ナビゲーションシステム
【課題】自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感させないナビゲーションシステムを提供する。
【解決手段】ナビゲーションシステム１００において、ナビゲーション部１４は車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力し、動き情報生成部１２は撮像部１１により生成された背景画像の動きを示す情報を生成する。画像クリップ部１３は動き情報生成部により生成された情報に基づき撮像部１１により生成された背景画像から天空を示す天空領域を抽出する。画像合成部１５は画像クリップ部１３により抽出された天空領域を、ナビゲーション部１４により出力された３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成する。そして、表示部１６は画像合成部１５により合成された画像を表示する。撮像位置制御部１７は動き情報生成部１２により生成された背景画像から天空領域を特定する情報に基づき、撮像部１１の撮影範囲を制御する制御信号を駆動部１８に出力する。
【解決手段】ナビゲーションシステム１００において、ナビゲーション部１４は車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力し、動き情報生成部１２は撮像部１１により生成された背景画像の動きを示す情報を生成する。画像クリップ部１３は動き情報生成部により生成された情報に基づき撮像部１１により生成された背景画像から天空を示す天空領域を抽出する。画像合成部１５は画像クリップ部１３により抽出された天空領域を、ナビゲーション部１４により出力された３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成する。そして、表示部１６は画像合成部１５により合成された画像を表示する。撮像位置制御部１７は動き情報生成部１２により生成された背景画像から天空領域を特定する情報に基づき、撮像部１１の撮影範囲を制御する制御信号を駆動部１８に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の移動体の現在位置を案内表示するナビゲーションシステムに関し、特に、３次元の地図画像とともに車の進行方向の天空画像を表示するナビゲーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーション装置は、２次元的な地図または３次元的な地図ととともに、目的地までの経路や現在位置等を画面に表示し、ユーザに対する自動車走行の便宜を図るものである。
【０００３】
このようなナビゲーション装置では、ユーザが地図を監視しながら自動車を運転している場合、昼間も夜間も表示部に表示される地図の色が同一であると、車外の自然雰囲気の色彩の変化が表示部に反映されず、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感じるという問題点があった。この問題点を解決するため、自然雰囲気の色彩の時間的変化に対応した地図色と天空雰囲気とを表示部に表示するナビゲーション装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
上述したナビゲーション装置では、図１０に示すように、現在位置・時刻測定部５１が移動体の現在位置と時刻とに基づき、日の出時刻及び日の入り時刻を演算し、また、太陽関連方位・時刻演算部５２が現在位置・時刻測定部５１に算出された演算結果に基づき、日の出及び日の入りの太陽の方向を演算する。そして、表示カラー演算部５４が現在位置・時刻測定部５１より算出された日の出時刻及び日の入り時刻に基づいて、表示部５５に表示される地図の表示色と天空背景の表示色とを段階的に変化させ、さらに、演算及び表示制御部５６が表示部５５に表示される背景表示色を、太陽方向を明るく太陽と反対方向を暗く表示する。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２７１０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記提案されたナビゲーション装置にあっては、時刻だけに基づいて表示色を決めているので、現実の天候と一致せず、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に依然として違和感を感じるという事情があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感じさせないナビゲーションシステム及び当該ナビゲーションシステムに用いられる車載用撮影装置を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のナビゲーションシステムは、車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力する３次元地図画像出力部と、車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成する撮像部と、前記撮像部により生成された背景画像から天空を示す天空領域を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された天空領域を、前記３次元地図画像出力部により出力された３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成する画像合成部と、前記画像合成部により合成された画像を表示する表示部とを備える構成を有する。
【０００９】
この構成により、撮像部により生成された天空画像を３次元地図画像にはめ込んだ画像を表示部に表示するので、ユーザにとって走行中の天候等の自然雰囲を逐次認識することができる。従って、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感させないようにすることができる。
【００１０】
また、本発明のナビゲーションシステムは、前記撮像部により生成された背景画像の動きを示す動き情報を生成する動き情報生成部を更に備える。そしてこの動き情報生成部は、前記動き情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を特定する特定情報を生成する特定情報生成部を含み、前記抽出部は、前記特定情報生成部により生成された特定情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を抽出する構成を有している。
【００１１】
この構成により、風景画像から天空領域を容易に特定することができる。
【００１２】
また、本発明のナビゲーションシステムは、前記撮像部を駆動し、その撮影範囲を変更させる駆動部と、前記特定情報生成部により生成された前記特定情報に基づき、前記撮像部の撮影範囲を制御する制御信号を前記駆動部に出力する制御信号出力部とを更に備え、前記駆動部は、前記制御信号出力部より入力された制御信号に基づき、前記撮像部の撮像範囲を変更させる構成を有する。
【００１３】
この構成により、例えば車が上り道や下り道にさしかかった場合でも、撮像部が生成する風景画像の天空部分を一定に保つことができる。
【００１４】
また、前記動き情報生成部により生成される動き情報は、前記撮像部により生成された背景画像の所定箇所に割り当てられた複数のブロックの動きを示す動きベクトルから構成され得る。そして、前記動き情報生成部は、複数のブロックの動きベクトルからブロックの移動距離を算出する移動距離算出部と、前記移動距離算出部により算出されたブロックの移動距離と、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を決定するための基準値とを比較する比較部と、前記比較部により前記ブロックの移動距離と前記基準値とが比較された結果、該移動距離が該基準値未満である場合には、当該ブロックを天空領域の一部と判定し、一方、該移動距離が該基準値以上である場合には、当該ブロックを天空領域外の地上領域の一部と判定する判定部とを更に含み、前記特定情報生成部は、前記判定部がブロックを地上領域の一部と判定した場合には、判定対象となったブロックの一つ上のブロックを、背景画像の天空領域を指定する情報として前記抽出部及び前記撮像位置制御部に出力する構成を有する。
【００１５】
この構成により、背景画像から天空領域をさらに容易に特定することができる。
【００１６】
更に本発明の車載用撮影装置は、車の進行方向の背景を撮像し背景画像を生成する撮像部と、前記撮像部を駆動し、その撮影範囲を変更させる駆動部と、前記撮像部により生成された背景画像の動きを示す動き情報を生成する動き情報生成部と、前記動き情報生成部により生成された動き情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を特定する特定情報を生成する特定情報生成部と、前記特定情報生成部により生成された前記特定情報に基づき、前記撮像部の撮影範囲を制御する制御信号を前記駆動部に出力する制御信号出力部とを備え、前記駆動部は、前記制御信号出力部より入力された制御信号に基づき、前記撮像部の撮像範囲を変更させるものである。
【００１７】
この構成により、背景画像の天空部分を一定に保った天空画像を生成することができる。
【００１８】
また、本発明のナビゲーションシステム制御方法は、車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力するステップと、車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成するステップと、前記背景画像から天空を示す天空領域を抽出するステップと、前記天空領域を、前記３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成するステップと、前記合成された画像を表示するステップと、を備えるものである。これらの各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム及び当該プログラムを記録した記録媒体も本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感じさせないナビゲーションシステムを提供することを目的する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。
【００２１】
この実施形態のナビゲーションシステム１００は、図１に示すように、撮像部１１と、動き情報生成部１２と、画像クリップ部（抽出部）１３と、ナビゲーション部（３次元地図画像出力部）１４と、画像合成部１５と、表示部１６と、撮像位置制御部１７、駆動部１８とを備える。また、撮像部１１と、動き情報生成部１２と、撮像位置制御部（制御信号出力部）１７と、駆動部１８は、ナビゲーションシステム１００用の車載用撮影装置２００を構成する。撮影装置２００は、ナビゲーションシステム１００の一部を構成する。撮影装置２００のみが、サブアッセンブリとして構成されてもよい。
【００２２】
撮像部１１は、レンズ及びＣＣＤを備えたカメラであって、自動車の車体上方に取り付けられ、自動車の進行方向の風景を撮影し、図２に示すように、天空領域２ａとそれ以外の地上領域２ｂからなる背景画像を生成させる映像信号を出力する。背景画像は複数の画面を連続的に表示することによる動画であり、動画を構成する各画面はフレームという。
【００２３】
動き情報生成部１２は、上述の背景画像からその動きを示す動き情報を生成する。具体的には、撮像部１１から入力された背景画像中の現フレームの映像信号と前フレームの映像信号とを基にし、図３に示すように、背景画像のなかの左端に設けられた同一数の画素を有するブロック３ａごとにパターンマッチングを行う。そして、前フレームにより生成されたブロックの背景画像に対する、現フレームにより生成されたブロックの背景画像の動きを示す動き情報を構成する動きベクトルＲ＝（α、β）を算出する。
【００２４】
ここで、動きベクトルＲの要素αはブロックが水平方向に画素数α分移動した値であり、要素βはブロックが垂直方向に画素数β分移動した値である。また、上記ブロックにはそれぞれのブロックを識別するためのブロック番号が付与されている。また、上記パターンマッチング方式として特開昭５５−１６２６８３号公報等に開示されている。
【００２５】
なお、動きベクトルを算出する方式としてパターマッチング以外として反復勾配方式等があり、この方式として特開昭６０−１５８７８６号公報等が開示されている。ブロックを背景画像のなかの左端に設けた理由は、図４に示すように、撮像中心から遠くてかつ撮像対象が近い程撮像対象の動きが大きくなり、その動きベクトルの向きが撮像中心より外向きになるからである。従って、天空領域の中にある撮像対象は、動きが小さい。
【００２６】
尚、もちろんブロックは左端以外の場所から設けてもよい。例えば右端からでもよく、中央部分に設けるようにしてもよい。また背景画像全体にブロックを設定するようにしてもよい。
【００２７】
また、動き情報生成部１２に含まれる図示しない特定情報生成部は、算出した動きベクトルＲ＝（α、β）から該当するブロックの移動距離Ｘ＝ＭＡＸ（｜α｜、｜β｜）を算出する。そして、動き情報生成部１２は、算出したブロックの移動距離Ｘと、図２に示す天空領域２ａを決定するための基準値Ｙとを比較する。そして、特定情報生成部は、移動距離Ｘが基準値Ｙ以上になった場合には、当該ブロックは地上領域２ｂの一部と見なし、それ以後のブロックを含む画像領域を地上領域２ｂと認定し、この検査対象となったブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号を画像クリップ部１３及び撮像位置制御部１７に出力する。
【００２８】
言い換えると、動き情報生成部１２は、上述した特定情報生成部に加え、構成上、移動距離算出部と、比較部と、判定部とを含む。移動距離算出部は、上述したように、複数のブロック３ａの動きベクトルＲからブロック３ａの移動距離Ｘを算出する。比較部は、上述したように、移動距離算出部により算出されたブロック３ａの移動距離Ｘと、撮像部１１により生成された背景画像から天空領域２ａを決定するための基準値Ｙとを比較する。判定部は、上述したように、比較部によりブロック３ａの移動距離Ｘと基準値Ｙとが比較された結果、移動距離Ｘが基準値Ｙ未満である場合には、当該ブロック３ａを天空領域２ａの一部と判定し、一方、移動距離Ｘが基準値Ｙ以上である場合には、当該ブロック３ａを天空領域２ａ外の地上領域２ｂの一部と判定する。
【００２９】
なお、動き情報生成部１２は、移動距離ＸがＹ未満の場合には、当該ブロックは天空領域２ａ一部と認定し、当該ブロックのブロック番号を画像クリップ部１３及び撮像位置制御部１７に出力しない。
【００３０】
図５は動き情報生成部１２が算出した各ブロック３ａのブロックの移動距離を示す図の一例であり、全体として、背景画像のうち天空領域を特定する特定情報を構成する。図５では、ブロック番号４のブロックの移動距離Ｘが２であり、ブロック番号５のブロックの移動距離が３であり、上記基準値Ｙが３であることが示されている。また、ブロック番号５以上のブロックを含む画像領域５ｂが地上領域２ｂであり、ブロック番号１〜４のブロックを含む画像領域５ａが天空領域２ａであることが示されている。
【００３１】
画像クリップ部１３は、地上領域２ｂと認定されたブロックの一つ上のブロックである一つ前のブロック番号が出力されると、該当ブロック番号より前のすべてのブロック番号により示される領域の中から後述するナビゲーション画像の天空画像となる部分を取り出し、この部分を画像合成部１５に出力する。画像クリップ部１３は、撮像部１１により生成された背景画像から天空を示す天空領域２ａを抽出する抽出部を構成する。
【００３２】
ナビゲーション部１４は、自動車を目的地に誘導するための地図画像を記憶する光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等）やハードディスクの如き情報記録媒体又は装置と、その読取装置から構成される。ナビゲーション時に利用する地図情報等の各種情報を記憶するものである。光ディスクから読み出した現在位置近辺の地図画像にＧＰＳ航法方式及び自律航法方式により特定された現在位置を示す情報を表示した３Ｄ（３次元）地図画像を画像合成部１３に出力する。地図画像は、図６に示すように、現時位置近辺の地図を表示する地図領域６ｂとそれ以外の天空を表示する天空領域６ａとの領域を有している。ナビゲーション部１４は、地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力する３次元地図画像出力部を構成する。
【００３３】
ちなみに、ＧＰＳ航法方式は、高度約２万ｍにおいて所定の軌道上に複数配置されたＧＰＳ衛生から受信したＧＰＳ信号を利用して現在位置を特定する方式である。自律航法方式は、車速センサから出力された車速パルス及び磁気センサ等により、車の進行に基づいて現在位置を継続的に特定する方式である。なお、自律航法方式により特定された現在位置と、ＧＰＳ航法方式により特定された現在位置との間に差違が発生した場合には、自律航法方式により特定された現在位置をＧＰＳにより特定された現在位置に補正する。
【００３４】
画像合成部１５は、ナビゲーション部１４からの３Ｄ地図画像の天空領域に、画像クリップ部１３により取り出された天空画像をはめ込んで画像合成したナビゲーション画像を表示部１６に出力する。表示部１６は、例えばＴＦＴ方式のカラー液晶モニタ等が使用され、画像合成部１５から入力されたナビゲーション画像を表示する。
【００３５】
撮像位置制御部１７は、地上領域２ｂと認定されたブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号が入力されると、そのブロック番号と基準値Ｚ（天空領域を常に一定に表示部１６に表示させるための基準値）との差Ｔ（Ｔ＝ブロック番号Ｋ−Ｚ）を算出する。そして、その差Ｔに基づき表示部１６に表示されるナビゲーション画像のうち天空領域が常に一定となるように駆動部１８にカメラの方向を制御する位置制御信号を駆動部１８に出力する。撮像位置制御部１７は、撮像部１１の撮影範囲を制御する制御信号を駆動部１８に出力する制御信号出力部を構成する。
【００３６】
駆動部１８は、サーボモータ等で構成され、撮像位置制御部１７より入力された位置制御信号に従った量だけ正方向または逆方向に回転し、撮像部１５の撮像方向を変更させる。
【００３７】
そして、ナビゲーションシステム１００内において、撮像部１１と、動き情報生成部１２と、撮像位置制御部１７と、駆動部１８は、撮影装置２００を構成する。撮影装置２００は独立したサブアッセンブリとして機能し得るものである。
【００３８】
次に、この実施形態に係るナビゲーションシステム１００の動作を、（１）ナビゲーション画像を表示部に表示するまでの動作と、（２）撮像部の撮像方向の制御を行う動作（主に撮像装置２００の動作）とに分けて説明する。
【００３９】
（１）ナビゲーション画像を表示部に表示するまでの動作を図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
利用者により操作部（図示せず）に設けられている電源スイッチをＯＮにすると、撮像部１１は、車の進行方向の風景を撮影し始め、撮影した背景画像を生成させる映像信号を動き情報生成部１２と画像クリップ部１３に出力するとともに、ナビゲーション部１４は、光ディスクから読み出した現在位置近辺の地図画像に現在位置を示す情報を表示した図６に示す３Ｄ地図画像を画像合成部１５に出力する（ステップ１０１）。
【００４１】
動き情報生成部１２は、撮像部１１から入力された現フレームの映像信号と前フレームの映像信号とを基にし、図３に示すように、背景画像のなかの左端に設けられた同一数の画素を有する複数のブロックごとに順次動きベクトルＲを算出する（図３参照）。その後、動き情報生成部１２は、算出した動きベクトルＲから該当するブロックの移動距離Ｘを算出する（ステップ１０２）（図５参照）。
【００４２】
次に、動き情報生成部１２は、算出したブロックの移動距離Ｘと、図２に示す天空領域２ａを決定するための基準値Ｙとしての３とを比較し、移動距離ＸがＹ以上になった場合には、当該ブロックは地上領域２ｂの一部と見なし、それ以後のブロックを含む画像領域を地上領域２ｂと認定し、地上領域２ｂと認定されたブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号を画像クリップ部１３及び撮像位置制御部１７に出力する（ステップ１０３）。
【００４３】
画像クリップ部１３は、動き情報生成部１２から上記ブロック番号が入力されると、そのブロック番号より前のすべてのブロック番号により示される天空領域２ａの中から、３Ｄ地図画像の天空領域６ａにはめ込むための天空画像７ａを取り出し、この画像７ａを画像合成部１５に出力する（ステップ１０４）。
【００４４】
画像合成部１５は、図７に示すように、ナビゲーション部１４から入力された３Ｄ地図画像の天空領域６ａに、画像クリップ部１３から入力された天空画像７ａをはめ込んで画像合成したナビゲーション画像７を表示部１６に出力する（ステップ１０５）。
【００４５】
表示部１６は、画像合成部１５から入力されたナビゲーション画像７を表示し（ステップ１０６）、電源スイッチがＯＦＦになるまで表示し続ける。
【００４６】
（２）撮像部の撮像方向の制御を行う動作を図９に示すフローチャートを参照して説明する。この動作は撮影装置２００の撮影動作でもある。
【００４７】
撮像位置制御部１７は、地上領域２ｂと認定されたブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号が動き情報生成部１２から入力されると、そのブロック番号と基準値Ｚ（天空領域を常に一定に表示部１６に表示させるための基準値）との差Ｔ（Ｔ＝ブロック番号Ｋ−Ｚ）を算出する（ステップ２０１）。
【００４８】
その後、撮像位置制御部１７は、その差Ｔに基づき表示部１６に表示されるナビゲーション画像のうち天空領域が常に一定となるように駆動部１８にカメラの方向を制御する位置制御信号を駆動部１８に出力する（ステップ２０２）。
【００４９】
駆動部１８は、撮像位置制御部１３より入力された位置制御信号に従った方向の回転数だけ回転し、撮像部１１の撮像方向を変更させる（ステップ２０３）、動作を終了する。
【００５０】
この実施形態に係るナビゲーションシステム１００によれば、撮像部１１により生成された天空画像を３次元地図画像にはめ込んだ画像を表示部１６に表示するので、ユーザにとって走行中の天候等の自然雰囲を逐次認識することができる。従って、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感させないようにすることができる。
【００５１】
また、このナビゲーションシステム１００によれば、画像クリップ部１３が、動き情報生成部１２により生成された情報に基づき、撮像部１１により生成された背景画像から天空領域を特定するので、背景画像から天空画像を容易に生成することができる。
【００５２】
また、このナビゲーションシステム１００、特にナビゲーションシステム１００中の車載用撮影装置２００によれば、撮像位置制御部１７が動き情報生成部１２により生成された、地上領域２ｂと認定されたブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号に基づき、撮像部１１の撮影範囲を制御する制御信号を駆動部１８に出力し、駆動部１８が入力された制御信号に基づき撮像部１１の撮像範囲を変更させるので、例えば車が上り道や下り道にさしかかった場合でも、撮像部１１が撮像する天空画像を一定に保つことができる。
【００５３】
上述の実施形態では、撮像部１１を自動車の車体上方に取り付けたが、撮像部１１の取り付け位置は任意であることは言うまでもない。また、撮像部１１の構成自体も特定のものに限られず、動画を撮影できるあらゆる仕様のものを採用することができる。
【００５４】
更に本発明は、ナビゲーションシステムの制御方法をも含むものであり、車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力するステップと、車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成するステップと、背景画像から天空を示す天空領域を抽出するステップと、天空領域を、３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成するステップと、合成された画像を表示するステップとを備える。
【００５５】
また、上述の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムも本発明に含まれる。このプログラムは種々の形式でシステム内又はシステム外に組み込まれる。例えば動き情報生成部１２内の所定のメモリにプログラムを記録することができる。また、ハードディスクのような情報記録装置や、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードのような情報記録媒体にプログラムを記録してもよい。
【００５６】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、特許請求の範囲及び明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感じさせないナビゲーションシステム及びこれに用いられる車載用撮影装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示すブロック図
【図２】背景画像の一例を示す図
【図３】背景画像の中に割り当てられたブロックを示す図
【図４】背景画像の中の動きの状態を説明する図
【図５】ブロックの移動距離の一例を示す図
【図６】ナビゲーション部から出力される３Ｄ地図画像の一例を示す図
【図７】ナビゲーション画像を生成するまでを説明する図
【図８】ナビゲーション画像を表示するまでの動作を示すフローチャート
【図９】撮像方向の制御を行う動作を示すフローチャート
【図１０】従来のナビゲーション装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５９】
１１ 撮像部
１２ 動き情報生成部
１３ 画像クリップ部（抽出部）
１４ ナビゲーション部（３次元地図画像出力部）
１５ 画像合成部
１６ 表示部
１７ 撮像位置制御部（制御信号出力部）
１８ 駆動部
１００ ナビゲーションシステム
２００ 車載用撮影装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の移動体の現在位置を案内表示するナビゲーションシステムに関し、特に、３次元の地図画像とともに車の進行方向の天空画像を表示するナビゲーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーション装置は、２次元的な地図または３次元的な地図ととともに、目的地までの経路や現在位置等を画面に表示し、ユーザに対する自動車走行の便宜を図るものである。
【０００３】
このようなナビゲーション装置では、ユーザが地図を監視しながら自動車を運転している場合、昼間も夜間も表示部に表示される地図の色が同一であると、車外の自然雰囲気の色彩の変化が表示部に反映されず、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感じるという問題点があった。この問題点を解決するため、自然雰囲気の色彩の時間的変化に対応した地図色と天空雰囲気とを表示部に表示するナビゲーション装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
上述したナビゲーション装置では、図１０に示すように、現在位置・時刻測定部５１が移動体の現在位置と時刻とに基づき、日の出時刻及び日の入り時刻を演算し、また、太陽関連方位・時刻演算部５２が現在位置・時刻測定部５１に算出された演算結果に基づき、日の出及び日の入りの太陽の方向を演算する。そして、表示カラー演算部５４が現在位置・時刻測定部５１より算出された日の出時刻及び日の入り時刻に基づいて、表示部５５に表示される地図の表示色と天空背景の表示色とを段階的に変化させ、さらに、演算及び表示制御部５６が表示部５５に表示される背景表示色を、太陽方向を明るく太陽と反対方向を暗く表示する。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２７１０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記提案されたナビゲーション装置にあっては、時刻だけに基づいて表示色を決めているので、現実の天候と一致せず、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に依然として違和感を感じるという事情があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感じさせないナビゲーションシステム及び当該ナビゲーションシステムに用いられる車載用撮影装置を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のナビゲーションシステムは、車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力する３次元地図画像出力部と、車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成する撮像部と、前記撮像部により生成された背景画像から天空を示す天空領域を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された天空領域を、前記３次元地図画像出力部により出力された３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成する画像合成部と、前記画像合成部により合成された画像を表示する表示部とを備える構成を有する。
【０００９】
この構成により、撮像部により生成された天空画像を３次元地図画像にはめ込んだ画像を表示部に表示するので、ユーザにとって走行中の天候等の自然雰囲を逐次認識することができる。従って、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感させないようにすることができる。
【００１０】
また、本発明のナビゲーションシステムは、前記撮像部により生成された背景画像の動きを示す動き情報を生成する動き情報生成部を更に備える。そしてこの動き情報生成部は、前記動き情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を特定する特定情報を生成する特定情報生成部を含み、前記抽出部は、前記特定情報生成部により生成された特定情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を抽出する構成を有している。
【００１１】
この構成により、風景画像から天空領域を容易に特定することができる。
【００１２】
また、本発明のナビゲーションシステムは、前記撮像部を駆動し、その撮影範囲を変更させる駆動部と、前記特定情報生成部により生成された前記特定情報に基づき、前記撮像部の撮影範囲を制御する制御信号を前記駆動部に出力する制御信号出力部とを更に備え、前記駆動部は、前記制御信号出力部より入力された制御信号に基づき、前記撮像部の撮像範囲を変更させる構成を有する。
【００１３】
この構成により、例えば車が上り道や下り道にさしかかった場合でも、撮像部が生成する風景画像の天空部分を一定に保つことができる。
【００１４】
また、前記動き情報生成部により生成される動き情報は、前記撮像部により生成された背景画像の所定箇所に割り当てられた複数のブロックの動きを示す動きベクトルから構成され得る。そして、前記動き情報生成部は、複数のブロックの動きベクトルからブロックの移動距離を算出する移動距離算出部と、前記移動距離算出部により算出されたブロックの移動距離と、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を決定するための基準値とを比較する比較部と、前記比較部により前記ブロックの移動距離と前記基準値とが比較された結果、該移動距離が該基準値未満である場合には、当該ブロックを天空領域の一部と判定し、一方、該移動距離が該基準値以上である場合には、当該ブロックを天空領域外の地上領域の一部と判定する判定部とを更に含み、前記特定情報生成部は、前記判定部がブロックを地上領域の一部と判定した場合には、判定対象となったブロックの一つ上のブロックを、背景画像の天空領域を指定する情報として前記抽出部及び前記撮像位置制御部に出力する構成を有する。
【００１５】
この構成により、背景画像から天空領域をさらに容易に特定することができる。
【００１６】
更に本発明の車載用撮影装置は、車の進行方向の背景を撮像し背景画像を生成する撮像部と、前記撮像部を駆動し、その撮影範囲を変更させる駆動部と、前記撮像部により生成された背景画像の動きを示す動き情報を生成する動き情報生成部と、前記動き情報生成部により生成された動き情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を特定する特定情報を生成する特定情報生成部と、前記特定情報生成部により生成された前記特定情報に基づき、前記撮像部の撮影範囲を制御する制御信号を前記駆動部に出力する制御信号出力部とを備え、前記駆動部は、前記制御信号出力部より入力された制御信号に基づき、前記撮像部の撮像範囲を変更させるものである。
【００１７】
この構成により、背景画像の天空部分を一定に保った天空画像を生成することができる。
【００１８】
また、本発明のナビゲーションシステム制御方法は、車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力するステップと、車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成するステップと、前記背景画像から天空を示す天空領域を抽出するステップと、前記天空領域を、前記３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成するステップと、前記合成された画像を表示するステップと、を備えるものである。これらの各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム及び当該プログラムを記録した記録媒体も本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感じさせないナビゲーションシステムを提供することを目的する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。
【００２１】
この実施形態のナビゲーションシステム１００は、図１に示すように、撮像部１１と、動き情報生成部１２と、画像クリップ部（抽出部）１３と、ナビゲーション部（３次元地図画像出力部）１４と、画像合成部１５と、表示部１６と、撮像位置制御部１７、駆動部１８とを備える。また、撮像部１１と、動き情報生成部１２と、撮像位置制御部（制御信号出力部）１７と、駆動部１８は、ナビゲーションシステム１００用の車載用撮影装置２００を構成する。撮影装置２００は、ナビゲーションシステム１００の一部を構成する。撮影装置２００のみが、サブアッセンブリとして構成されてもよい。
【００２２】
撮像部１１は、レンズ及びＣＣＤを備えたカメラであって、自動車の車体上方に取り付けられ、自動車の進行方向の風景を撮影し、図２に示すように、天空領域２ａとそれ以外の地上領域２ｂからなる背景画像を生成させる映像信号を出力する。背景画像は複数の画面を連続的に表示することによる動画であり、動画を構成する各画面はフレームという。
【００２３】
動き情報生成部１２は、上述の背景画像からその動きを示す動き情報を生成する。具体的には、撮像部１１から入力された背景画像中の現フレームの映像信号と前フレームの映像信号とを基にし、図３に示すように、背景画像のなかの左端に設けられた同一数の画素を有するブロック３ａごとにパターンマッチングを行う。そして、前フレームにより生成されたブロックの背景画像に対する、現フレームにより生成されたブロックの背景画像の動きを示す動き情報を構成する動きベクトルＲ＝（α、β）を算出する。
【００２４】
ここで、動きベクトルＲの要素αはブロックが水平方向に画素数α分移動した値であり、要素βはブロックが垂直方向に画素数β分移動した値である。また、上記ブロックにはそれぞれのブロックを識別するためのブロック番号が付与されている。また、上記パターンマッチング方式として特開昭５５−１６２６８３号公報等に開示されている。
【００２５】
なお、動きベクトルを算出する方式としてパターマッチング以外として反復勾配方式等があり、この方式として特開昭６０−１５８７８６号公報等が開示されている。ブロックを背景画像のなかの左端に設けた理由は、図４に示すように、撮像中心から遠くてかつ撮像対象が近い程撮像対象の動きが大きくなり、その動きベクトルの向きが撮像中心より外向きになるからである。従って、天空領域の中にある撮像対象は、動きが小さい。
【００２６】
尚、もちろんブロックは左端以外の場所から設けてもよい。例えば右端からでもよく、中央部分に設けるようにしてもよい。また背景画像全体にブロックを設定するようにしてもよい。
【００２７】
また、動き情報生成部１２に含まれる図示しない特定情報生成部は、算出した動きベクトルＲ＝（α、β）から該当するブロックの移動距離Ｘ＝ＭＡＸ（｜α｜、｜β｜）を算出する。そして、動き情報生成部１２は、算出したブロックの移動距離Ｘと、図２に示す天空領域２ａを決定するための基準値Ｙとを比較する。そして、特定情報生成部は、移動距離Ｘが基準値Ｙ以上になった場合には、当該ブロックは地上領域２ｂの一部と見なし、それ以後のブロックを含む画像領域を地上領域２ｂと認定し、この検査対象となったブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号を画像クリップ部１３及び撮像位置制御部１７に出力する。
【００２８】
言い換えると、動き情報生成部１２は、上述した特定情報生成部に加え、構成上、移動距離算出部と、比較部と、判定部とを含む。移動距離算出部は、上述したように、複数のブロック３ａの動きベクトルＲからブロック３ａの移動距離Ｘを算出する。比較部は、上述したように、移動距離算出部により算出されたブロック３ａの移動距離Ｘと、撮像部１１により生成された背景画像から天空領域２ａを決定するための基準値Ｙとを比較する。判定部は、上述したように、比較部によりブロック３ａの移動距離Ｘと基準値Ｙとが比較された結果、移動距離Ｘが基準値Ｙ未満である場合には、当該ブロック３ａを天空領域２ａの一部と判定し、一方、移動距離Ｘが基準値Ｙ以上である場合には、当該ブロック３ａを天空領域２ａ外の地上領域２ｂの一部と判定する。
【００２９】
なお、動き情報生成部１２は、移動距離ＸがＹ未満の場合には、当該ブロックは天空領域２ａ一部と認定し、当該ブロックのブロック番号を画像クリップ部１３及び撮像位置制御部１７に出力しない。
【００３０】
図５は動き情報生成部１２が算出した各ブロック３ａのブロックの移動距離を示す図の一例であり、全体として、背景画像のうち天空領域を特定する特定情報を構成する。図５では、ブロック番号４のブロックの移動距離Ｘが２であり、ブロック番号５のブロックの移動距離が３であり、上記基準値Ｙが３であることが示されている。また、ブロック番号５以上のブロックを含む画像領域５ｂが地上領域２ｂであり、ブロック番号１〜４のブロックを含む画像領域５ａが天空領域２ａであることが示されている。
【００３１】
画像クリップ部１３は、地上領域２ｂと認定されたブロックの一つ上のブロックである一つ前のブロック番号が出力されると、該当ブロック番号より前のすべてのブロック番号により示される領域の中から後述するナビゲーション画像の天空画像となる部分を取り出し、この部分を画像合成部１５に出力する。画像クリップ部１３は、撮像部１１により生成された背景画像から天空を示す天空領域２ａを抽出する抽出部を構成する。
【００３２】
ナビゲーション部１４は、自動車を目的地に誘導するための地図画像を記憶する光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等）やハードディスクの如き情報記録媒体又は装置と、その読取装置から構成される。ナビゲーション時に利用する地図情報等の各種情報を記憶するものである。光ディスクから読み出した現在位置近辺の地図画像にＧＰＳ航法方式及び自律航法方式により特定された現在位置を示す情報を表示した３Ｄ（３次元）地図画像を画像合成部１３に出力する。地図画像は、図６に示すように、現時位置近辺の地図を表示する地図領域６ｂとそれ以外の天空を表示する天空領域６ａとの領域を有している。ナビゲーション部１４は、地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力する３次元地図画像出力部を構成する。
【００３３】
ちなみに、ＧＰＳ航法方式は、高度約２万ｍにおいて所定の軌道上に複数配置されたＧＰＳ衛生から受信したＧＰＳ信号を利用して現在位置を特定する方式である。自律航法方式は、車速センサから出力された車速パルス及び磁気センサ等により、車の進行に基づいて現在位置を継続的に特定する方式である。なお、自律航法方式により特定された現在位置と、ＧＰＳ航法方式により特定された現在位置との間に差違が発生した場合には、自律航法方式により特定された現在位置をＧＰＳにより特定された現在位置に補正する。
【００３４】
画像合成部１５は、ナビゲーション部１４からの３Ｄ地図画像の天空領域に、画像クリップ部１３により取り出された天空画像をはめ込んで画像合成したナビゲーション画像を表示部１６に出力する。表示部１６は、例えばＴＦＴ方式のカラー液晶モニタ等が使用され、画像合成部１５から入力されたナビゲーション画像を表示する。
【００３５】
撮像位置制御部１７は、地上領域２ｂと認定されたブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号が入力されると、そのブロック番号と基準値Ｚ（天空領域を常に一定に表示部１６に表示させるための基準値）との差Ｔ（Ｔ＝ブロック番号Ｋ−Ｚ）を算出する。そして、その差Ｔに基づき表示部１６に表示されるナビゲーション画像のうち天空領域が常に一定となるように駆動部１８にカメラの方向を制御する位置制御信号を駆動部１８に出力する。撮像位置制御部１７は、撮像部１１の撮影範囲を制御する制御信号を駆動部１８に出力する制御信号出力部を構成する。
【００３６】
駆動部１８は、サーボモータ等で構成され、撮像位置制御部１７より入力された位置制御信号に従った量だけ正方向または逆方向に回転し、撮像部１５の撮像方向を変更させる。
【００３７】
そして、ナビゲーションシステム１００内において、撮像部１１と、動き情報生成部１２と、撮像位置制御部１７と、駆動部１８は、撮影装置２００を構成する。撮影装置２００は独立したサブアッセンブリとして機能し得るものである。
【００３８】
次に、この実施形態に係るナビゲーションシステム１００の動作を、（１）ナビゲーション画像を表示部に表示するまでの動作と、（２）撮像部の撮像方向の制御を行う動作（主に撮像装置２００の動作）とに分けて説明する。
【００３９】
（１）ナビゲーション画像を表示部に表示するまでの動作を図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
利用者により操作部（図示せず）に設けられている電源スイッチをＯＮにすると、撮像部１１は、車の進行方向の風景を撮影し始め、撮影した背景画像を生成させる映像信号を動き情報生成部１２と画像クリップ部１３に出力するとともに、ナビゲーション部１４は、光ディスクから読み出した現在位置近辺の地図画像に現在位置を示す情報を表示した図６に示す３Ｄ地図画像を画像合成部１５に出力する（ステップ１０１）。
【００４１】
動き情報生成部１２は、撮像部１１から入力された現フレームの映像信号と前フレームの映像信号とを基にし、図３に示すように、背景画像のなかの左端に設けられた同一数の画素を有する複数のブロックごとに順次動きベクトルＲを算出する（図３参照）。その後、動き情報生成部１２は、算出した動きベクトルＲから該当するブロックの移動距離Ｘを算出する（ステップ１０２）（図５参照）。
【００４２】
次に、動き情報生成部１２は、算出したブロックの移動距離Ｘと、図２に示す天空領域２ａを決定するための基準値Ｙとしての３とを比較し、移動距離ＸがＹ以上になった場合には、当該ブロックは地上領域２ｂの一部と見なし、それ以後のブロックを含む画像領域を地上領域２ｂと認定し、地上領域２ｂと認定されたブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号を画像クリップ部１３及び撮像位置制御部１７に出力する（ステップ１０３）。
【００４３】
画像クリップ部１３は、動き情報生成部１２から上記ブロック番号が入力されると、そのブロック番号より前のすべてのブロック番号により示される天空領域２ａの中から、３Ｄ地図画像の天空領域６ａにはめ込むための天空画像７ａを取り出し、この画像７ａを画像合成部１５に出力する（ステップ１０４）。
【００４４】
画像合成部１５は、図７に示すように、ナビゲーション部１４から入力された３Ｄ地図画像の天空領域６ａに、画像クリップ部１３から入力された天空画像７ａをはめ込んで画像合成したナビゲーション画像７を表示部１６に出力する（ステップ１０５）。
【００４５】
表示部１６は、画像合成部１５から入力されたナビゲーション画像７を表示し（ステップ１０６）、電源スイッチがＯＦＦになるまで表示し続ける。
【００４６】
（２）撮像部の撮像方向の制御を行う動作を図９に示すフローチャートを参照して説明する。この動作は撮影装置２００の撮影動作でもある。
【００４７】
撮像位置制御部１７は、地上領域２ｂと認定されたブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号が動き情報生成部１２から入力されると、そのブロック番号と基準値Ｚ（天空領域を常に一定に表示部１６に表示させるための基準値）との差Ｔ（Ｔ＝ブロック番号Ｋ−Ｚ）を算出する（ステップ２０１）。
【００４８】
その後、撮像位置制御部１７は、その差Ｔに基づき表示部１６に表示されるナビゲーション画像のうち天空領域が常に一定となるように駆動部１８にカメラの方向を制御する位置制御信号を駆動部１８に出力する（ステップ２０２）。
【００４９】
駆動部１８は、撮像位置制御部１３より入力された位置制御信号に従った方向の回転数だけ回転し、撮像部１１の撮像方向を変更させる（ステップ２０３）、動作を終了する。
【００５０】
この実施形態に係るナビゲーションシステム１００によれば、撮像部１１により生成された天空画像を３次元地図画像にはめ込んだ画像を表示部１６に表示するので、ユーザにとって走行中の天候等の自然雰囲を逐次認識することができる。従って、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感させないようにすることができる。
【００５１】
また、このナビゲーションシステム１００によれば、画像クリップ部１３が、動き情報生成部１２により生成された情報に基づき、撮像部１１により生成された背景画像から天空領域を特定するので、背景画像から天空画像を容易に生成することができる。
【００５２】
また、このナビゲーションシステム１００、特にナビゲーションシステム１００中の車載用撮影装置２００によれば、撮像位置制御部１７が動き情報生成部１２により生成された、地上領域２ｂと認定されたブロックのブロック番号の一つ前のブロック番号に基づき、撮像部１１の撮影範囲を制御する制御信号を駆動部１８に出力し、駆動部１８が入力された制御信号に基づき撮像部１１の撮像範囲を変更させるので、例えば車が上り道や下り道にさしかかった場合でも、撮像部１１が撮像する天空画像を一定に保つことができる。
【００５３】
上述の実施形態では、撮像部１１を自動車の車体上方に取り付けたが、撮像部１１の取り付け位置は任意であることは言うまでもない。また、撮像部１１の構成自体も特定のものに限られず、動画を撮影できるあらゆる仕様のものを採用することができる。
【００５４】
更に本発明は、ナビゲーションシステムの制御方法をも含むものであり、車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力するステップと、車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成するステップと、背景画像から天空を示す天空領域を抽出するステップと、天空領域を、３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成するステップと、合成された画像を表示するステップとを備える。
【００５５】
また、上述の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムも本発明に含まれる。このプログラムは種々の形式でシステム内又はシステム外に組み込まれる。例えば動き情報生成部１２内の所定のメモリにプログラムを記録することができる。また、ハードディスクのような情報記録装置や、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードのような情報記録媒体にプログラムを記録してもよい。
【００５６】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、特許請求の範囲及び明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、自動車を運転する際に自然雰囲気の認識に違和感を感じさせないナビゲーションシステム及びこれに用いられる車載用撮影装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示すブロック図
【図２】背景画像の一例を示す図
【図３】背景画像の中に割り当てられたブロックを示す図
【図４】背景画像の中の動きの状態を説明する図
【図５】ブロックの移動距離の一例を示す図
【図６】ナビゲーション部から出力される３Ｄ地図画像の一例を示す図
【図７】ナビゲーション画像を生成するまでを説明する図
【図８】ナビゲーション画像を表示するまでの動作を示すフローチャート
【図９】撮像方向の制御を行う動作を示すフローチャート
【図１０】従来のナビゲーション装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５９】
１１ 撮像部
１２ 動き情報生成部
１３ 画像クリップ部（抽出部）
１４ ナビゲーション部（３次元地図画像出力部）
１５ 画像合成部
１６ 表示部
１７ 撮像位置制御部（制御信号出力部）
１８ 駆動部
１００ ナビゲーションシステム
２００ 車載用撮影装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力する３次元地図画像出力部と、
車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成する撮像部と、
前記撮像部により生成された背景画像から天空を示す天空領域を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された天空領域を、前記３次元地図画像出力部により出力された３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成する画像合成部と、
前記画像合成部により合成された画像を表示する表示部と、
を備えるナビゲーションシステム。
【請求項２】
請求項１記載のナビゲーションシステムであって、
前記撮像部により生成された背景画像の動きを示す動き情報を生成する動き情報生成部を更に備え、
当該動き情報生成部は、前記動き情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を特定する特定情報を生成する特定情報生成部を含み、
前記抽出部は、前記特定情報生成部により生成された特定情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を抽出する、ナビゲーションシステム。
【請求項３】
請求項２記載のナビゲーションシステムであって、
前記撮像部を駆動し、その撮影範囲を変更させる駆動部と、
前記特定情報生成部により生成された前記特定情報に基づき、前記撮像部の撮影範囲を制御する制御信号を前記駆動部に出力する制御信号出力部とを更に備え、
前記駆動部は、前記制御信号出力部より入力された制御信号に基づき、前記撮像部の撮像範囲を変更させる、ナビゲーションシステム。
【請求項４】
請求項２又は３記載のナビゲーションシステムであって、
前記動き情報生成部により生成される動き情報は、前記撮像部により生成された背景画像の所定箇所に割り当てられた複数のブロックの動きを示す動きベクトルであり、
前記動き情報生成部は、
前記複数のブロックの動きベクトルからブロックの移動距離を算出する移動距離算出部と、
前記移動距離算出部により算出されたブロックの移動距離と、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を決定するための基準値とを比較する比較部と、
前記比較部により前記ブロックの移動距離と前記基準値とが比較された結果、該移動距離が該基準値未満である場合には、当該ブロックを天空領域の一部と判定し、一方、該移動距離が該基準値以上である場合には、当該ブロックを天空領域外の地上領域の一部と判定する判定部とを更に含み、
前記特定情報生成部は、
前記判定部がブロックを地上領域の一部と判定した場合には、判定対象となったブロックの一つ上のブロックを、背景画像の天空領域を指定する情報として前記抽出部及び前記撮像位置制御部に出力する、ナビゲーションシステム。
【請求項５】
車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成する撮像部と、
前記撮像部を駆動し、その撮影範囲を変更させる駆動部と、
前記撮像部により生成された背景画像の動きを示す動き情報を生成する動き情報生成部と、
前記動き情報生成部により生成された動き情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を特定する特定情報を生成する特定情報生成部と、
前記特定情報生成部により生成された前記特定情報に基づき、前記撮像部の撮影範囲を制御する制御信号を前記駆動部に出力する制御信号出力部とを備え、
前記駆動部は、前記制御信号出力部より入力された制御信号に基づき、前記撮像部の撮像範囲を変更させる、車載用撮影装置。
【請求項６】
車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力するステップと、
車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成するステップと、
前記背景画像から天空を示す天空領域を抽出するステップと、
前記天空領域を、前記３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成するステップと、
前記合成された画像を表示するステップと、を備えるナビゲーションシステム制御方法。
【請求項７】
請求項６記載の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力する３次元地図画像出力部と、
車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成する撮像部と、
前記撮像部により生成された背景画像から天空を示す天空領域を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された天空領域を、前記３次元地図画像出力部により出力された３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成する画像合成部と、
前記画像合成部により合成された画像を表示する表示部と、
を備えるナビゲーションシステム。
【請求項２】
請求項１記載のナビゲーションシステムであって、
前記撮像部により生成された背景画像の動きを示す動き情報を生成する動き情報生成部を更に備え、
当該動き情報生成部は、前記動き情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を特定する特定情報を生成する特定情報生成部を含み、
前記抽出部は、前記特定情報生成部により生成された特定情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を抽出する、ナビゲーションシステム。
【請求項３】
請求項２記載のナビゲーションシステムであって、
前記撮像部を駆動し、その撮影範囲を変更させる駆動部と、
前記特定情報生成部により生成された前記特定情報に基づき、前記撮像部の撮影範囲を制御する制御信号を前記駆動部に出力する制御信号出力部とを更に備え、
前記駆動部は、前記制御信号出力部より入力された制御信号に基づき、前記撮像部の撮像範囲を変更させる、ナビゲーションシステム。
【請求項４】
請求項２又は３記載のナビゲーションシステムであって、
前記動き情報生成部により生成される動き情報は、前記撮像部により生成された背景画像の所定箇所に割り当てられた複数のブロックの動きを示す動きベクトルであり、
前記動き情報生成部は、
前記複数のブロックの動きベクトルからブロックの移動距離を算出する移動距離算出部と、
前記移動距離算出部により算出されたブロックの移動距離と、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を決定するための基準値とを比較する比較部と、
前記比較部により前記ブロックの移動距離と前記基準値とが比較された結果、該移動距離が該基準値未満である場合には、当該ブロックを天空領域の一部と判定し、一方、該移動距離が該基準値以上である場合には、当該ブロックを天空領域外の地上領域の一部と判定する判定部とを更に含み、
前記特定情報生成部は、
前記判定部がブロックを地上領域の一部と判定した場合には、判定対象となったブロックの一つ上のブロックを、背景画像の天空領域を指定する情報として前記抽出部及び前記撮像位置制御部に出力する、ナビゲーションシステム。
【請求項５】
車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成する撮像部と、
前記撮像部を駆動し、その撮影範囲を変更させる駆動部と、
前記撮像部により生成された背景画像の動きを示す動き情報を生成する動き情報生成部と、
前記動き情報生成部により生成された動き情報に基づき、前記撮像部により生成された背景画像から天空領域を特定する特定情報を生成する特定情報生成部と、
前記特定情報生成部により生成された前記特定情報に基づき、前記撮像部の撮影範囲を制御する制御信号を前記駆動部に出力する制御信号出力部とを備え、
前記駆動部は、前記制御信号出力部より入力された制御信号に基づき、前記撮像部の撮像範囲を変更させる、車載用撮影装置。
【請求項６】
車を目的地に誘導するための地図領域とそれ以外の天空領域を含む３次元地図画像を出力するステップと、
車の進行方向の風景を撮像し背景画像を生成するステップと、
前記背景画像から天空を示す天空領域を抽出するステップと、
前記天空領域を、前記３次元地図画像の天空領域にはめ込んだ画像を合成するステップと、
前記合成された画像を表示するステップと、を備えるナビゲーションシステム制御方法。
【請求項７】
請求項６記載の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１２５９７４（Ｐ２００６−１２５９７４Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１３８５３（Ｐ２００４−３１３８５３）
【出願日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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