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ナビゲーション装置およびナビゲーション方法 コモンズ

国内特許コード P120006546
整理番号 04048JP
掲載日 2012年1月30日
出願番号 特願2007-512494
登録番号 特許第4892741号
出願日 平成18年3月24日(2006.3.24)
登録日 平成24年1月6日(2012.1.6)
国際出願番号 JP2006305976
国際公開番号 WO2006109527
国際出願日 平成18年3月24日(2006.3.24)
国際公開日 平成18年10月19日(2006.10.19)
優先権データ
  • 特願2005-098880 (2005.3.30) JP
  • 特願2005-264703 (2005.9.13) JP
発明者
  • 内村 圭一
  • 胡 振程
出願人
  • 国立大学法人 熊本大学
発明の名称 ナビゲーション装置およびナビゲーション方法 コモンズ
発明の概要

簡易なデータ処理によって実写映像に道案内情報を合成・出力することを可能とするナビゲーション情報を提供する。経路探索部(1)、経路情報処理部(2)、実写画像撮影装置(3)、現在位置・方位特定部(4)、姿勢特定部(5)、現在位置プロット部(6)、誘導指示マーク生成部(7)、透視変換画像合成部(8)および画像表示装置(9)を備える。装置本体に付設または組み込まれた実写画像撮影装置によって、その都度、その位置での風景の実写画像がリアルタイムに撮影され、その実写映像に誘導指示マークが合成され、直観的に把握可能な道案内画像が表示される。誘導指示マーク、経路の画像の交差点または分岐点までを表示するL型とする。その長さが予め定めた閾値と比較して長い場合には、L型を途中で区切って表示する。

従来技術、競合技術の概要
[0002]
例えば鉄道やその他の交通機関の最寄駅あるいは地下街の出入口からユーザの所望する目的地までの道案内が欲しい場合が往々にしてある。このような場合、GPS(Global Positioning System)付き携帯電話に二次元地図を表示させて道案内を行う、というナビゲーション方法およびそのためのシステムが一般に実用化されている。
[0003]
しかし二次元地図上での道案内では、ユーザにとって、周りの実際の景観と地図とのマッチングを即座に実感的に把握することは困難である。このため、直観的に分かりやすい実写映像と実際の景観とを照らし合わせて道案内を行う、という方法およびシステムが提案されている(例えば、特許文献1~4)。
[0004]
このような従来提案されている技術では、実写映像を予め画像データ記録部に蓄えておき、道案内を行う際に、その位置に適合した実写映像を画像データ記録部から読み出して用いるようにしている。
[0005]
また、いわゆるカーナビと呼ばれる車載ナビゲーションシステムでは、例えば駐車場に固定されたカメラから通信されて来る実写映像信号に基づいて、その駐車場の状況を実写映像としてナビゲーション画面内に表示する、といった技術が提案されている(例えば、特許文献5)
【特許文献1】
特開2003-194567号公報
【特許文献2】
特開2002-277275号公報
【特許文献3】
特開2002-221433号公報
【特許文献4】
特開2004-226140号公報
【特許文献5】
特開2001-21368号公報
[0006]
しかしながら、上記のような従来の方法およびシステムでは、実写映像を予め画像データとして画像データ記録部に蓄えておく必要がある。このため、たとえば同じ一つの風景でも、季節、天候、時刻等の撮影条件が異なると、ユーザにとってはかなり異なった映像として見えるため、それらの撮影条件の変化も含めると、ナビゲーション可能領域を限定したとしても、その領域内の各位置ごとでの映像のそれぞれに異なった季節、天候、時刻ごとでの画像データを用意しなければならないので、結局、実際には実現不可能なほどに膨大な量の画像データの撮影・蓄積が必要となってしまう。従って、甚だしくは、上記のようなシステムは、その膨大な量の画像データの蓄積の非現実性のために、実現不可能なものとなるという、実際上の致命的な問題があった。あるいは、そのような膨大な量の画像データの蓄積は何とか実現できたとしても、そのためには極めて煩雑で莫大な手間およびそのためのコストが掛かってしまうという不都合もある。
[0007]
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易なデータ処理によって実写映像に道案内情報を合成・出力することが可能な携帯型ナビゲーション装置およびナビゲーション方法を提供することにある。
【0008】
本発明の携帯型ナビゲーション装置は、出発地点から目的地までの経路を含む地図情報を格納するための記憶装置と、記憶装置に格納された地図情報から、出発地点から目的地までの経路を探索する経路探索部と、経路探索部によって探索された経路の情報を表示するための画像データを生成・処理する経路情報処理部と、風景の静止画像を撮影する静止画像撮影装置と、静止画像撮影装置の現在の位置および方位を特定する現在位置・方位特定部と、静止画像撮影装置の姿勢を特定する姿勢特定部と、探索された経路の情報における現在位置をプロットする現在位置プロット部と、現在位置から前記目的地へと向かう方向に誘導指示マークを生成する誘導指示マーク生成部と、誘導指示マークを透視変換したのち静止画像に重畳して合成する透視変換画像合成部と、透視変換画像合成部で合成された画像データに基づいた画像を出力する画像出力装置と、を備えたものである。
さらに、この携帯型ナビゲーション装置は、現在位置が探索結果の経路から所定の距離または範囲以上に外れた場合には、経路探索部において、探索を行い直し、経路情報処理部において、画像データの生成・処理を行い直し、現在位置・方位特定部において、静止画像撮影装置の現在の位置および方位を特定し直し、姿勢特定部において、静止画像撮影装置の姿勢を特定し直し、現在位置プロット部において、探索された経路の情報における現在位置をプロットし直し、誘導指示マーク生成部において、現在位置から目的地へと向かう方向に誘導指示マークを生成し直し、透視変換画像合成部において、誘導指示マークを透視変換して、静止画像撮影装置で撮影し直した風景の静止画像に重畳して合成し直し、画像出力装置において、透視変換画像合成部にて合成してなる画像データに基づいた画像を出力し直すようになっている。
【0009】
また、本発明のナビゲーション方法は、携帯型ナビゲーション装置が実行する方法であって、出発地点から目的地までの経路を含む地図情報を、外部の地図サーバから通信によって携帯型ナビゲーション装置の記憶装置に取得すると共に、前記記憶装置内に格納された地図情報から出発地点から目的地までの経路を探索する経路探索ステップと、経路探索ステップによって探索された経路の情報を表示するための画像データを生成・処理する経路情報処理ステップと、風景の静止画像を、携帯型ナビゲーション装置本体に付設または組み込まれた静止画像撮影装置によって撮影する静止画像撮影ステップと、静止画像撮影装置の現在の位置および方位を特定する現在位置・方位特定ステップと、静止画像撮影装置の姿勢を特定する姿勢特定ステップと、探索された経路の情報における現在位置をプロットする現在位置プロットステップと、現在位置から目的地へと向かう方向に誘導指示マークを生成する誘導指示マーク生成ステップと、誘導指示マークを透視変換したのち静止画像に重畳して合成する透視変換画像合成ステップと、透視変換画像合成ステップにて合成してなる画像データに基づいた画像を出力する画像出力ステップと、を含んでいる。
さらに、このナビゲーション方法は、現在位置が探索結果の経路から所定の距離または範囲以上に外れた場合には、探索を行い直し、画像データの生成・処理を行い直し、静止画像撮影装置の現在の位置および方位を特定し直し、静止画像撮影装置の姿勢を特定し直し、探索された経路の情報における現在位置をプロットし直し、現在位置から目的地へと向かう方向に誘導指示マークを生成し直し、誘導指示マークを透視変換して、静止画像撮影装置で撮影し直した風景の静止画像に重畳して合成し直し、透視変換画像合成部にて合成してなる画像データに基づいた画像を出力し直す修正ステップを含んでいる。
[0010]
本発明の携帯型ナビゲーション装置またはナビゲーション方法では、装置本体に付設または組み込まれた静止画像撮影装置によって、その都度、その位置での風景の静止画像がリアルタイムに撮影され、その静止画像に誘導指示マークが合成されて、直観的に把握可能な道案内画像が表示される。
[0011]
ここで、地図情報として、車載ナビゲーション用の地図ではなく、歩行者用のデジタル地図のデータを用いるようにすることが望ましい。
[0012]
また、記憶装置内の地図情報は、外部の地図サーバから、その都度通信により取得するようにすれば、メモリ容量が少なくてすむ。
[0014]
このようにすることにより、たとえ一時的にユーザの現在位置から外れた道案内情報が出力されても、直ちに現在位置に即した道案内情報を出力し直すことが可能となる。
[0015]
また、出力される道案内の画像をさらに見易いものとするためには、誘導指示マーク生成部が、誘導指示マークを経路の画像の交差点または分岐点までを表示するL型とし、L型の誘導指示マークの長さには閾値を予め決めておき、当該閾値と比較してL型の長さが長い場合には、L型を途中で区切って表示するように指示マークのデータを生成するような構成としてもよい。
[0016]
更に、誘導指示マークの表示に連動して音声誘導による道案内情報(例えば、車線変更指示、曲がる先のランドマークと目的地指示、関連施設指示あるいは道路規制指示など)を提供するようにしてもよい。この場合、音声誘導は道案内情報の優先順位に従って行うことが望ましい。また、透視変換画像合成部で合成された画像データに基づいた画像に加えて、二次元地図および三次元CG地図による画像のうち少なくとも一方を表示する機能を有し、各画像を場面に応じて切り換えて出力するようにしてもよい。
[0017]
本発明によれば、ナビゲーションが行われる際に、その都度、その位置での風景の静止画像がリアルタイムに撮影され、その静止画像に誘導指示マークが合成されて、直観的に把握可能な道案内の画像が出力(例えば表示)されるので、従来のナビゲーションシステムでは困難または不可能であった、簡易なデータ処理によって実写映像に道案内情報を合成・出力するナビゲーション装置およびナビゲーション方法を実現することができる。
産業上の利用分野
[0001]
本発明は、出発地点から目的地までの経路を指示する誘導指示マークを実写画像に合成して出力する携帯型ナビゲーション装置およびナビゲーション方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 出発地点から目的地までの経路を含む地図情報を格納するための記憶装置と、
前記記憶装置に格納された地図情報から、出発地点から目的地までの経路を探索する経路探索部と、
前記経路探索部によって探索された経路の情報を表示するための画像データを生成・処理する経路情報処理部と、
風景の静止画像を撮影する静止画像撮影装置と、
前記静止画像撮影装置の現在の位置および方位を特定する現在位置・方位特定部と、
前記静止画像撮影装置の姿勢を特定する姿勢特定部と、
前記探索された経路の情報における現在位置をプロットする現在位置プロット部と、
前記現在位置から目的地へと向かう方向に誘導指示マークを生成する誘導指示マーク生成部と、
前記誘導指示マークを透視変換したのち前記静止画像に重畳して合成する透視変換画像合成部と、
前記透視変換画像合成部で合成された画像データに基づいた画像を出力する画像出力部と
を備え、
前記現在位置が前記探索結果の経路から所定の距離または範囲以上に外れた場合には、
前記経路探索部は、前記探索を行い直し、
前記経路情報処理部は、前記画像データの生成・処理を行い直し、
前記現在位置・方位特定部は、前記静止画像撮影装置の現在の位置および方位を特定し直し、
前記姿勢特定部は、前記静止画像撮影装置の姿勢を特定し直し、
前記現在位置プロット部は、前記探索された経路の情報における現在位置をプロットし直し、
前記誘導指示マーク生成部は、前記現在位置から目的地へと向かう方向に誘導指示マークを生成し直し、
前記透視変換画像合成部は、前記誘導指示マークを透視変換して、前記静止画像撮影装置で撮影し直した風景の静止画像に重畳して合成し直し、
前記画像出力装置は、前記透視変換画像合成部にて合成してなる画像データに基づいた画像を出力し直す
ことを特徴とする携帯型ナビゲーション装置。
【請求項2】 前記地図情報として、歩行者用のデジタル地図のデータを用いる
ことを特徴とする請求項1記載の携帯型ナビゲーション装置。
【請求項3】 前記記憶装置内の地図情報は、外部の地図サーバから通信により取得する
ことを特徴とする請求項1または2記載の携帯型ナビゲーション装置。
【請求項4】 前記誘導指示マーク生成部は、前記経路の途中に複数個の交差点や分岐路が存在している場合には、前記誘導指示マークを、前記現在位置から前記経路の画像の交差点または分岐点までを結ぶ直線と、前記経路の画像の交差点または分岐点からその先へと向かう直線とからなるL型として表示し、前記L型の誘導指示マークの長さには閾値を予め決めておき、当該閾値と比較して前記L型の長さが長い場合には、前記L型を途中で区切って表示するように前記指示マークのデータを生成する
ことを特徴とする請求項1記載の携帯型ナビゲーション装置。
【請求項5】 前記誘導指示マークの表示に連動して音声誘導による道案内情報を提供する
ことを特徴とする請求項1記載の携帯型ナビゲーション装置。
【請求項6】 前記音声誘導を道案内情報の優先順位に従って行う
ことを特徴とする請求項5記載の携帯型ナビゲーション装置。
【請求項7】 前記透視変換画像合成部で合成された画像データに基づいた画像に加えて、二次元地図および三次元CG地図による画像のうち少なくとも一方を表示する機能を有し、各画像を場面に応じて切り換えて出力する
ことを特徴とする請求項1記載の携帯型ナビゲーション装置。
【請求項8】 携帯型ナビゲーション装置が実行するナビゲーション方法であって、
出発地点から目的地までの経路を含む地図情報を、外部の地図サーバから通信によって携帯型ナビゲーション装置の記憶装置に取得すると共に、前記記憶装置内に格納された地図情報から出発地点から目的地までの経路を探索する経路探索ステップと、
前記経路探索ステップによって探索された経路の情報を表示するための画像データを生成・処理する経路情報処理ステップと、
風景の静止画像を、前記携帯型ナビゲーション装置に付設または内蔵された静止画像撮影装置によって撮影する静止画像撮影ステップと、
前記静止画像撮影装置の現在の位置および方位を特定する現在位置・方位特定ステップと、
前記静止画像撮影装置の姿勢を特定する姿勢特定ステップと、
前記探索された経路の情報における現在位置をプロットする現在位置プロットステップと、
前記現在位置から前記目的地へと向かう方向に誘導指示マークを生成する誘導指示マーク生成ステップと、
前記誘導指示マークを透視変換したのち前記静止画像に重畳して合成する透視変換画像合成ステップと、
前記透視変換画像合成ステップにて合成してなる画像データに基づいた画像を出力する画像出力ステップと、
前記現在位置が前記探索結果の経路から所定の距離または範囲以上に外れた場合には、前記探索を行い直し、前記画像データの生成・処理を行い直し、前記静止画像撮影装置の現在の位置および方位を特定し直し、前記静止画像撮影装置の姿勢を特定し直し、前記探索された経路の情報における現在位置をプロットし直し、前記現在位置から目的地へと向かう方向に誘導指示マークを生成し直し、前記誘導指示マークを透視変換して、前記静止画像撮影装置で撮影し直した風景の静止画像に重畳して合成し直し、前記透視変換画像合成部にて合成してなる画像データに基づいた画像を出力し直す修正ステップと
を含むことを特徴とするナビゲーション方法。
産業区分
  • 測定
  • 運動娯楽用
  • その他通信
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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