標識点Ｏ、Ｕ（以下、単に点Ｏ、点Ｕとも呼ぶ。）と
する。なお、「反対方向」とは、図２２（ｃ）に示すように、２つの直線で携帯端末１０
０が挟まれる場合である。点Ｏは直線ＡＢ上の点で、点Ｕは直線ＣＤ上の点である。ここ
では、点Ｏが点Ｕより端末により近い、とする。なお、図２２（ｄ）に示すように、点Ｏ
および点Ｕは、必ずしも、点Ａと点Ｂとの間、点Ｃと点Ｄとの間とは限らない。
かけ上の交点と呼ぶ）を新たな追加標識点Ｏ、Ｕ（以下、単に点Ｏ、点Ｕとも呼ぶ。）と
する。なお、「反対方向」とは、図２２（ｃ）に示すように、２つの直線で携帯端末１０
０が挟まれる場合である。点Ｏは直線ＡＢ上の点で、点Ｕは直線ＣＤ上の点である。ここ
では、点Ｏが点Ｕより端末により近い、とする。なお、図２２（ｄ）に示すように、点Ｏ
および点Ｕは、必ずしも、点Ａと点Ｂとの間、点Ｃと点Ｄとの間とは限らない。
【0214】
ここで、端末位置Ｘと、直線ＡＢとで決定する平面で考える。この平面上には、点Ｏお
よび点Ｕも存在する。
よび点Ｕも存在する。
【0215】
この平面上の、標識点Ａ，Ｂ，Ｕと携帯端末１００の端末位置Ｘとの関係の一例を、図
２３（ａ）に示す。線分ＡＢと線分ＵＸとの交点がＯである。各頂点の角度は、図示の通
り、それぞれ、角ＵＡＯをηＡ、角ＵＢＯをηＢ、角ＡＵＯをζＡ、角ＯＵＢをζＢ、角
ＸＡＯをξＡ、角ＸＢＯをξＢ、角ＡＯＸをλＡ、角ＢＯＸをλＢ、角ＡＸＯをθＡ、角
ＢＸＯをθＢ、と表す。
２３（ａ）に示す。線分ＡＢと線分ＵＸとの交点がＯである。各頂点の角度は、図示の通
り、それぞれ、角ＵＡＯをηＡ、角ＵＢＯをηＢ、角ＡＵＯをζＡ、角ＯＵＢをζＢ、角
ＸＡＯをξＡ、角ＸＢＯをξＢ、角ＡＯＸをλＡ、角ＢＯＸをλＢ、角ＡＸＯをθＡ、角
ＢＸＯをθＢ、と表す。
【0216】
三角形ＸＯＡと三角形ＸＯＢに関する正弦定理から次の式が成り立つ。
ＬＯＸ＝ＬＯＡｓｉｎξＡ／ｓｉｎθＡ＝ＬＯＢｓｉｎξＢ／ｓｉｎθＢ ・・・（６
０）
また、三角形ＵＯＡと三角形ＵＯＢに関する正弦定理から次式が成り立つ。
ＬＯＵ＝ＬＯＡｓｉｎηＡ／ｓｉｎζＡ＝ＬＯＢｓｉｎηＢ／ｓｉｎζＢ ・・・（６
１）
上記２式から、次の関係式が成り立つ。
ｓｉｎξＡｓｉｎζＡ／ｓｉｎθＡｓｉｎηＡ＝ｓｉｎξＢｓｉｎζＢ／ｓｉｎθＢｓ
ｉｎηＢ ・・・（６２）
この関係式を変形すると、次式となる。
ｃｏｔλＡ（ｃｏｔηＡ＋ｃｏｔηＢ－ｃｏｔθＡ－ｃｏｔθＢ）＝ｃｏｔθＢｃｏｔ
ηＢ－ｃｏｔθＡｃｏｔηＡ ・・・（６３）
ＬＯＸ＝ＬＯＡｓｉｎξＡ／ｓｉｎθＡ＝ＬＯＢｓｉｎξＢ／ｓｉｎθＢ ・・・（６
０）
また、三角形ＵＯＡと三角形ＵＯＢに関する正弦定理から次式が成り立つ。
ＬＯＵ＝ＬＯＡｓｉｎηＡ／ｓｉｎζＡ＝ＬＯＢｓｉｎηＢ／ｓｉｎζＢ ・・・（６
１）
上記２式から、次の関係式が成り立つ。
ｓｉｎξＡｓｉｎζＡ／ｓｉｎθＡｓｉｎηＡ＝ｓｉｎξＢｓｉｎζＢ／ｓｉｎθＢｓ
ｉｎηＢ ・・・（６２）
この関係式を変形すると、次式となる。
ｃｏｔλＡ（ｃｏｔηＡ＋ｃｏｔηＢ－ｃｏｔθＡ－ｃｏｔθＢ）＝ｃｏｔθＢｃｏｔ
ηＢ－ｃｏｔθＡｃｏｔηＡ ・・・（６３）
【0217】
標識点Ｕの位置を定めれば、ηＡとηＢが定まり、上式よりλＡが求まる。よって、図
２３（ａ）に示す各三角形の内角および辺の長さが求まり、端末位置Ｘが載る三角形ＸＡ
Ｂの面の向きも決まるので、端末位置Ｘが求まる。
２３（ａ）に示す各三角形の内角および辺の長さが求まり、端末位置Ｘが載る三角形ＸＡ
Ｂの面の向きも決まるので、端末位置Ｘが求まる。
【0218】
ただし、ここで、λＡが定まらない例外的なケースがある。それは、各内角が、以下の
式で示す関係を満たす場合である。
ｃｏｔηＡ＋ｃｏｔηＢ－ｃｏｔθＡ－ｃｏｔθＢ＝０ ・・・（６４）
このとき、以下の関係も成り立つ。
ｃｏｔθＢｃｏｔηＢ－ｃｏｔθＡｃｏｔηＡ＝０ ・・・（６５）
上記２式を連立させ、変形すると、次式となる。
ｃｏｔηＡ＝ｃｏｔθＢ ・・・（６６）
ｃｏｔηＢ＝ｃｏｔθＡ ・・・（６７）
すなわち、ηＡ、ηＢ、θＡ、θＢは、それぞれ、三角形の内角であるため、以下の関
係が成り立つ。
ηＡ＝θＢ ・・・（６８）
ηＢ＝θＡ ・・・（６９）
式で示す関係を満たす場合である。
ｃｏｔηＡ＋ｃｏｔηＢ－ｃｏｔθＡ－ｃｏｔθＢ＝０ ・・・（６４）
このとき、以下の関係も成り立つ。
ｃｏｔθＢｃｏｔηＢ－ｃｏｔθＡｃｏｔηＡ＝０ ・・・（６５）
上記２式を連立させ、変形すると、次式となる。
ｃｏｔηＡ＝ｃｏｔθＢ ・・・（６６）
ｃｏｔηＢ＝ｃｏｔθＡ ・・・（６７）
すなわち、ηＡ、ηＢ、θＡ、θＢは、それぞれ、三角形の内角であるため、以下の関
係が成り立つ。
ηＡ＝θＢ ・・・（６８）
ηＢ＝θＡ ・・・（６９）
【0219】
円周角の定理を考えると、点Ａ、点Ｂ、点Ｕ、点Ｘが同一円周上に載っていることを意
味する。一方、点Ｘは、この円周上の任意の位置で、上式が成立する。従って、λＡが定
まらない。この場合は、携帯端末１００を別の場所に移動させて測定をやり直す。すなわ
ち、計算部１７２は、移動および再撮影を促すメッセージを出力する。
味する。一方、点Ｘは、この円周上の任意の位置で、上式が成立する。従って、λＡが定
まらない。この場合は、携帯端末１００を別の場所に移動させて測定をやり直す。すなわ
ち、計算部１７２は、移動および再撮影を促すメッセージを出力する。
【0220】
例外的なケースを除き、標識点Ｕが定まれば、端末位置Ｘが求まる。標識点Ｕは、直線
ＣＤ上にある。よって、直線ＣＤ上の各点を仮に標識点Ｕとして端末位置Ｘを算出する場
合、端末位置Ｘの候補点は、空間の所定の曲線（第一曲線）上に載る。
ＣＤ上にある。よって、直線ＣＤ上の各点を仮に標識点Ｕとして端末位置Ｘを算出する場
合、端末位置Ｘの候補点は、空間の所定の曲線（第一曲線）上に載る。
【0221】
図２３（ｂ）に示すように、同様な計算を標識点Ｃ、Ｄ、Ｏ、Ｕを用いて行う。この結
果、λＣは、次式で求まる。
ｃｏｔλＣ（ｃｏｔηＣ＋ｃｏｔηＤ＋ｃｏｔθＣ＋ｃｏｔθＤ）＝ｃｏｔθＤｃｏｔ
ηＤ－ｃｏｔθＣｃｏｔηＣ ・・・（７０）
果、λＣは、次式で求まる。
ｃｏｔλＣ（ｃｏｔηＣ＋ｃｏｔηＤ＋ｃｏｔθＣ＋ｃｏｔθＤ）＝ｃｏｔθＤｃｏｔ
ηＤ－ｃｏｔθＣｃｏｔηＣ ・・・（７０）
【0222】
同様に、直線ＡＢ上の各点を仮に点Ｏとして端末位置Ｘを計算すると、空間に端末位置
Ｘの候補点が載る、第一曲線とは異なる曲線（第二曲線）が定まる。端末位置Ｘは、第一
曲線と第二曲線との交点である。
Ｘの候補点が載る、第一曲線とは異なる曲線（第二曲線）が定まる。端末位置Ｘは、第一
曲線と第二曲線との交点である。
【0223】
図２４（ａ）に示すように、三角形ＡＢＵにおいて、点Ｕから辺ＡＢへ垂線を下ろし、
垂線の足をＷとする。ｃｏｔηＡ、ｃｏｔηＢを点間距離で表して整理すると、式（６３
）は下記のように表される。
ｃｏｔλＡ（ＬＡＢ－ＬＵＷ（ｃｏｔθＡ＋ｃｏｔθＢ））＝ＬＢＷｃｏｔθＢ－ＬＡ
ＷｃｏｔθＡ ・・・（７１）
垂線の足をＷとする。ｃｏｔηＡ、ｃｏｔηＢを点間距離で表して整理すると、式（６３
）は下記のように表される。
ｃｏｔλＡ（ＬＡＢ－ＬＵＷ（ｃｏｔθＡ＋ｃｏｔθＢ））＝ＬＢＷｃｏｔθＢ－ＬＡ
ＷｃｏｔθＡ ・・・（７１）
【0224】
次に、図２４（ｂ）に示すように、三角形ＣＤＯにおいて、点Ｏから辺ＣＤへ垂線を下
ろし、垂線の足をＱとすると、式（７０）は、下記のように表される。
ｃｏｔλＣ（ＬＣＤ＋ＬＯＱ（ｃｏｔθＣ＋ｃｏｔθＤ））＝ＬＤＱｃｏｔθＤ－ＬＣ
ＱｃｏｔθＣ ・・・（７２）
ろし、垂線の足をＱとすると、式（７０）は、下記のように表される。
ｃｏｔλＣ（ＬＣＤ＋ＬＯＱ（ｃｏｔθＣ＋ｃｏｔθＤ））＝ＬＤＱｃｏｔθＤ－ＬＣ
ＱｃｏｔθＣ ・・・（７２）
【0225】
例えば、図１８に示すように、標識点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが同一平面にある場合は、式（７
１）および式（７２）においては、点Ｕ，Ｏ，Ｗ，Ｑが同一点になる極限であり、式（４
１）から式（４４）の表記と矛盾しない。
１）および式（７２）においては、点Ｕ，Ｏ，Ｗ，Ｑが同一点になる極限であり、式（４
１）から式（４４）の表記と矛盾しない。
【0226】
ここで、線分ＡＯ、線分ＯＸ，線分ＣＵ，線分ＵＸの長さ（距離）は、以下の通り算出
される。
ＬＡＯ＝ＬＡＷ－ＬＵＷｃｏｔλＡ ・・・（７３）
ＬＯＸ＝（ＬＡＷ－ＬＵＷｃｏｔλＡ）（ｃｏｔθＡ＋ｃｏｔλＡ）ｓｉｎλＡ ・・
・（７４）
ＬＣＵ＝ＬＣＱ＋ＬＯＱｃｏｔλＣ ・・・（７５）
ＬＵＸ＝（ＬＣＱ＋ＬＯＱｃｏｔλＣ）（ｃｏｔθＣ＋ｃｏｔλＣ）ｓｉｎλＣ ・・
・（７６）
される。
ＬＡＯ＝ＬＡＷ－ＬＵＷｃｏｔλＡ ・・・（７３）
ＬＯＸ＝（ＬＡＷ－ＬＵＷｃｏｔλＡ）（ｃｏｔθＡ＋ｃｏｔλＡ）ｓｉｎλＡ ・・
・（７４）
ＬＣＵ＝ＬＣＱ＋ＬＯＱｃｏｔλＣ ・・・（７５）
ＬＵＸ＝（ＬＣＱ＋ＬＯＱｃｏｔλＣ）（ｃｏｔθＣ＋ｃｏｔλＣ）ｓｉｎλＣ ・・
・（７６）
【0227】
点Ｕを定めると点Ｗが定まり、式（７１）、式（７３）、式（７４）を持いて端末位置
Ｘの座標が定まる。一方、点Ｏを定めると点Ｑが定まり、式（７２）、式（７５）、式（
７６）を用いて端末位置Ｘの座標が定まる。両方で算出された端末位置Ｘが同じ座標とな
るよう点Ｕ，点Ｏを探索する。
Ｘの座標が定まる。一方、点Ｏを定めると点Ｑが定まり、式（７２）、式（７５）、式（
７６）を用いて端末位置Ｘの座標が定まる。両方で算出された端末位置Ｘが同じ座標とな
るよう点Ｕ，点Ｏを探索する。
【0228】
以上のように、外部座標系での座標値が分かっている４つの標識点２４１であって、同
一平面上になく、かつ、少なくとも１点が同一直線上にない標識点２４１が与えられると
、端末位置Ｘから標識点２４１と交点の間を見込む見込み角を測定し、方向の異なる標識
点２４１間を結ぶ直線と、標識点２４１と端末位置Ｘとを結ぶ直線の角度と、さらに標識
点２４１から端末位置Ｘまでの距離を求めて、外部座標系での端末位置Ｘの座標値を求め
ることができる。なお、交点は、標識点２４１間を結ぶ２つの直線の端末位置Ｘから見た
見かけ上の交点（点Ｏ，点Ｕ）のいずれかである。また、端末位置Ｘから２つ以上の標識
点２４１へ向かう外部座標系での方向が分かるので、携帯端末１００の内部座標系の、外
部座標系における向きも把握できる。
一平面上になく、かつ、少なくとも１点が同一直線上にない標識点２４１が与えられると
、端末位置Ｘから標識点２４１と交点の間を見込む見込み角を測定し、方向の異なる標識
点２４１間を結ぶ直線と、標識点２４１と端末位置Ｘとを結ぶ直線の角度と、さらに標識
点２４１から端末位置Ｘまでの距離を求めて、外部座標系での端末位置Ｘの座標値を求め
ることができる。なお、交点は、標識点２４１間を結ぶ２つの直線の端末位置Ｘから見た
見かけ上の交点（点Ｏ，点Ｕ）のいずれかである。また、端末位置Ｘから２つ以上の標識
点２４１へ向かう外部座標系での方向が分かるので、携帯端末１００の内部座標系の、外
部座標系における向きも把握できる。
【0229】
端末位置Ｘから２つの標識点２４１間を見込む見込み角の測定は、１枚の写真内に２つ
の標識点２４１が収まる場合は、写真の解析で行うことができる。また、３軸ジャイロセ
ンサ１４２等の携帯端末１００の方位（空間内での端末の向き）を推定するセンサ（以後
、方位センサと呼ぶ）がなくても、端末位置Ｘの推定と、端末の方位（外部座標系での向
き）の推定と、ができる。そのため、カメラ１２１は全立体角の撮影ができることが望ま
しい。
の標識点２４１が収まる場合は、写真の解析で行うことができる。また、３軸ジャイロセ
ンサ１４２等の携帯端末１００の方位（空間内での端末の向き）を推定するセンサ（以後
、方位センサと呼ぶ）がなくても、端末位置Ｘの推定と、端末の方位（外部座標系での向
き）の推定と、ができる。そのため、カメラ１２１は全立体角の撮影ができることが望ま
しい。
【0230】
方位センサが端末に搭載されている場合は、携帯端末１００の姿勢を変えながら複数枚
の写真を撮影し、携帯端末１００の内部座標系から見た各標識点の方位から、端末位置Ｘ
から２つの標識点２４１間を見込む見込み角を測定することができる。そして、この場合
、内部座標系における各標識点２４１方向の相対的な関係しか使わないので、内部座標系
と外部座標系との方位の関係も正確に求めることができ、内部座標系の方位の校正に利用
することもできる。
の写真を撮影し、携帯端末１００の内部座標系から見た各標識点の方位から、端末位置Ｘ
から２つの標識点２４１間を見込む見込み角を測定することができる。そして、この場合
、内部座標系における各標識点２４１方向の相対的な関係しか使わないので、内部座標系
と外部座標系との方位の関係も正確に求めることができ、内部座標系の方位の校正に利用
することもできる。
【0231】
＜第三の実施形態の変形例４＞
また、方位センサである３軸ジャイロセンサ１４２の出力も加味すれば、標識点２４１
は、４点に限定されない。全点が一直線上にない限り、３点以上であればよい。３点以上
の標識点２４１の位置座標があれば、標識点２４１が含まれる面の方位を計算することは
可能である。また、後述するように、内部座標系の方位が正しければ、２点以上であって
もよい。
また、方位センサである３軸ジャイロセンサ１４２の出力も加味すれば、標識点２４１
は、４点に限定されない。全点が一直線上にない限り、３点以上であればよい。３点以上
の標識点２４１の位置座標があれば、標識点２４１が含まれる面の方位を計算することは
可能である。また、後述するように、内部座標系の方位が正しければ、２点以上であって
もよい。
【0232】
（３つの標識点が与えられる場合）
以下、３点の標識点２４１が与えられた場合の、計算部１７２による端末位置Ｘの算出
手法を説明する。なお、本変形例では、携帯端末１００の方位センサである３軸ジャイロ
センサ１４２の出力を用いる。以下、この手法を説明する。
以下、３点の標識点２４１が与えられた場合の、計算部１７２による端末位置Ｘの算出
手法を説明する。なお、本変形例では、携帯端末１００の方位センサである３軸ジャイロ
センサ１４２の出力を用いる。以下、この手法を説明する。
【0233】
まず、３つの標識点２４１と、互いに非平行な射影面４１０と射影面４２０とを設定す
る。なお、射影面４１０と射影面４２０とは、非平行であればよく、直交している必要は
ない。図２５に３つの標識点Ａ，Ｂ，Ｃと射影面４１０、射影面４２０との例を示す。
る。なお、射影面４１０と射影面４２０とは、非平行であればよく、直交している必要は
ない。図２５に３つの標識点Ａ，Ｂ，Ｃと射影面４１０、射影面４２０との例を示す。
【0234】
各標識点２４１の座標を射影面４１０と射影面４２０とにそれぞれ射影する。ここでは
、各点の射影面４１０への射影点を、それぞれ、点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’とする。また、射影
面４２０への射影点を、それぞれ、点Ａ”、Ｂ”，Ｃ”とする。端末位置Ｘも各射影面に
射影し、射影点を、それぞれ、Ｘ’、Ｘ”とする。
、各点の射影面４１０への射影点を、それぞれ、点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’とする。また、射影
面４２０への射影点を、それぞれ、点Ａ”、Ｂ”，Ｃ”とする。端末位置Ｘも各射影面に
射影し、射影点を、それぞれ、Ｘ’、Ｘ”とする。
【0235】
実空間での端末位置Ｘから標識点間を見込む見込み角（角度）から、各射影点Ｘ’から
各射影点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’間を見込む見込角（角度）を計算する。射影方向は内部座標系
で分かっているので、射影面４１０内での角度も計算できる。
各射影点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’間を見込む見込角（角度）を計算する。射影方向は内部座標系
で分かっているので、射影面４１０内での角度も計算できる。
【0236】
【0237】
【0238】
図２７に示すように、標識点Ｃ’から直線Ａ’Ｂ’へ下ろした垂線の足をＷ’とする。
なお、標識点Ｃ’が直線Ａ’Ｂ’を挟んで端末位置Ｘ’よりも遠い位置にある場合（図２
６（ａ））は、ＬＣ’Ｗ’＞０，ηＡ’＞０，ηＢ’＞０とする。標識点Ｃ’が直線Ａ’
Ｂ’を挟んで端末位置Ｘ’よりも近い位置にある場合（図２６（ｂ））は、ＬＣ’Ｗ’＜
０，ηＡ’＜０，ηＢ’＜０とする。標識点Ｃ’が直線Ａ’Ｂ’上にある場合（図２６（
ｃ））は、ＬＣ’Ｗ’＝０とする。これにより、表式を下記に統一できる。
ｃｏｔλＡ’（ＬＡ’Ｂ’－ＬＣ’Ｗ’（ｃｏｔθＡ’＋ｃｏｔθＢ’））＝ＬＢ’Ｗ
’ｃｏｔθＢ’－ＬＡ’Ｗ’ｃｏｔθＡ’ ・・・（７７）
ＬＡ’Ｏ’＝ＬＡ’Ｗ’－ＬＣ’Ｗ’ｃｏｔλＡ’ ・・・（７８）
ＬＯ’Ｘ’＝（ＬＡ’Ｗ’－ＬＣ’Ｗ’ｃｏｔλＡ’）（ｃｏｔθＡ’＋ｃｏｔλＡ’
）ｓｉｎλＡ’ ・・・（７９）
なお、図２６（ｃ）の場合は、点Ｗ’と点Ｏ’は一致する。
なお、標識点Ｃ’が直線Ａ’Ｂ’を挟んで端末位置Ｘ’よりも遠い位置にある場合（図２
６（ａ））は、ＬＣ’Ｗ’＞０，ηＡ’＞０，ηＢ’＞０とする。標識点Ｃ’が直線Ａ’
Ｂ’を挟んで端末位置Ｘ’よりも近い位置にある場合（図２６（ｂ））は、ＬＣ’Ｗ’＜
０，ηＡ’＜０，ηＢ’＜０とする。標識点Ｃ’が直線Ａ’Ｂ’上にある場合（図２６（
ｃ））は、ＬＣ’Ｗ’＝０とする。これにより、表式を下記に統一できる。
ｃｏｔλＡ’（ＬＡ’Ｂ’－ＬＣ’Ｗ’（ｃｏｔθＡ’＋ｃｏｔθＢ’））＝ＬＢ’Ｗ
’ｃｏｔθＢ’－ＬＡ’Ｗ’ｃｏｔθＡ’ ・・・（７７）
ＬＡ’Ｏ’＝ＬＡ’Ｗ’－ＬＣ’Ｗ’ｃｏｔλＡ’ ・・・（７８）
ＬＯ’Ｘ’＝（ＬＡ’Ｗ’－ＬＣ’Ｗ’ｃｏｔλＡ’）（ｃｏｔθＡ’＋ｃｏｔλＡ’
）ｓｉｎλＡ’ ・・・（７９）
なお、図２６（ｃ）の場合は、点Ｗ’と点Ｏ’は一致する。
【0239】
ただし、射影面４１０内において、標識点Ａ’Ｂ’Ｃ’と端末位置Ｘ’とが一直線上に
並ぶ場合や、同一円周上に載る場合は、端末位置Ｘ’を求めることができない。この場合
は、射影面を再設定する、または、移動して再測定を行う。
並ぶ場合や、同一円周上に載る場合は、端末位置Ｘ’を求めることができない。この場合
は、射影面を再設定する、または、移動して再測定を行う。
【0240】
これにより、射影面４１０および射影面４２０に射影した端末位置Ｘ’、Ｘ”が求まる
。そして、端末位置Ｘ’とＸ”とから射影方向に伸ばした直線の交点として、実空間での
端末位置Ｘを求めることができる。
。そして、端末位置Ｘ’とＸ”とから射影方向に伸ばした直線の交点として、実空間での
端末位置Ｘを求めることができる。
【0241】
さらに、携帯端末１００の向いている方向も測定から推定できるので、内部座標系の方
向修正も可能である。その際、修正後の内部座標系を使用して、同じ手順で端末位置Ｘを
求め直してもよい。この手順を、端末位置Ｘおよび内部座標系の方向が必要とする精度に
なるまで繰り返すことも可能である。
向修正も可能である。その際、修正後の内部座標系を使用して、同じ手順で端末位置Ｘを
求め直してもよい。この手順を、端末位置Ｘおよび内部座標系の方向が必要とする精度に
なるまで繰り返すことも可能である。
【0242】
（２つの標識点が与えられる場合）
なお、さらに、方位センサである３軸ジャイロセンサ１４２の出力から、携帯端末１０
０の内部座標系による方位が得られる場合、２つの標識点２４１の情報のみから端末位置
Ｘを算出できる。
なお、さらに、方位センサである３軸ジャイロセンサ１４２の出力から、携帯端末１０
０の内部座標系による方位が得られる場合、２つの標識点２４１の情報のみから端末位置
Ｘを算出できる。
【0243】
例えば、図２８（ａ）に示すように、２つの標識点２４１（点Ａおよび点Ｂ）が与えら
れている場合、端末位置Ｘは、点Ａ、点Ｂを通る円周２４４を、直線ＡＢを軸として回転
させた曲面上である。なお、角ＡＸＢ（θＡＢ）は、取得画像から算出可能である。
れている場合、端末位置Ｘは、点Ａ、点Ｂを通る円周２４４を、直線ＡＢを軸として回転
させた曲面上である。なお、角ＡＸＢ（θＡＢ）は、取得画像から算出可能である。
【0244】
端末位置Ｘから各標識点２４１への方向（ＶＡ
（ｏ），ＶＢ
（ｏ））が分かれば、その
曲面上の端末位置Ｘ（ｏ）を特定することができる。
曲面上の端末位置Ｘ（ｏ）を特定することができる。
【0245】
なお、２つの標識点２４１しか与えられない場合は、標識点方位（θＡＢ）の測定だけ
からは、携帯端末１００の内部座標系の方向の修正はできない。しかし、別の方法で、端
末位置Ｘの推定値Ｘ（ｄ）が得られる場合、推定値Ｘ（ｄ）と、上記手法で特定した端末
位置Ｘ（ｏ）との重み付け平均値を新たな携帯端末１００の端末位置Ｘとし、その端末位
置Ｘから計算した標識点の方向（ＶＡ）に合うように、内部座標系の方向を修正する。
からは、携帯端末１００の内部座標系の方向の修正はできない。しかし、別の方法で、端
末位置Ｘの推定値Ｘ（ｄ）が得られる場合、推定値Ｘ（ｄ）と、上記手法で特定した端末
位置Ｘ（ｏ）との重み付け平均値を新たな携帯端末１００の端末位置Ｘとし、その端末位
置Ｘから計算した標識点の方向（ＶＡ）に合うように、内部座標系の方向を修正する。
【0246】
（１つの標識点が与えられる場合）
ここで、１つの標識点２４１が与えられる場合の内部座標系の方向の修正手法を説明す
る。この場合は、図２８（ｂ）に示すように、標識点Ａを通る直線Ｌ上に端末位置Ｘ（ｏ
）が載っていることしか分からない。なお、ＶＡ （ｏ）は、内部座標系で測定した携帯端
末１００の端末位置Ｘから見た標識点２４１の方向である。
ここで、１つの標識点２４１が与えられる場合の内部座標系の方向の修正手法を説明す
る。この場合は、図２８（ｂ）に示すように、標識点Ａを通る直線Ｌ上に端末位置Ｘ（ｏ
）が載っていることしか分からない。なお、ＶＡ （ｏ）は、内部座標系で測定した携帯端
末１００の端末位置Ｘから見た標識点２４１の方向である。
【0247】
別の方法で推定した端末位置Ｘ（ｄ）から、直線Ｌに下ろした垂線の足をＸ（ｏ）とす
る。さらに、端末位置Ｘ（ｄ）と端末位置Ｘ（ｏ）の重み付平均値を新たな端末位置Ｘと
し、その端末位置から計算した標識点の方向（ＶＡ）に合うように、内部座標系の方向を
修正する。
る。さらに、端末位置Ｘ（ｄ）と端末位置Ｘ（ｏ）の重み付平均値を新たな端末位置Ｘと
し、その端末位置から計算した標識点の方向（ＶＡ）に合うように、内部座標系の方向を
修正する。
【0248】
＜第三の実施形態の変形例５＞
（標識点の測定が複数の地点で行われる場合）
また、上記実施形態では、所有者９１０は、１か所で複数の標識点２４１を撮影し、端
末位置Ｘを計算している。しかしながら、これに限定されない。所有者９１０は、異なる
位置で取得した複数の標識点２４１を用いて、端末位置Ｘを計算してもよい。
（標識点の測定が複数の地点で行われる場合）
また、上記実施形態では、所有者９１０は、１か所で複数の標識点２４１を撮影し、端
末位置Ｘを計算している。しかしながら、これに限定されない。所有者９１０は、異なる
位置で取得した複数の標識点２４１を用いて、端末位置Ｘを計算してもよい。
【0249】
例えば、携帯端末１００の所有者９１０は、１か所で、端末位置推定に必要な複数の標
識点２４１を撮影できない場合がある。本変形例は、このような場合を想定したものであ
る。
識点２４１を撮影できない場合がある。本変形例は、このような場合を想定したものであ
る。
【0250】
本変形例では、図２９（ａ）に示すように、携帯端末１００の所有者９１０は、１か所
で複数の標識点２４１を撮影できない場合、移動して、端末位置推定に必要な数の標識点
２４１（図２９（ａ）では、点２４１ａ、点２４１ｂ、点２４１ｃ、点２４１ｄ）を撮影
する。このとき、移動量は、携帯端末１００の内部機能で算出する。
で複数の標識点２４１を撮影できない場合、移動して、端末位置推定に必要な数の標識点
２４１（図２９（ａ）では、点２４１ａ、点２４１ｂ、点２４１ｃ、点２４１ｄ）を撮影
する。このとき、移動量は、携帯端末１００の内部機能で算出する。
【0251】
本変形例の計算部１７２は、各標識点２４１の位置情報を、同一箇所で標識点２４１を
撮影したように移動量（３次元のベクトル量）を用いて補正する。すなわち、異なる位置
で取得した標識点２４１の位置情報を、現在位置を基準とした位置情報に補正する。そし
て、端末位置Ｘを、補正後の標識点２４１の位置情報を用いて算出する。
撮影したように移動量（３次元のベクトル量）を用いて補正する。すなわち、異なる位置
で取得した標識点２４１の位置情報を、現在位置を基準とした位置情報に補正する。そし
て、端末位置Ｘを、補正後の標識点２４１の位置情報を用いて算出する。
【0252】
以下、異なる複数個所で取得した標識点２４１を用いて端末位置Ｘを推定する手法を、
図２９（ｂ）を用いて説明する。
図２９（ｂ）を用いて説明する。
【0253】
地点Ｓの、携帯端末１００の内部座標系での表現をＱＳとする。地点Ｓで標識点Ａの方
向を測定し、地点Ｔで標識点Ｂの方向を測定したとする。地点Ｓから見た地点Ｔまでの移
動ベクトルＤＳＴは、下記の式で表される。
ＤＳＴ＝ＱＴ－ＱＳ ・・・（８０）
向を測定し、地点Ｔで標識点Ｂの方向を測定したとする。地点Ｓから見た地点Ｔまでの移
動ベクトルＤＳＴは、下記の式で表される。
ＤＳＴ＝ＱＴ－ＱＳ ・・・（８０）
【0254】
移動ベクトルＤＳＴで示される移動量を打ち消す分だけ、標識点Ａ（座標値ＰＡ）を変
更した（移動させた）とする。変更後の標識点Ａ’（座標値ＰＡ’）を地点Ｔからみた方
向は、地点Ｓからみた標識点Ａの方向に等しい。従って、以下の式が成り立つ。
ＰＡ’＝ＰＡ＋ＤＳＴ ・・・（８１）
ＶＴＡ’＝ＶＳＡ ・・・（８２）
ここで、記号ＶＩＪは、内部座標系での地点Ｉからみた地点Ｊへの単位ベクトルである
。
更した（移動させた）とする。変更後の標識点Ａ’（座標値ＰＡ’）を地点Ｔからみた方
向は、地点Ｓからみた標識点Ａの方向に等しい。従って、以下の式が成り立つ。
ＰＡ’＝ＰＡ＋ＤＳＴ ・・・（８１）
ＶＴＡ’＝ＶＳＡ ・・・（８２）
ここで、記号ＶＩＪは、内部座標系での地点Ｉからみた地点Ｊへの単位ベクトルである
。
【0255】
このように、地点Ｔ以外で測定した標識点２４１（点Ａ）を仮想的に移動させた点Ａ’
を新たな標識点２４１とする。移動量は、測定点間の移動量を打ち消す量とする。そして
、新たな標識点２４１（点Ａ’）を地点Ｔで測定したものとし、地点Ｔで測定した他の標
識点２４１（点Ｂ）とを用いて、上記手法で端末位置Ｘを推定する。
を新たな標識点２４１とする。移動量は、測定点間の移動量を打ち消す量とする。そして
、新たな標識点２４１（点Ａ’）を地点Ｔで測定したものとし、地点Ｔで測定した他の標
識点２４１（点Ｂ）とを用いて、上記手法で端末位置Ｘを推定する。
【0256】
端末位置Ｘの推定では、上述のように、各標識点２４１間の方向および見込み角を求め
る。本変形例においても、標識点２４１間の方向および見込み角の測定は、携帯端末１０
０の内部座標系での標識点方向のおよび見込み角として測定できる。
る。本変形例においても、標識点２４１間の方向および見込み角の測定は、携帯端末１０
０の内部座標系での標識点方向のおよび見込み角として測定できる。
【0257】
また、測定地点間の移動ベクトルは、内部センサにより測定する。例えば３軸加速度セ
ンサ１４３の２回積分値として移動ベクトルを求める。
ンサ１４３の２回積分値として移動ベクトルを求める。
【0258】
＜応用例１＞
なお、本変形例の応用として、携帯端末１００の所有者９１０が、移動しながら、端末
位置を推定するために必要な標識点を取得し、新たな標識点を取得する毎に、最新の複数
の標識点を用いて、現在位置を更新する手法を説明する。
なお、本変形例の応用として、携帯端末１００の所有者９１０が、移動しながら、端末
位置を推定するために必要な標識点を取得し、新たな標識点を取得する毎に、最新の複数
の標識点を用いて、現在位置を更新する手法を説明する。
【0259】
本応用例では、計算部１７２は、現在の端末位置Ｘを推定する毎に、推定した端末位置
Ｘを、推定した日時に対応づけて推定位置データとして管理する。推定位置データは、例
えば、データ記憶部１７４に記憶される。
Ｘを、推定した日時に対応づけて推定位置データとして管理する。推定位置データは、例
えば、データ記憶部１７４に記憶される。
【0260】
推定位置データ１８０の一例を、図３０（ａ）に示す。本図に示すように、推定位置デ
ータ１８０は、各推定位置を一意に特定する識別情報である地点Ｎｏ．１８１に対応づけ
て、当該位置の推定に使用した標識点を測定した日時（日付／時刻）１８２と、推定した
端末位置（地点座標）１８３と、測定した時点における端末の速度１８４と、その時点で
撮影した標識点２４１の座標（標識座標）１８５と、その標識点２４１の携帯端末１００
からの方向（標識方向）１８６と、が登録される。
ータ１８０は、各推定位置を一意に特定する識別情報である地点Ｎｏ．１８１に対応づけ
て、当該位置の推定に使用した標識点を測定した日時（日付／時刻）１８２と、推定した
端末位置（地点座標）１８３と、測定した時点における端末の速度１８４と、その時点で
撮影した標識点２４１の座標（標識座標）１８５と、その標識点２４１の携帯端末１００
からの方向（標識方向）１８６と、が登録される。
【0261】
次に、本応用例の手法で、携帯端末１００の現在位置を算出する端末位置推定処理の流
れを、説明する。図３１は、本応用例の端末位置推定処理の処理フローである。以下、本
例では、４つの標識点２４１を用いて、現在位置を算出するものとする。また、最初に少
なくとも４点の標識点２４１の位置座標（標識座標）を取得し、端末位置（端末座標）を
算出するものとする。
れを、説明する。図３１は、本応用例の端末位置推定処理の処理フローである。以下、本
例では、４つの標識点２４１を用いて、現在位置を算出するものとする。また、最初に少
なくとも４点の標識点２４１の位置座標（標識座標）を取得し、端末位置（端末座標）を
算出するものとする。
【0262】
また、最初に計算部１７２が算出した端末位置は、算出時刻に対応づけて、推定位置デ
ータ１８０に登録されているものとする。このとき、算出に用いた各標識点２４１の位置
情報（標識座標）、携帯端末１００の内部座標系における標識方向も併せて登録する。
ータ１８０に登録されているものとする。このとき、算出に用いた各標識点２４１の位置
情報（標識座標）、携帯端末１００の内部座標系における標識方向も併せて登録する。
【0263】
所有者９１０が携帯端末１００を持ち、所定の距離だけ移動し、新たな標識点２４１を
見つけた場合、所有者９１０は、携帯端末１００のユーザＩ／Ｆ１３０を介して、位置推
定処理を行うよう指示するとともに、新たな標識点２４１にカメラ１２１を向ける。
見つけた場合、所有者９１０は、携帯端末１００のユーザＩ／Ｆ１３０を介して、位置推
定処理を行うよう指示するとともに、新たな標識点２４１にカメラ１２１を向ける。
【0264】
端末位置推定部１７０は、所有者９１０からの指示を受け付けると、画像取得部１７１
に、新たな標識点２４１の画像を取得させる（ステップＳ３１０１）。
に、新たな標識点２４１の画像を取得させる（ステップＳ３１０１）。
【0265】
画像取得部１７１が新たな標識点２４１の画像を取得すると、計算部１７２は、画像を
解析し、新たな標識点２４１の位置情報（標識座標）を取得するとともに、内部座標系に
おける、新たな標識点２４１の向き（標識方向）を、取得する（ステップＳ３１０２）。
解析し、新たな標識点２４１の位置情報（標識座標）を取得するとともに、内部座標系に
おける、新たな標識点２４１の向き（標識方向）を、取得する（ステップＳ３１０２）。
【0266】
計算部１７２は、さらに、推定位置データ１８０を参照し、直前のレコードの日時を抽
出し、当該日時から現在時刻までの、携帯端末１００の平均速度を、速度として算出する
（ステップＳ３１０３）。なお、速度は、３軸加速度センサ１４３の出力から所定の時間
間隔で計算し、記録されているものとする。
出し、当該日時から現在時刻までの、携帯端末１００の平均速度を、速度として算出する
（ステップＳ３１０３）。なお、速度は、３軸加速度センサ１４３の出力から所定の時間
間隔で計算し、記録されているものとする。
【0267】
計算部１７２は、取得した標識座標と標識方向と、算出した速度とを、新たな地点デー
タとして、新たな地点Ｎｏ．に対応づけて、推定位置データ１８０に登録する（ステップ
Ｓ３１０４）。
タとして、新たな地点Ｎｏ．に対応づけて、推定位置データ１８０に登録する（ステップ
Ｓ３１０４）。
【0268】
次に、計算部１７２は、最新の４つの標識点２４１を用いて、端末位置Ｘを算出する。
このとき、本例では、新たな標識点２４１以外は、携帯端末１００が異なる地点にいた状
態で取得したものである。従って、まず、上記手法で、移動ベクトルを算出する。そして
、移動ベクトル分標識方向を変換することにより、現在位置から測定したと仮定した標識
座標を得る（ステップＳ３１０５）。
このとき、本例では、新たな標識点２４１以外は、携帯端末１００が異なる地点にいた状
態で取得したものである。従って、まず、上記手法で、移動ベクトルを算出する。そして
、移動ベクトル分標識方向を変換することにより、現在位置から測定したと仮定した標識
座標を得る（ステップＳ３１０５）。
【0269】
そして、得られた標識方向および標識座標で推定位置データ１８０を更新する（ステッ
プＳ３１０６）。例えば、図３０（ａ）の例では、地点Ｎｏ．１で取得したＰＢ１、ＰＣ
１、ＰＤ１とＰＥ２とを用いて現在位置を算出する。従って、ＰＢ１、ＰＣ１、ＰＤ１を
、移動量に応じて現在位置Ｘ２を基準とした座標値に変換し、ＰＢ２、ＰＣ２、ＰＤ２を
得る。なお、このとき、標識方向は、端末位置、標識座標共に変更するので、それぞれ、
Ｖ１Ｂ、Ｖ１Ｃ、Ｖ１Ｄから変わらない。
プＳ３１０６）。例えば、図３０（ａ）の例では、地点Ｎｏ．１で取得したＰＢ１、ＰＣ
１、ＰＤ１とＰＥ２とを用いて現在位置を算出する。従って、ＰＢ１、ＰＣ１、ＰＤ１を
、移動量に応じて現在位置Ｘ２を基準とした座標値に変換し、ＰＢ２、ＰＣ２、ＰＤ２を
得る。なお、このとき、標識方向は、端末位置、標識座標共に変更するので、それぞれ、
Ｖ１Ｂ、Ｖ１Ｃ、Ｖ１Ｄから変わらない。
【0270】
計算部１７２は、変換後の最新の４つの標識点（標識座標ＰＢ２、ＰＣ２、ＰＤ２、Ｐ
Ｅ２）を用いて、現在位置Ｘ２の、推定位置座標を算出する（ステップＳ３１０７）。そ
して、算出結果を、推定位置データ１８０に格納し（ステップＳ３１０８）、処理を終了
する。
Ｅ２）を用いて、現在位置Ｘ２の、推定位置座標を算出する（ステップＳ３１０７）。そ
して、算出結果を、推定位置データ１８０に格納し（ステップＳ３１０８）、処理を終了
する。
【0271】
【0272】
次に、所有者９１０が移動し、新たな標識点２４１（複数でも可）を撮影し、現在位置
推定の指示を行った場合、携帯端末１００の計算部１７２は、当該標識点２４１を、地点
Ｎｏ．３のレコードを作成して登録する。そして、４標識点にするために補う直前の数レ
コード（図３０（ｂ）の例では、標識座標がＰＣ２、ＰＤ２、ＰＥ２の標識点のレコード
から選ぶ）を、移動量分変換する。そして、変換後の座標位置、方向、新たな標識点２４
１の位置方位情報を用い、撮影地点の端末位置Ｘ３を算出する。
推定の指示を行った場合、携帯端末１００の計算部１７２は、当該標識点２４１を、地点
Ｎｏ．３のレコードを作成して登録する。そして、４標識点にするために補う直前の数レ
コード（図３０（ｂ）の例では、標識座標がＰＣ２、ＰＤ２、ＰＥ２の標識点のレコード
から選ぶ）を、移動量分変換する。そして、変換後の座標位置、方向、新たな標識点２４
１の位置方位情報を用い、撮影地点の端末位置Ｘ３を算出する。
【0273】
＜応用例２＞
さらに、本変形例では、所有者９１０が、画像を撮影する毎に、撮影した画像内の標識
点２４１の有無を判別し、標識点２４１がある場合、過去に取得した標識点と合わせて、
端末位置Ｘを算出するが、端末位置Ｘの算出に使用する標識点の数が４つに限定されない
。さらに、同一の標識点であっても、異なる端末位置から測定した場合は、異なる標識点
データとして扱ってもよい。以下、この場合の処理について説明する。
さらに、本変形例では、所有者９１０が、画像を撮影する毎に、撮影した画像内の標識
点２４１の有無を判別し、標識点２４１がある場合、過去に取得した標識点と合わせて、
端末位置Ｘを算出するが、端末位置Ｘの算出に使用する標識点の数が４つに限定されない
。さらに、同一の標識点であっても、異なる端末位置から測定した場合は、異なる標識点
データとして扱ってもよい。以下、この場合の処理について説明する。
【0274】
この場合、例えば、推定位置、標識点２４１のデータは、取得した状態で、データ記憶
部１７４に保持する。この場合の、推定位置履歴１９０の一例を、図３２に示す。本図に
示すように、推定位置履歴１９０は、推定位置データ１８０と略同様の項目のデータを保
持する。
部１７４に保持する。この場合の、推定位置履歴１９０の一例を、図３２に示す。本図に
示すように、推定位置履歴１９０は、推定位置データ１８０と略同様の項目のデータを保
持する。
【0275】
すなわち、各測定データを一意に特定する識別情報であるデータＮｏ．１９１に対応づ
けて、当該位置の推定に使用した標識点を測定した日時（日付／時刻）１９２と、推定し
た端末位置（地点座標）１９３と、推定した時点における端末の速度１９４と、その時点
で撮影した標識点２４１の座標（標識座標）１９５と、その標識点２４１の携帯端末１０
０からの方向（標識方向）１９６と、が登録される。
けて、当該位置の推定に使用した標識点を測定した日時（日付／時刻）１９２と、推定し
た端末位置（地点座標）１９３と、推定した時点における端末の速度１９４と、その時点
で撮影した標識点２４１の座標（標識座標）１９５と、その標識点２４１の携帯端末１０
０からの方向（標識方向）１９６と、が登録される。
【0276】
次に、この推定位置履歴１９０を用いて、過去に測定した標識点を用いた、端末位置の
推定処理の流れを説明する。図３３は、本例の、端末位置推定処理の処理フローである。
ここでは、画像取得部１７１が、新たな画像を取得したことを契機に処理を開始する。な
お、動画を撮影している場合は、一定時間毎に処理を開始してもよい。
推定処理の流れを説明する。図３３は、本例の、端末位置推定処理の処理フローである。
ここでは、画像取得部１７１が、新たな画像を取得したことを契機に処理を開始する。な
お、動画を撮影している場合は、一定時間毎に処理を開始してもよい。
【0277】
まず、計算部１７２は、取得した画像を解析し、標識点２４１を検出したか否かを判別
する（ステップＳ４１０１）。なお、移動速度が一定値以下の場合は、静止していると見
做して、連続して撮影した複数枚の画像データを用いてもよい。検出したか否かは、例え
ば、画像解析により、所定の位置情報が抽出できたか否かにより判断する。
する（ステップＳ４１０１）。なお、移動速度が一定値以下の場合は、静止していると見
做して、連続して撮影した複数枚の画像データを用いてもよい。検出したか否かは、例え
ば、画像解析により、所定の位置情報が抽出できたか否かにより判断する。
【0278】
検出できなかった場合（ステップＳ４１０１；Ｎｏ）は、そのまま処理を終了する。
【0279】
一方、１以上の標識点２４１が検出された場合（ステップＳ４１０１；Ｙｅｓ）、まず
、計算部１７２は、内部センサに基づき、端末位置Ｘ０ （ｄ）を推定する（ステップＳ４
１０２）。
、計算部１７２は、内部センサに基づき、端末位置Ｘ０ （ｄ）を推定する（ステップＳ４
１０２）。
【0280】
ここでは、現在位置において、地点Ｎｏ．１の端末位置Ｘ１の座標（地点座標）１９３
および携帯端末１００の速度１９４に、携帯端末１００の加速度の積分値を加算する。加
速度の積分値は、内部センサである３軸加速度センサ１４３による加速度測定値から重力
加速度を減算することにより得る。具体的には、端末位置の座標Ｘ０ （ｄ）と端末の速度
Ｓ０ （ｄ）は、次式で推定する。
ここで、ａ（ｕ）は、３軸加速度センサで測定した加速度で、ｇ１は、重力加速度に補
正用の加速度を加えたものであり、いずれも、内部座標系を基準とした量である。また、
ｔは地点Ｎｏ．１の測定を行った時刻からの経過時間を表す。
および携帯端末１００の速度１９４に、携帯端末１００の加速度の積分値を加算する。加
速度の積分値は、内部センサである３軸加速度センサ１４３による加速度測定値から重力
加速度を減算することにより得る。具体的には、端末位置の座標Ｘ０ （ｄ）と端末の速度
Ｓ０ （ｄ）は、次式で推定する。
【数83】
【数84】
ここで、ａ（ｕ）は、３軸加速度センサで測定した加速度で、ｇ１は、重力加速度に補
正用の加速度を加えたものであり、いずれも、内部座標系を基準とした量である。また、
ｔは地点Ｎｏ．１の測定を行った時刻からの経過時間を表す。
【0281】
次に、計算部１７２は、検出した標識点２４１の数Ｍ（Ｍは１以上の整数）を特定する
（ステップＳ４１０３）。具体的には、計算部１７２は、端末位置Ｘ０ （ｄ）において取
得した画像を解析し、当該画像内の標識点の数を検出する。計算部１７２は、検出した標
識点２４１と、過去に測定した標識点２４１の情報と合わせて新たな端末位置の推定値Ｘ
０ （ｏ）を求める。
（ステップＳ４１０３）。具体的には、計算部１７２は、端末位置Ｘ０ （ｄ）において取
得した画像を解析し、当該画像内の標識点の数を検出する。計算部１７２は、検出した標
識点２４１と、過去に測定した標識点２４１の情報と合わせて新たな端末位置の推定値Ｘ
０ （ｏ）を求める。
【0282】
次に、計算部１７２は、端末位置の推定値Ｘ０
（ｏ）を算出するにあたり、新たな標識
点を含め、用いる標識点の数Ｎ（Ｎは１以上の整数）を用いるかを決定する（ステップＳ
４１０４）。
点を含め、用いる標識点の数Ｎ（Ｎは１以上の整数）を用いるかを決定する（ステップＳ
４１０４）。
【0283】
具体的には、以下のように決定する。
（ケース１）：今回の画像から新しく取得した標識点２４１も含め、新しい順に選んだ
４つの標識点２４１の集合において、各標識点２４１の位置の現在地点からの距離を得る
。そして、得られた距離の最大値とｄｍａｘ４と予め定めた値ｄ４とを比較する。ｄｍａ
ｘ４が値ｄ４より小さい場合は、その４つの標識点２４１を使用する。
（ケース２）：ケース１を満たさない場合、新しい順に選んだ３つの標識点２４１の集
合における前記距離の最大値ｄｍａｘ３と予め定められた値ｄ３とを比較する。ｄｍａｘ
３が値ｄ３より小さい場合は、その３つの標識点２４１を使用する。
（ケース３）：ケース２も満たさない場合、新しい順に選んだ２つの標識点の前記距離
の最大値ｄｍａｘ２と予め定められた値ｄ２とを比較する。ｄｍａｘ２が値ｄ２より小さ
い場合は、その２つの測定点を使用する。
（ケース４）：ケース３も満たさない場合、最も新しい標識点２４１のみを使用する。
距離の限界値としては、例えば、以下の関係を設定する。しかしながら、これに限定さ
れない。
ｄ４＜ｄ３＜ｄ２ ・・・（８５）
（ケース１）：今回の画像から新しく取得した標識点２４１も含め、新しい順に選んだ
４つの標識点２４１の集合において、各標識点２４１の位置の現在地点からの距離を得る
。そして、得られた距離の最大値とｄｍａｘ４と予め定めた値ｄ４とを比較する。ｄｍａ
ｘ４が値ｄ４より小さい場合は、その４つの標識点２４１を使用する。
（ケース２）：ケース１を満たさない場合、新しい順に選んだ３つの標識点２４１の集
合における前記距離の最大値ｄｍａｘ３と予め定められた値ｄ３とを比較する。ｄｍａｘ
３が値ｄ３より小さい場合は、その３つの標識点２４１を使用する。
（ケース３）：ケース２も満たさない場合、新しい順に選んだ２つの標識点の前記距離
の最大値ｄｍａｘ２と予め定められた値ｄ２とを比較する。ｄｍａｘ２が値ｄ２より小さ
い場合は、その２つの測定点を使用する。
（ケース４）：ケース３も満たさない場合、最も新しい標識点２４１のみを使用する。
距離の限界値としては、例えば、以下の関係を設定する。しかしながら、これに限定さ
れない。
ｄ４＜ｄ３＜ｄ２ ・・・（８５）
【0284】
使用する標識点数Ｎが決定したら、上述した標識点数Ｎに応じた方法により、端末位置
の推定値Ｘ０ （ｏ）を求める（ステップＳ４１０５）。
の推定値Ｘ０ （ｏ）を求める（ステップＳ４１０５）。
【0285】
新たに測定した標識点２４１の座標をＰｎ、この時点での内部座標系を基準にした新た
な標識点方向ベクトルをＶｎ （ｏ）とする（新しい端末位置で測定した標識点２４１が複
数ある場合は、それぞれの標識点２４１の方向も含む）。また、上述の方法において、端
末位置を計算できない場合において、端末位置を移動して、新らたな測定を行う他、より
古い測定点のデータを使用することにより、条件を満たす場合は、その測定点を代わりに
用いてもよい。
な標識点方向ベクトルをＶｎ （ｏ）とする（新しい端末位置で測定した標識点２４１が複
数ある場合は、それぞれの標識点２４１の方向も含む）。また、上述の方法において、端
末位置を計算できない場合において、端末位置を移動して、新らたな測定を行う他、より
古い測定点のデータを使用することにより、条件を満たす場合は、その測定点を代わりに
用いてもよい。
【0286】
次に、ケースｎの場合の重みづけ係数をＫｎとした場合に、それぞれのケースに応じて
、新しい端末位置Ｘ０を次式で計算する（ステップＳ４１０６）。
Ｘ０＝（１－Ｋｎ）Ｘ０ （ｄ）＋ＫｎＸ０ （ｏ） ・・・（８６）
ここで、各重み係数は、例えば、以下の関係を有するものとする。
１≧Ｋ４＞Ｋ３＞Ｋ２＞Ｋ１＞０ ・・・（８７）
ただし、重み係数の関係は、これに限定されない。
、新しい端末位置Ｘ０を次式で計算する（ステップＳ４１０６）。
Ｘ０＝（１－Ｋｎ）Ｘ０ （ｄ）＋ＫｎＸ０ （ｏ） ・・・（８６）
ここで、各重み係数は、例えば、以下の関係を有するものとする。
１≧Ｋ４＞Ｋ３＞Ｋ２＞Ｋ１＞０ ・・・（８７）
ただし、重み係数の関係は、これに限定されない。
【0287】
次に、内部座標系の方向を更新する（ステップＳ４１０７）。ここでは、外部座標値で
の新たな端末位置座標Ｘ０と、同じく外部座標値での新たな標識点座標Ｐｎから、端末位
置から見た新たな標識点２４１の方向ベクトルＶｎを計算する。そして、現内部座標系基
準で測定した各標識点２４１の方向ベクトルＶｎ （ｏ）とＶｎとの差から、内部座標系で
測定した方向ベクトルがＴｎに等しくなるように回転させた内部座標系を新たな目標内部
座標系として設定する。
の新たな端末位置座標Ｘ０と、同じく外部座標値での新たな標識点座標Ｐｎから、端末位
置から見た新たな標識点２４１の方向ベクトルＶｎを計算する。そして、現内部座標系基
準で測定した各標識点２４１の方向ベクトルＶｎ （ｏ）とＶｎとの差から、内部座標系で
測定した方向ベクトルがＴｎに等しくなるように回転させた内部座標系を新たな目標内部
座標系として設定する。
【0288】
この時、新たな標識点２４１が複数ある場合は、全ての新たな標識点２４１において方
向ベクトルＶｎの計算値と測定値を完全に一致させることができない場合がある。その場
合は、例えば、方向の誤差の和が最小になるように新たな目標内部座標系を設定する。新
しい内部座標系として目標内部座標系を採用してもよいが、重み係数を使用して目標内部
座標系にするための回転角を小さくしてもよい。
向ベクトルＶｎの計算値と測定値を完全に一致させることができない場合がある。その場
合は、例えば、方向の誤差の和が最小になるように新たな目標内部座標系を設定する。新
しい内部座標系として目標内部座標系を採用してもよいが、重み係数を使用して目標内部
座標系にするための回転角を小さくしてもよい。
【0289】
現内部座標系から目標内部座標系に変換するために、例えば直交する３軸での回転を行
うが、それぞれの回転角をケースｎに対して重み係数Ｋ’ｎ倍してもよい。ここで、重み
係数は、例えば、以下の関係を有するものとする。
１≧Ｋ‘４＞Ｋ’３＞Ｋ‘２＞Ｋ’１＞０ ・・・（８８）
ただし、重み係数の関係は、これに限定されない。
うが、それぞれの回転角をケースｎに対して重み係数Ｋ’ｎ倍してもよい。ここで、重み
係数は、例えば、以下の関係を有するものとする。
１≧Ｋ‘４＞Ｋ’３＞Ｋ‘２＞Ｋ’１＞０ ・・・（８８）
ただし、重み係数の関係は、これに限定されない。
【0290】
最後に、内部センサによる位置推定のためのパラメータの更新を行う（ステップＳ４１
０８）。このとき、地点Ｘ０における速度の新たな推定値は次式で求める。
Ｓ０＝Ｓ０ （ｄ）－（Ｘ０ （ｄ）－Ｘ０）／Δｔ ・・・（８９）
ここで、Δｔは、Ｎｏ．１の地点の測定時刻から、新たな測定を行った時刻までの経過
時間である。
０８）。このとき、地点Ｘ０における速度の新たな推定値は次式で求める。
Ｓ０＝Ｓ０ （ｄ）－（Ｘ０ （ｄ）－Ｘ０）／Δｔ ・・・（８９）
ここで、Δｔは、Ｎｏ．１の地点の測定時刻から、新たな測定を行った時刻までの経過
時間である。
【0291】
さらに、加速度の積分から求めた位置推定に誤差が出る原因は、加速度の測定値に第一
の原因があると推測できる。よって、加速度測定値の補正を、重力加速度の修正により行
う。修正は、まず内部座標系の補正前において、次式で行う。
ｇ０＝ｇ１－（Ｓ０－Ｓ０ （ｄ））／Δｔ ・・・（９０）
ここで、ｇ０が補正後の重力加速度である。さらに、新たな内部座標系での表現にｇ０
を変更する。
の原因があると推測できる。よって、加速度測定値の補正を、重力加速度の修正により行
う。修正は、まず内部座標系の補正前において、次式で行う。
ｇ０＝ｇ１－（Ｓ０－Ｓ０ （ｄ））／Δｔ ・・・（９０）
ここで、ｇ０が補正後の重力加速度である。さらに、新たな内部座標系での表現にｇ０
を変更する。
【0292】
以上で値の更新ができたので、推定位置履歴１９０を書き換える。具体的には、以下の
手順で書きかえる。
手順で書きかえる。
【0293】
まず、過去データをＮｏ．（ｋ）のデータをＮｏ．（ｋ＋Ｎ）にコピーする。次にＮｏ
．（１）からＮｏ．（Ｎ）までのデータとして、「日付／時刻」として測定した日付と時
刻、「地点座標」としてＸ０、「速度」としてＳ０、「標識座標」としてＰｎ、「標識方
向」としてＶｎを書き込む。さらに、次のステップでの（８３）式で使用するｇ１の値と
して、補正後のｇ０を設定し、処理を終了する。
．（１）からＮｏ．（Ｎ）までのデータとして、「日付／時刻」として測定した日付と時
刻、「地点座標」としてＸ０、「速度」としてＳ０、「標識座標」としてＰｎ、「標識方
向」としてＶｎを書き込む。さらに、次のステップでの（８３）式で使用するｇ１の値と
して、補正後のｇ０を設定し、処理を終了する。
【0294】
なお、以降も、携帯端末１００を用い、画像を取得する毎に、上記処理を繰り返す。
【0295】
以上により、移動しながら、新たな標識点を測定して逐次外部座標系での端末の位置を
推定し、内部座標系の方向を外部座標系の方向に合わせるように補正を行うことができる
。
推定し、内部座標系の方向を外部座標系の方向に合わせるように補正を行うことができる
。
【0296】
＜第三の実施形態の変形例６＞
なお、本実施形態では、端末位置の推定に、予め標識板等に標識点２４１として添付し
たものを用いているが、これに限定されない。例えば、ランドマークの代表点、天井の隅
等、建造物の特徴点を用いてもよい。この場合、計算部１７２は、これらの代表点または
特徴点の位置座標を、サーバ９６０より取得して位置計算を行ってもよい。
なお、本実施形態では、端末位置の推定に、予め標識板等に標識点２４１として添付し
たものを用いているが、これに限定されない。例えば、ランドマークの代表点、天井の隅
等、建造物の特徴点を用いてもよい。この場合、計算部１７２は、これらの代表点または
特徴点の位置座標を、サーバ９６０より取得して位置計算を行ってもよい。
【0297】
＜第三の実施形態の変形例７＞
また、本実施形態では、標識点２４１の近傍に配置された位置情報あるいは、ＱＲコー
ド等から標識点２４１の位置座標を取得しているが、これに限定されない。例えば、標識
点２４１から位置情報（座標値）を送信可能な構成としてもよい。
また、本実施形態では、標識点２４１の近傍に配置された位置情報あるいは、ＱＲコー
ド等から標識点２４１の位置座標を取得しているが、これに限定されない。例えば、標識
点２４１から位置情報（座標値）を送信可能な構成としてもよい。
【0298】
この場合、例えば、標識点２４１は、光等の直進性のよい信号を発するものであっても
よい。なお、標識点２４１から発信する電磁波は、直進性がよく、方向を計測できる受信
装置があるものであれば電波でもよい。標識点２４１は、ビーコン信号として、その標識
点２４１の座標情報を送り続ける。これにより、コンパクトな標識点２４１が構成できる
。さらにまた、ビーコン信号に標識点２４１の識別信号を載せてもよい。その場合、識別
信号を使用して、サーバ９６０から標識点２４１の位置情報を取得してもよい。
よい。なお、標識点２４１から発信する電磁波は、直進性がよく、方向を計測できる受信
装置があるものであれば電波でもよい。標識点２４１は、ビーコン信号として、その標識
点２４１の座標情報を送り続ける。これにより、コンパクトな標識点２４１が構成できる
。さらにまた、ビーコン信号に標識点２４１の識別信号を載せてもよい。その場合、識別
信号を使用して、サーバ９６０から標識点２４１の位置情報を取得してもよい。
【0299】
また、移動体にビーコン信号を出力する標識点２４１を搭載してもよい。この場合、標
識点２４１を搭載する移動体または、標識点２４１自体が、自らの位置を他の標識点２４
１からの信号で計算できる構成を備える。これにより、標識点２４１が自動的に自位置の
設定ができ、また、移動にも対応できる。
識点２４１を搭載する移動体または、標識点２４１自体が、自らの位置を他の標識点２４
１からの信号で計算できる構成を備える。これにより、標識点２４１が自動的に自位置の
設定ができ、また、移動にも対応できる。
【0300】
さらに、携帯端末１００自身がビーコンによる標識点２４１になっても構わない。端末
が近接している場合に、端末相互で精密な相対位置の把握が可能となる。例えば、ドロー
ンが密集して飛行する場合など、衝突回避に有効である。
が近接している場合に、端末相互で精密な相対位置の把握が可能となる。例えば、ドロー
ンが密集して飛行する場合など、衝突回避に有効である。
【0301】
＜変形例＞
上記各実施形態および変形例では、携帯端末１００内で、現在位置を推定（算出）して
いる。しかし、これに限定されない。携帯端末１００で画像を取得し、アクセスポイント
９７０およびネットワーク９４０を介して、サーバ９６０に送信し、サーバ９６０におい
て、送信元の携帯端末１００の現在位置を算出してもよい。この場合、算出結果を、送信
元の携帯端末１００へ返信する。
上記各実施形態および変形例では、携帯端末１００内で、現在位置を推定（算出）して
いる。しかし、これに限定されない。携帯端末１００で画像を取得し、アクセスポイント
９７０およびネットワーク９４０を介して、サーバ９６０に送信し、サーバ９６０におい
て、送信元の携帯端末１００の現在位置を算出してもよい。この場合、算出結果を、送信
元の携帯端末１００へ返信する。
【0302】
なお、本発明は上記した実施形態および変形例に限定されるものではなく、様々な変形
例が含まれる。例えば、上記した実施形態および変形例は本発明を分かりやすく説明する
ために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定され
るものではない。また、ある実施形態または変形例の構成の一部を他の実施形態や変形例
の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態または変形例の構成に他の実
施形態または変形例の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態または変形例
の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
例が含まれる。例えば、上記した実施形態および変形例は本発明を分かりやすく説明する
ために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定され
るものではない。また、ある実施形態または変形例の構成の一部を他の実施形態や変形例
の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態または変形例の構成に他の実
施形態または変形例の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態または変形例
の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【0303】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば
集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能
等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することにより
ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の
情報は、メモリ部や、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）
等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができ
る。
集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能
等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することにより
ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の
情報は、メモリ部や、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）
等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができ
る。
【0304】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全
ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続さ
れていると考えてもよい。
ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続さ
れていると考えてもよい。
【符号の説明】
【0305】
１００：携帯端末、１０１：ＣＰＵ、１０２：バス、１１０：記憶装置、１１１：ＲＯ
Ｍ、１１２：ＲＡＭ、１１３：ストレージ、１２０：撮影装置、１２１：カメラ、１２２
：画像プロセッサ、１２３：画像メモリ、１３０：ユーザＩ／Ｆ、１３１：ディスプレイ
、１４０：センサ装置、１４１：ＧＰＳ受信器、１４２：３軸ジャイロセンサ、１４３：
３軸加速度センサ、１５０：通信装置、１５１：ＬＡＮ通信器、１５２：電話網通信器、
１５３：近距離通信器、１６０：拡張Ｉ／Ｆ、１７０：端末位置推定部、１７１：画像取
得部、１７２：計算部、１７３：表示制御部、１７４：データ記憶部、１７５：ＱＲコー
ド解析部、１７６：ナビ部、１８０：推定位置データ、１８４：速度、１９０：推定位置
履歴、１９４：速度、
２００：標識板、２００ａ：標識板、２０１：位置方位情報表示領域、２０２：方位矢
印、２１１：標識板、２１２：標識板、２１３：基準点、２２１：標識画像、２２２：標
識画像、２３０：標識板、２３１：標識円、２３１ｉ：標識円画像、２３２：方位線、２
３２ｉ：方位線画像、２３３：位置方位情報表示領域、２３４ｉ：長軸、２４０：標識板
、２４１：標識点、２４２：交点、２４３：位置情報表示領域、２４４：円周、
４１０：射影面、４２０：射影面、９１０：所有者、９４０：ネットワーク、９５０：
基地局、９６０：サーバ、９７０：アクセスポイント
Ｍ、１１２：ＲＡＭ、１１３：ストレージ、１２０：撮影装置、１２１：カメラ、１２２
：画像プロセッサ、１２３：画像メモリ、１３０：ユーザＩ／Ｆ、１３１：ディスプレイ
、１４０：センサ装置、１４１：ＧＰＳ受信器、１４２：３軸ジャイロセンサ、１４３：
３軸加速度センサ、１５０：通信装置、１５１：ＬＡＮ通信器、１５２：電話網通信器、
１５３：近距離通信器、１６０：拡張Ｉ／Ｆ、１７０：端末位置推定部、１７１：画像取
得部、１７２：計算部、１７３：表示制御部、１７４：データ記憶部、１７５：ＱＲコー
ド解析部、１７６：ナビ部、１８０：推定位置データ、１８４：速度、１９０：推定位置
履歴、１９４：速度、
２００：標識板、２００ａ：標識板、２０１：位置方位情報表示領域、２０２：方位矢
印、２１１：標識板、２１２：標識板、２１３：基準点、２２１：標識画像、２２２：標
識画像、２３０：標識板、２３１：標識円、２３１ｉ：標識円画像、２３２：方位線、２
３２ｉ：方位線画像、２３３：位置方位情報表示領域、２３４ｉ：長軸、２４０：標識板
、２４１：標識点、２４２：交点、２４３：位置情報表示領域、２４４：円周、
４１０：射影面、４２０：射影面、９１０：所有者、９４０：ネットワーク、９５０：
基地局、９６０：サーバ、９７０：アクセスポイント
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】