ナビゲーション装置
【課題】装置外部から取得した地図画像データを用いて、現在位置を表示する。
【解決手段】地図画像データの地図画像上に地図座標を設定し、ディスプレイ15の表示画面15a上に表示座標を設定する。表示画面15a上の地図画像16でユーザの現在位置に対応する位置にカーソルCを移動して登録点P1を登録することにより、その時点でGPS21から取得する緯度と経度の現在位置情報と、カーソルCの位置に対応する地図座標上と表示座標上のそれぞれの座標位置を関連させて登録点位置情報とする。複数の登録点に関する登録点位置情報に基づいて縮尺値Ssrと方位角偏差Ashを求め、これらが登録点位置情報と共に地図付帯情報を構成する。地図付帯情報を参照しつつGPS21から取得する現在位置情報に基づいて表示画面15a上の地図画像16における現在位置をリアルタイム表示する。
【解決手段】地図画像データの地図画像上に地図座標を設定し、ディスプレイ15の表示画面15a上に表示座標を設定する。表示画面15a上の地図画像16でユーザの現在位置に対応する位置にカーソルCを移動して登録点P1を登録することにより、その時点でGPS21から取得する緯度と経度の現在位置情報と、カーソルCの位置に対応する地図座標上と表示座標上のそれぞれの座標位置を関連させて登録点位置情報とする。複数の登録点に関する登録点位置情報に基づいて縮尺値Ssrと方位角偏差Ashを求め、これらが登録点位置情報と共に地図付帯情報を構成する。地図付帯情報を参照しつつGPS21から取得する現在位置情報に基づいて表示画面15a上の地図画像16における現在位置をリアルタイム表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、GPSなどの測位手段を用いて地図画像上における現在位置を表示するナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年では、GPSなどの測位手段を用いて自己の実測位置情報を取得し、地図画像上の上記実測位置情報に対応する位置に自己の現在位置を表示する各種のナビゲーション装置が提供されている。
【0003】
【特許文献1】特開2002−267461号公報(段落番号0055、図8)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来のナビゲーション装置では、装置内に予め用意された地図画像データを用いることで、上記測位手段から取得した実測位置情報に基づく自己の現在位置が、地図画像を表示する表示画面上においてどの位置に対応するかを特定し、位置表示を行う。
【0005】
しかしながら、近年、光学機器や情報通信手段の発達により、例えば小型カメラによる撮影や写真の光学読み取りなどによって地図画像データの取得が容易となっている。従来のナビゲーション装置では、そのようにして装置外から取得された地図画像データを用い位置表示を行うことまでは考慮されていない。このため、仮に上記地図画像データを取得して表示画面上に表示しても、上記測位手段の実測位置情報が地図画像のどの部分に対応するのかを特定できず、自己のリアルタイムな現在位置を表示することができなかった。
【0006】
本発明が解決しようとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、現在位置に対応した実測位置情報を取得する位置情報取得手段と、地図画像データを取得する地図データ取得手段と、前記地図画像データに基づく地図画像と所定の位置を示すカーソルとを重畳して表示画面に表示する表示手段と、前記表示画面に表示された前記地図画像上における前記カーソルの表示位置を移動させるよう指示操作するためのカーソル操作手段と、前記表示画面に表示された前記地図画像上おける前記カーソルの表示位置と、前記位置情報取得手段により取得した実測位置情報とを関連付けて一つの登録点に関する登録点位置情報として登録するよう指示操作するための登録操作手段と、前記登録操作手段により登録された複数の前記登録点に関する前記登録点位置情報に基づいて、前記地図データ取得手段により取得された前記地図画像データの地図付帯情報を生成する付帯情報生成手段と、を有し、前記表示手段は、前記地図付帯情報に沿った態様で、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態のナビゲーション装置としての携帯型ナビゲーション端末の外観を示す図である。
【0009】
この携帯型ナビゲーション端末100は略直方体形状の筐体1を有しており、この筐体1の図示正面に位置する平面部には略長方形状のディスプレイ(表示手段に相当)15と、上下左右の4方向にそれぞれ対応した4つの方向指示スイッチ(カーソル操作手段に相当)2と、登録操作スイッチ(登録操作手段に相当)3とを備えており、筐体1の図示上方に位置する端部にはGPSアンテナ4を備えている。また、特に図示していないが、筐体1の図示裏側に位置する背面部には小型のカメラが内蔵されており、筐体1の側面部には各種の外部機器や通信ネットワークを接続するためのインターフェイス接続部が備えられている。
【0010】
図2は、携帯型ナビゲーション端末100の電気的なハードウェア構成例を示すブロック図である。
【0011】
この携帯型ナビゲーション端末100は、記憶装置18、演算装置20、表示制御回路14及びインターフェイス6がバス12に接続されている。この携帯型ナビゲーション端末100には、上記表示制御回路14を介して上記ディスプレイ15が接続されて備えられている。この携帯型ナビゲーション端末100には、インターフェイス6を介して、GPS(Global Positioning System)21と、カメラ23と、上記方向指示スイッチ2及び上記登録操作スイッチ3で構成する操作スイッチ22とが接続されて当該携帯型ナビゲーション端末100の筐体1に備えられており、また通信ネットワーク24や、フラッシュメモリなどを利用した可搬型記憶装置25などが外部からインターフェイスに接続可能となっている。
【0012】
ディスプレイ15は表示手段に相当し、本実施形態の例では液晶パネルで構成される表示画面15aを有し、後述するように表示画面15a上に設定されたXs−Ys平面直交座標にしたがって画素ドットが配列されている。
【0013】
演算装置20は、所定のプログラムの動作によって、記憶装置18、インターフェイス6及び表示制御回路14との間でデータの交換が可能な構成となっている。
【0014】
GPS21は位置情報取得手段に相当し、例えば複数のGPS衛星からの電波を上記GPSアンテナ4を介して受信して演算を行い、測位を行う機能を有する。このGPS21は、緯度、経度の組み合わせの測位データを生成する。具体的には、このGPS21は、例えば同時に観測した4機の衛星までの疑似距離を測定し、これら4機の衛星までの疑似距離の差に基づいて、現在地の測位を行う機能を有する。またこのGPS21は、同等の機能を有するものであれば、複数の無線電話基地局から受信する電波を演算して測位を行うといった他の方式の測位手段を用いてもよい。
【0015】
記憶装置18は、ROM8、RAM9及び記録媒体16を有する。ROM8は、後述する各種の処理プログラムやその他必要な情報が予め書き込まれた情報記憶媒体である。RAM9は、上記各種のプログラムを実行する上で必要な情報の書き込み及び読み出しが行われる情報記憶媒体である。記録媒体16は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスクなどの情報記憶媒体である。この記録媒体16は、後述する地図データを不揮発的に記憶可能である。
【0016】
演算装置20は、CPU7及びグラフィックコントローラ13を有する。CPU7は、上記各種のプログラムにしたがって各種の演算、制御を行う機能を有する。グラフィックコントローラ13は、CPU7の制御によってビデオRAM(図示せず)などから画像データを取得し、この画像データに基づく画像を表示制御回路14によってディスプレイ15に表示させる機能を有する。このグラフィックコントローラ13はまた、CPU7の制御によって、上記地図データに含まれる地図画像データに基づいた地図画像をディスプレイ15に表示させ、その地図画像上に所定の位置を示す後述のカーソルや、ユーザの現在位置を表す現在位置点のマークを重ね合わせて表示させる機能を有する。
【0017】
図3は、図2に示す携帯型ナビゲーション端末100において動作するナビゲーションプログラムのソフトウェア構成例を示すブロック図である。
ナビゲーションプログラムは、その機能として測位部41、地図画像データ取得部42、地図画像データ補正部43、地図付帯情報生成部44、ナビゲーション部45、制御部46を有し、上述した各機能や後述する各機能を携帯型ナビゲーション端末100において発揮させる。
【0018】
測位部41は位置情報取得手段に相当し、当該携帯型ナビゲーション端末100が現存する現在位置を、緯度と経度の組み合わせからなる実測位置情報として取得する。
【0019】
地図画像データ取得部42は地図データ取得手段に相当し、前述したカメラ23、通信ネットワーク24、及び可搬型記憶装置25を介して例えば画像データのみからなる地図画像データを取得する。
【0020】
地図付帯情報生成部44は付帯情報生成手段に相当し、上記地図画像データ取得部42により取得した地図画像データに対応する地図付帯情報を生成する。本実施形態の例においてこの地図付帯情報は、地図画像データに基づく地図画像が実際の地理上どこの配置に対応するかの基準を示す登録点位置情報と、当該地図画像がディスプレイ15の表示画面15a上に表示された際の縮尺となる縮尺値と、当該地図画像の基準方位と実際の北の方位との偏差を示す方位角偏差とで構成される。そしてこの地図付帯情報と地図画像データとを組み合わせることによってナビゲーションに利用可能な地図データMDが構成されることになり、この地図データMDが上記記録媒体16に格納される。
【0021】
ナビゲーション部45は、上記測位部41により取得した実測位置情報に基づいて上記地図付帯情報を参照しつつ、地図画像データに基づく地図画像上において当該携帯型ナビゲーション端末100が存在する現在位置をディスプレイ15に表示する。
【0022】
制御部46は、上記測位部41により実測位置情報を取得し、上記地図画像データ取得部42により地図画像データを取得し、上記地図付帯情報生成部44により地図付帯情報を生成し、上記ナビゲーション部45によりナビゲーション表示を行う制御等の基本的な制御を実行する。
【0023】
以下においては、本実施形態の携帯型ナビゲーション端末100が上記地図付帯情報生成部44により地図付帯情報を生成する手法について説明する。
【0024】
図4は、地図付帯情報を生成する前提となる地図画像と表示画面15aの表示設定を表す図であり、図4(a)は地図画像データに基づく地図画像の全体を表す図であり、図4(b)はディスプレイ15の表示画面15aの全体を表す図であり、図4(c)は地図画像の一部を表示した表示画面15aの全体を表す図である。
【0025】
まず図4(a)において、この例では地図画像データとしてショッピングセンターの一つのフロアにおける店舗や通路の配置を表すフロア地図が用いられている。この地図画像データは、例えば、ショッピングセンターの出入口に掲示されているフロア地図をカメラ23で撮影し取得したり、あるいは当該ショッピングセンターのウェブサイトから上記通信ネットワーク24を介し取得されたものである。この地図画像データの地図画像16は横方向に長い長方形状で構成されており、図中では図示の煩雑を避けるために省略しているが、店舗や通路などの各部に対応する名称の文字列が書き込まれている。そしてこの地図画像16には、図示するように、地図画像データ上の横方向に対応するX軸(以下、Xm軸と称する)と地図画像データ上の縦方向に対応するY軸(以下、Ym軸と称する)による平面直交座標としてのデータ座標系Xm−Ymが、上記カメラ23又はウェブサイトからの取得時に予め設定されている。そして、各座標軸の最小単位は地図画像16を構成する画素ドットに対応している。
【0026】
図4(b)において、表示画面15aは上記図1にも示したように横方向に長い長方形状に形成されている。そして、図示するように、表示画面15aの横方向に対応するX軸(以下、Xs軸と称する)と表示画面15aの縦方向に対応するT軸(以下、Ys軸と称する)による平面直交座標としての表示座標系Xs−Ysが設定されており、各座標軸の最小単位は表示画面15aを構成する画素ドットに対応している。
【0027】
そしてこの例では、図4(a)に示す地図画像16の縦方向の長さとなるデータ上の画素ドット数が、図4(b)に示す表示画面15aの縦方向の長さとなる画素ドット数と一致しており、また図4(a)に示す地図画像16の横方向の長さとなるデータ上の画素ドット数が、図4(b)に示す表示画面15aの横方向の長さとなる画素ドット数より多くなっている。
【0028】
ここで本実施形態では、表示画面15a上において地図画像16を回転させずに等倍で表示させる場合を例にとって説明する。つまりデータ座標系Xm−Ymと表示座標系Xs−Ysの各X軸と各Y軸をそれぞれ平行に維持したまま、各座標における画素ドットを1対1で対応させて表示する。この場合、上述したように地図画像16と表示画面15aは縦方向において画素ドット数が同じであるが、地図画像16の方が表示画面15aよりも横方向の画素ドット数が多いため、図4(c)に示すように、表示画面15aは縦方向に対して地図画像16の全体を表示するが、横方向に対しては地図画像16の一部だけを表示することになる。
【0029】
そして、本実施形態ではさらに表示画面15aにおいて地図画像16を拡大・縮小により表示することはなく、また表示領域を移動しない場合を例にとって説明する。つまり、図4(a)中の点線部分に示すような表示領域Vを固定して表示するものとする。なお、この表示領域Vの左端位置は、地図座標のXm軸におけるxmcの位置に対応するものとする。
【0030】
図5〜図7は、地図付帯情報を生成するために登録点を登録する際の表示画面15a上における表示内容の一例を表す図であり、図5は第1登録点を登録する際の表示内容例、図6は第1登録点から第2登録点へ移動する際の表示内容例、図7は第2登録点を登録する際の表示内容例を表している。なお、地図付帯情報の生成を行う間には、図示する例のような十字形状のカーソルCが表示画面15a上どこか一箇所に常に表示されており、ユーザは上記4つの方向指示スイッチ2を操作することで各スイッチ2に対応する方向でカーソルCの表示位置を移動させることができる。
【0031】
ここで本実施形態においては、地図付帯情報を生成するための具体的な作業として、携帯型ナビゲーション端末100を実際に携帯したユーザが以下の手順により2つの登録点の登録を行う必要がある。
【0032】
まず第1登録点を登録するために、ユーザは表示画面15a上に表示されている地図画像16の表示領域V内の任意の位置を選択し、そこに対応する実際の場所に携帯型ナビゲーション端末100を携帯した状態で立つ。この例では、図5に示すように、フロアの出入口Dの実際の場所に立っているものとする。そしてユーザは方向指示スイッチ2を操作して表示画面15a上のカーソルCを移動し、ユーザのその時点の立ち位置に対応する地図画像16上の位置、つまり図示する例の出入口Dの位置にカーソルCを合わせる。その状態でユーザが登録操作スイッチ3を押すことにより、GPS21がその時点の実測位置情報を取得するとともに、その場所が第1登録点P1として当該実測位置情報と関連付けられて登録される。
【0033】
つまりこの第1登録点P1では、実測位置情報(kr1;経度,ir1;緯度)で示す実測位置に対して、地図画像16上のデータ座標系Xm−YmにおけるカーソルCの座標位置(xm1,ym1)と、表示画面15a上の表示座標系Xs−YsにおけるカーソルCの座標位置(xs1,ys1)の両方が関連させて登録される。そしてこのように一つの登録点に関する座標と位置の相関情報が、地図付帯情報の構成要素の一つである登録点位置情報となる。なお、現実の経度と緯度は角度を表す数値であるが、上記実測位置情報での経度kr1、緯度ir1としては、上記実測間隔距離Lrを直接算出できるように公知の手法で位置指標に変換したものを用いる(以下、同様)。
【0034】
次に第2登録点を登録するために、ユーザは同じ表示領域V内で上記第1登録点P1から適度に離れた位置を選択し、携帯型ナビゲーション端末100を携帯したままその位置まで移動する。この例では、図6に示すように、中央ロビーの左側中央で通路と接続する位置まで移動している。なお、第2登録点の位置はユーザが地図画像16と照合して対応する実際の場所が明確に分かる位置であればどこでもよい。また、図中の点線部は説明の便宜のために記載しており、実際の表示画面15a上では表示されない。その後にユーザは、移動先の立ち位置に対応する表示画面15a上の位置までカーソルCを移動させる。
【0035】
そして、図7に示すように表示画面15a上の移動先位置にカーソルCを合わせた状態でユーザが登録操作スイッチ3を押すことにより、GPS21がその時点の実測位置情報を取得するとともに、その場所が第2登録点P2として当該実測位置情報と関連付けられて登録される。
【0036】
つまりこの第2登録点P2では、実測位置情報(kr2;経度,ir2;緯度)で示す実測位置に対して、地図画像16上のデータ座標系Xm−YmにおけるカーソルCの座標位置(xm2,ym2)と、表示画面15a上の表示座標系Xs−YsにおけるカーソルCの座標位置(xs2,ys2)の両方が関連付けられて登録され、登録点位置情報として格納される。
【0037】
本実施形態は、以上の2つの登録点P1,P2の登録により、地図付帯情報の他の構成要素である縮尺値Ssrと方位角偏差Ashを算出することができる。
【0038】
まず縮尺値Ssrに関しては、上記の2つの登録点P1,P2の間の間隔距離について、実測位置情報に基づいた実際の間隔距離である実測間隔距離Lrと、表示座標系Xs−Ysに基づいた表示画面15a上の間隔距離である疑似間隔距離Lsとをそれぞれ求め、それらの比率から縮尺値Ssrを算出することができる。
【0039】
すなわち、実測位置情報の経度と緯度に基づき、例えば下記に示す数式(1)により縮尺値Ssrを算出できる。
【0040】
【数1】
・・・(1)
【0041】
このようにして算出された縮尺値Ssrは、実測位置情報を構成する経度と緯度を単位として表された実測間隔距離Lrに対する、ディスプレイ15の表示画面15aにおける画素ドット数を単位として表される疑似間隔距離Lsの比率で表された「角度/ドット数」を単位とする縮尺となる。なお、実測間隔距離Lrと疑似間隔距離Lsのいずれか又は両方を、それぞれ実際の地理上の距離や表示画面15a上の寸法としてメートル(m)などの長さの単位に換算して縮尺値Ssrを求めてもよい。
【0042】
次に方位角偏差Ashに関しては、上記の2つの登録点P1,P2の間の相対方位角について、実測位置情報に基づいた実際の相対方位角である実測相対方位角Arと、表示座標系Xs−Ysに基づいた表示画面15a上の相対方位角である疑似相対方位角Asとをそれぞれ求め、それら間の偏差から方位角偏差Ashを算出することができる。
【0043】
ここで、この例における表示画面15aにおける基準方位を表示座標系Xs−YsにおけるYs軸方向とし、実際の地理上における基準方位を一般的な北方向として、また第2登録点P2が第1登録点P1に対して相対的に略北東の方向に位置していると仮定した場合には、実測相対方位角Ar、疑似相対方位角As、及び方位角偏差Ashが図8に示すような関係となる。これにより、例えば下記に示す数式(2)により方位角偏差Ashを算出できる。
【0044】
【数2】
・・・(2)
【0045】
このようにして算出された方位角偏差Ashを、表示座標系Xs−YsのYs軸方向に加えた角度方向が表示画面15a上における北方向となる。
【0046】
以上のようにして、本実施形態は地図画像データに対応して登録点位置情報、縮尺値Ssr、及び方位角偏差Ashで構成される地図付帯情報を生成することができる。そして、本実施形態はこの地図付帯情報を参照しつつ表示画面15aに表示された地図画像16上に現在位置を表示することができる。以下にその手法について説明する。
【0047】
図9は、表示画面15aに表示された地図画像16上に上記地図付帯情報を参照して現在位置を表示した際の表示内容の一例を表す図である。
【0048】
この図9に示す例では、ユーザは携帯型ナビゲーション端末100を所持した状態で地図画像16の表示領域Vのうちの上方に位置する通路で左右方向の略中央の位置に立っており、このときのユーザの現在位置がマークMで表されている。そして、その位置に対応する現在位置点P0の表示座標系Xs−Ysにおける座標位置(xs0,ys0)は、例えば以下のようにして求められる。
【0049】
つまり、上述した地図付帯情報の生成において登録した2つの登録点のうちの一つ、この例では第1登録点P1を表示画面15a上の基準登録点として設定する。そして、このときにGPS21から取得される実測位置情報(kr0;経度,ir0;緯度)を用いて、表示画面15a上における上記基準登録点を原点とした極座標(間隔距離、相対方位角)における現在位置点P0の位置を求めることができる。したがって、この極座標位置(疑似間隔距離Ls0,疑似相対方位角As0)を表示座標系Xs−Ysの座標位置(xs0,ys0)に換算すればよい。
【0050】
すなわち、前述の縮尺値Ssr及び方位角偏差Ashを用いて疑似間隔距離Ls0及び疑似相対方位角As0をそれぞれ下記に示す数式(3)、数式(4)により求める。
【0051】
【数3】
・・・(3)
【0052】
【数4】
・・・(4)
【0053】
そして、上記による極座標位置(疑似間隔距離Ls0,疑似相対方位角As0)を、下記に示す数式(5)、数式(6)により表示座標系Xs−Ysの座標位置(xs0,ys0)に換算する。
【0054】
【数5】
・・・(5)
【0055】
【数6】
・・・(6)
【0056】
このようにして求められた表示座標系Xs−Ys上の現在位置点P0の座標位置(xs0,ys0)に、現在位置を示すマークをナビゲーション表示することができる。なお、数式中の縮尺値Ssr及び方位角偏差Ashは、当該地図画像データに対応して生成された地図付帯情報に含まれているものをそのまま用いればよい。
【0057】
携帯型ナビゲーション端末100は以上のような一構成例であり、次に図10、図11、図12を参照しつつ当該一構成例によるナビゲーション方法の一例について説明する。このナビゲーション方法は、制御部46のプログラムがCPU7において実行させる各ステップによって構成されており、次のような測位誘導処理、地図付帯情報生成処理、及びナビゲーション処理を含んでいる。
【0058】
図10は、測位誘導処理の手順例を示すフローチャートである。この測位誘導処理は、上記制御部46のプログラムがCPU7の制御によって動作することにより実現される手順を含んでいる。なお、このフローは、例えばユーザが携帯型ナビゲーション端末100に対して所定の操作を行った際に開始される。
【0059】
まず、ステップS5では、カメラ23、通信ネットワーク24、又は可搬型外部記憶装置25を介して外部から地図データMDを取得する。
【0060】
次にステップS200で、上記ステップS5で取得したままの地図画像データに対応して地図付帯情報を生成する地図付帯情報生成処理を行う。
【0061】
ステップS200が終了したら、ステップS300のナビゲーション処理へ移る。ステップS300では、上記ナビゲーション部45のプログラムにより、GPS21から取得した実測位置情報に基づいて当該携帯型ナビゲーション端末100を所持するユーザの現在位置を地図画像16上に重畳して表示するナビゲーション処理を行う。そしてこのフローを終了する。
【0062】
以上のように、本実施形態の測位誘導処理では、地図画像データとそれに対応する地図付帯情報とを用いて正確な実測位置のナビゲーション表示を行うことができる。
【0063】
図11は、地図付帯情報生成処理の手順例を示すフローチャートである。
【0064】
まず、ステップS205では、取得した地図データMD中の地図画像データに基づいた地図画像16をディスプレイ15の表示画面15a上に表示する。
【0065】
次にステップS210へ移り、地図画像16の表示領域V内において第1登録点P1と第2登録点P2の2点を登録する。この2点の登録点の登録は、上記図5〜図7で説明したような作業により行う。
【0066】
次にステップS215へ移り、上記ステップS210で登録した2点の登録点間の実測間隔距離Lrと疑似間隔距離Lsの比率に基づいて縮尺値Ssrを算出する。この縮尺値Ssrの算出は、上記図7で説明したように数式(1)により求められる。
【0067】
次にステップS220へ移り、上記ステップS210で登録した2点の登録点間の実測相対方位角Arと疑似相対方位角Asの偏差から方位角偏差Ashを算出する。この方位角偏差Ashの算出は、上記図8で説明したように数式(2)により求められる。そしてこのフローを終了する。
【0068】
図12は、ナビゲーション処理の手順例を示すフローチャートである。
【0069】
なお、このナビゲーション処理を行う前に上記ステップS200の地図付帯情報生成処理を行っており、既にステップS205で地図画像16が表示されている状態である。まず、ステップS310で、GPS21により実測位置情報を取得し、次のステップS315でこの実測位置情報を表示座標系Xs−Ysに換算する。この表示座標系Xs−Ysへの換算は、上記図9で説明したように数式(3)、数式(4)、数式(5)、数式(6)により求められる。
【0070】
次にステップS320へ移り、表示画面15a上で上記ステップS315により換算した表示座標系Xs−Ysの座標位置に現在位置を表すマークMを地図画像16に重畳して表示する。
【0071】
次にステップS325へ移り、ユーザが操作スイッチ22などを介してこのナビゲーション処理を終了するよう指示する操作が行われたか否かを判定する。終了操作が行われていない場合、ステップS310へ戻って同様の手順を繰り返す。一方、終了操作が行われている場合、このフローを終了する。
【0072】
本実施形態のナビゲーション処理では、このようにユーザが終了操作を行うまでの間、GPS21から得られる実測位置情報に基づいて表示画面15aに表示された地図画像16上に当該実測位置情報に対応する位置で現在位置マークMを重畳表示し続ける。
【0073】
上記実施形態におけるナビゲーション装置100(携帯型ナビゲーション端末に相当)においては、現在位置に対応した実測位置情報を取得する位置情報取得手段21,41(GPS及び測位部に相当)と、地図画像データを取得する地図データ取得手段42(地図画像データ取得部)と、前記地図画像データに基づく地図画像16と所定の位置を示すカーソルCとを重畳して表示画面15aに表示する表示手段15(ディスプレイに相当)と、前記表示画面15aに表示された前記地図画像16上における前記カーソルCの表示位置を移動させるよう指示操作するためのカーソル操作手段2(方向指示スイッチに相当)と、前記表示画面15aに表示された前記地図画像16上おける前記カーソルCの表示位置(データ座標系Xm−Ym上の座標位置と表示座標系Xs−Ys上の座標位置に相当)と、前記位置情報取得手段により取得した実測位置情報とを関連付けて一つの登録点に関する登録点位置情報として登録するよう指示操作するための登録操作手段3(登録操作スイッチに相当)と、前記登録操作手段3により登録された複数の前記登録点P1,P2に関する前記登録点位置情報に基づいて、前記地図データ取得手段により取得された前記地図画像データの地図付帯情報を生成する付帯情報生成手段44(地図付帯情報生成部に相当)とを有し、前記表示手段15は、前記地図付帯情報に沿った態様で、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0074】
このようにすると、地図画像データ上に登録点P1,P2を登録した際に当該登録点P1,P2の表示位置とそれに対応する実測位置情報の相関である登録点位置情報を得ることができ、この登録点位置情報から当該地図画像データが実際の地理上におけるどの領域に相当するものかを把握することができる。つまりこの登録点位置情報自体が地図付帯情報の一つの構成要素となり、さらに複数の登録点P1,P2を登録することでそれらの配置関係、つまり複数の登録点位置情報どうしの位置関係に基づいて他の地図付帯情報を生成することができる。
【0075】
この結果、例えば画像データのみからなる地図画像データだけを取得した場合でも、それに対応する地図付帯情報をナビゲーション装置自身で生成することができ、この地図付帯情報を参照して当該ナビゲーション装置を所持するユーザの現在位置をリアルタイムに表示することができる。
【0076】
なお、上記実施形態では、携帯型ナビゲーション端末100が、徒歩で移動する場合の現在位置表示を行う専用の装置として構成されているが、この他にも必要なハードウェア構成やソフトウェア構成を備えていれば携帯電話や車載用ナビゲーション装置などでも同等に機能させることも可能である。また、ディスプレイ15、GPS21、及び操作スイッチ22だけを携帯型端末の筐体に備え、他の構成部を本体部として別体にまとめて携帯型端末と情報送受信可能に接続した構成としてもよく、この場合にも同等に機能させることができる。
【0077】
上記実施形態における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記地図付帯情報は縮尺値Ssrを含み、前記付帯情報生成手段44は、前記複数の登録点P1,P2のうちの一対の登録点P1,P2の間の前記実測位置情報に基づく実測間隔距離Lrと、それら一対の登録点P1,P2の間の前記地図画像16上における疑似間隔距離Lsとの比率から、前記縮尺値Ssrを生成し、前記表示手段15は、前記縮尺値Ssrに沿った態様で、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0078】
このようにすると、実際の地理上における所定の長さと表示画面15a上又は地図画像16上において対応する長さの比率を表す縮尺値Ssrを地図付帯情報の一つとして求めることができ、この縮尺値Ssrから実際の地理上の長さ寸法を表示画面15a上においてどのような長さ寸法に換算すべきか求めることができる。なお、この縮尺値Ssrに基づいて、後述の上記図18に示すような縮尺ゲージを表示画面15a上に表示したり、地図画像16上に記入してもよい。また、上記縮尺値Ssrを用いることで、逆に表示画面15a上又は地図画像16上における長さ寸法を実際の地理上の長さ寸法に逆換算することもできる。
【0079】
上記実施形態における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記地図付帯情報は方位角偏差Ashを含み、前記付帯情報生成手段44は、前記複数の登録点P1,P2のうちの一対の登録点P1,P2の間の前記実測位置情報に基づく実測相対方位角Arと、それら一対の登録点P1,P2の間の前記地図画像16上における疑似相対方位角Asとの偏差から、前記方位角偏差Ashを生成し、前記表示手段15は、前記疑似相対方位角Asに沿った態様で、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0080】
このようにすると、実際の地理上の所定の方位と表示画面15a上において対応する方位との間の方位角偏差Ashを地図付帯情報の一つとして求めることができ、例えば実際の地理上の北の方位が表示画面15a上においてどの方位(方向)に相当するかを把握することができる。なお、この方位角偏差Ashに基づいて、後述の図18に示すような方位ゲージを表示画面15a上に表示したり、地図画像16上に記入してもよい。また、上記方位角偏差Ashを用いることで、逆に表示画面15a上における所定の方向を実際の地理上の方位に逆換算することもできる。
【0081】
上記実施形態における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記付帯情報生成手段44は、前記疑似間隔距離Ls又は前記疑似相対方位角Asを前記表示画面15a上に設定した表示座標系Xs−Ysに基づいて算出する。
【0082】
このようにすると、上記縮尺値Ssr及び上記方位角偏差Ashを、実際の地理と表示画面15aとの間の関係から求めることができ、現在位置を示すマークMの表示座標系Xs−Ys上の表示位置を少ない計算手順で容易に求めることができる。
【0083】
なお、本実施形態は、上記に限られず、種々の変形が可能である。すなわち例えば、ショッピングセンターの出入口に掲示されているフロア地図などには、各店舗や通路の配置順だけは正しく記載されているものの、見やすさを優先して実際の通路や店舗の配置寸法などをデフォルメして記載されたものが多くある。このデフォルメされた地図をカメラ23での撮影により地図画像データとして取得しても、そのままでは正しい現在位置のナビゲーション表示を行うことができない。
【0084】
そこで本変形例の携帯型ナビゲーション端末100は、地図画像データ上に複数の登録点を登録し、それらの間の縮尺値Ssrを略同一とするよう地図画像データを補正することで正確なナビゲーション表示を行えるようにする。
【0085】
図13は、本変形例の携帯型ナビゲーション端末100において動作するナビゲーションプログラムのソフトウェア構成例を示すブロック図である。本変形例では、図3に示した構成に加えて、地図画像データ補正部43が新たに設けられる。
【0086】
地図画像データ補正部43は地図データ補正手段に相当し、上記地図画像データ取得部42により取得した地図画像データに基づく地図画像の各画像部分の縮尺値が略同一となるようデータ補正する。地図付帯情報生成部44は、地図画像データ補正部43により補正された地図画像データに対応する地図付帯情報を生成する。
【0087】
地図画像データ補正部43は、その処理によってそれぞれの縮尺値Ssrが略同一となるよう地図画像データを補正することができる。以下にその補正の手法について説明する。
【0088】
図14〜図16は、地図画像データを補正する際の地図画像16の一例を表す図であり、図14は取得時にデフォルメして記載された状態の地図画像16の一例を表す図、図15はデフォルメ記載の地図画像16上に複数の登録点を登録した際の一例を表す図、図16は補正された地図画像16の一例を表す図である。なお、この地図画像16の補整を行う場合にも表示画面15a上にはカーソルCが表示されるが、これら図14〜図15では、上記図4(a)のように地図画像16そのものを表しているため、カーソルCの図示を省略している。
【0089】
図14は、ショッピングセンターのフロアの地図画像16の一例を示しており、中央位置で縦方向に配置された中央通路を挟んで店舗A〜店舗Jの10店舗が配置され、店舗や通路などの各部に対応する名称の文字列が書き込まれている。なお、後述の図15及び図16においては、図示の煩雑を避けるため、各部の名称の文字列を適宜省略している。そしてこの地図画像16上における中央通路と各店舗どうしの配置順は実際のフロアにおける配置関係と一致しているが、各店舗どうしの配置寸法や占有面積の比率については地図画像16と実際のフロアとで異なっている。この例では、当該地図画像16上における各店舗の縦方向の配置寸法の比率を実際の配置寸法の比率と略一致するよう地図画像データを補正する場合を例にとって説明する。
【0090】
まず補正を行う作業として、図15に示すように、地図画像16上において各店舗を縦方向に区画する境界線の近傍位置にそれぞれP1〜P13の登録点を登録する。この際の登録は、上述した地図付帯情報の生成の場合と同じように、ユーザが携帯型ナビゲーション端末100を所持した状態で実際にそれぞれ対応する場所に立ち、登録操作スイッチ3を押すことで登録を行う。
【0091】
この場合、各登録点P1〜P13では、それぞれ実測位置情報(kr1〜kr13;経度,ir1〜ir13;緯度)で示す実測位置に対して、表示画面15a上の表示座標系Xs−YsにおけるカーソルCの座標位置(xs1〜xs13,ys1〜ys13)と、地図画像16上のデータ座標系Xm−Ymにおいて対応する座標位置(xm1〜xm13,ym1〜ym13)の両方が関連付けられて登録され、それぞれの登録点位置情報として登録される。
【0092】
次に、図示するように、地図画像16上の縦方向で隣り合う配置関係にある2つの登録点の間の疑似間隔距離Lm1〜Lm10を設定する。これらはすなわち地図画像16上における各店舗の縦方向の配置寸法となる。また一方で、それら疑似間隔距離Lm1〜Lm10に対応する実測間隔距離Lr1〜Lr10をそれぞれ各登録点P1〜P13の実測位置情報(kr1〜kr13;経度,ir1〜ir13;緯度)に基づいて算出する。
【0093】
そして、一つの疑似間隔距離を基準間隔距離に設定した際のそれに対する他の疑似間隔距離の補正比を、実測間隔距離Lr1〜Lr10どうしの実測比から求める。図15に示す例では、登録点P1と登録点P2との間の疑似間隔距離Lm1を基準間隔距離pに設定する。そして、例えば実測間隔距離Lr2が実測間隔距離Lr1の1.8倍の長さであった場合には、それに対応して疑似間隔距離Lm2も疑似間隔距離Lm1の1.8倍の比率にあるとみなせるため、Lm2=1.8pの補正比が得られる。同様にして他の全ての疑似間隔距離Lm3〜Lm10についても基準間隔距離である疑似間隔距離Lm1に対する補正比を求める。
【0094】
そして以上のようにして得られた各補正比に基づいて、地図画像データを図16に示すように補正することができる。図示する例では、上記図14及び図15と比較して、各地図画像16上の縦方向における店舗C,E,I,Jの配置寸法である疑似間隔距離Lm3,Lm5,Lm9,Lm10が、店舗Aの配置寸法である疑似間隔距離Lm1と同じになるよう伸長され、店舗Hの配置寸法である疑似間隔距離Lm8が店舗Aの配置寸法である疑似間隔距離Lm1と同じになるよう圧縮されている。また、店舗Bの配置寸法である疑似間隔距離Lm2が店舗Aの配置寸法である疑似間隔距離Lm1の1.8倍となるよう伸長され、店舗Dの配置寸法である疑似間隔距離Lm4が店舗Aの配置寸法である疑似間隔距離Lm1の1.8倍となるよう圧縮されている。なお、店舗F,Gの疑似間隔距離Lm6,Lm7は、補正前から店舗Aの疑似間隔距離Lm1と同じで補正する必要がないためそのままとなっている。
【0095】
この図16に示した補正後の地図画像16においては、縦方向に沿った各店舗の配置寸法の比率が実際のそれぞれの配置寸法の比率と略一致することになり、これをナビゲーションに用いる場合には少なくとも縦方向に対して現在位置を高い精度で表示することができる。なお、このように地図画像16上における各画像部分の疑似間隔距離の比率を、対応する実際間隔距離の比率と略一致するよう地図画像データを補正することは、すなわち地図画像16上における各画像部分の縮尺値Ssrを略同一とするよう補正することと同じことである。そして上記基準間隔距離pを設定した登録点P1と登録点P2との間の画像部分の縮尺値Ssrが基準縮尺値に相当する。また図示した例では、地図画像16中において各店舗が配列する縦方向に対してのみそれらの配置寸法の比率を補正したが、これ以外にも地図画像16中における横方向に対して補正を行ったり、又は各通路の長さや道幅に対して補正を行うようにしてもよい。
【0096】
ここで、上記のように地図画像データの各画像部分を補正比に基づいて補正する際の伸長・圧縮について詳細に説明する。
【0097】
図17は、画像部分の伸長補正について説明する図であり、図17(a)は補正前の原画像を表し、図17(b)は原画像を登録点の配列方向に区画した状態を表し、図17(c)は原画像の各区画間の距離を補正した状態を表し、図17(d)は各区画の補正距離に応じて画像を補正した状態を表している。
【0098】
まず、例えば図17(a)に示すように画素ドット列で曲線が記載されている原画像に対して、図17(b)に示すように図中の横方向一直線上に配置された4つの登録点P1〜P4を登録し、それら登録点のそれぞれの横方向位置を境界として3つの区画a,b,cが横並びに設定されたものとする。そして例えば区画bの実測間隔距離が区画aの実測間隔距離の2倍の長さであった場合には、それに対応して図17(c)に示すように区画bの疑似間隔距離Lmbが区画aの疑似間隔距離Lmaの2倍の長さ2Lmaとなるよう登録点P1と登録点P2とを離間させて区画間補正する。
【0099】
また、区画b内において曲線を構成する画素ドットは、図17(d)に示すように区画補正方向である横方向に対して隣り合う画素ドットどうしを離間させ、補正された疑似間隔距離2Lmaの区画b全体に渡って均等に分布するよう再配置させる。なお、特に図示しないが、再配置された画素ドット間に生じた隙間においても、隣り合う画素ドット間の中間位置に新たに画素ドットを追加するようにして曲線の連続性を維持させるようにしてもよい。このようにすることで、原画像の曲線全体の形状を大きく変形させることなく自然な伸長補正を行うことができる。
【0100】
なお、特に図示しないが、圧縮補正を行う場合、つまり隣り合う登録点どうしを近づけてその間の区画の疑似間隔距離を短くする場合には、当該区画内において曲線を構成する画素ドットどうしを区画補正方向で近接させて、当該区画全体に渡り均等に分布するよう再配置すればよい。また、地図画像16に記載されている文字列については、画像認識や文字認識などによりその文字列の画像部分を切り取り、上述した画像部分の伸長・圧縮補正から除外して原画像のまま位置を調整して張り直すようにする。
【0101】
また、本実施形態における地図画像データ補正部43は、グラフィックコントローラ13で作成する地図画像16の元となる前述の地図画像データに、経緯線メッシュの書き込みを行う。この経緯線メッシュとは、経線と緯線にそれぞれ平行な方向、つまり東西方向及び南北方向でそれぞれ等間隔の網目状に書き込まれた線である。図18は、例えば上記図16の地図画像16の画像データに対し経緯線メッシュを書き込んだ状態を概念的に表した説明図である。このように経緯線メッシュを地図画像16の画像データに記入することにより、ある位置で計測した経度、緯度を、この経緯線メッシュのどの位置となるか対応づけることで、地図画像16上にプロットする手がかりとして使用できるようになる。
【0102】
なお、この経緯線メッシュは上記基準縮尺値に応じた線間隔で書き込むことで、地図画像16の領域に適した密度の経緯線メッシュとすることができる。例えば、基準縮尺値が大きい、すなわち地図画像16の表示領域Vが実際の地理上の比較的狭い範囲に対応している場合には、比較的短い実測間隔距離に対応する線間隔で経緯線メッシュを書き込む。また、基準縮尺値が小さい、すなわち地図画像16の表示領域Vが実際の地理上の比較的広い範囲に対応している場合には、比較的長い実測間隔距離に対応する線間隔で経緯線メッシュを書き込む。本変形例では、上記の補正の結果、地図画像16の全体において密度が均一な経緯線メッシュ、つまり線間隔が均等な経緯線メッシュとすることができる。
【0103】
本変形例の携帯型ナビゲーション端末100は以上のような一構成例であり、次に図19及び図20を参照しつつ当該一構成例によるナビゲーション方法の一例について説明する。このナビゲーション方法は、制御部46のプログラムがCPU7において実行させる各ステップによって構成されており、次のような測位誘導処理、地図画像データ補正処理、地図付帯情報生成処理、及びナビゲーション処理を含んでいる。
【0104】
図19は、測位誘導処理の手順例を示すフローチャートである。まず、図10と同様のステップS5で、カメラ23、通信ネットワーク24、又は可搬型外部記憶装置25を介して外部から地図データMDを取得する。
【0105】
次にステップS10では、上記ステップS5で取得した地図データMDの地図画像データについて補正が必要であるか否か、つまり当該地図画像データの全体で縮尺が一様であって各部の配置寸法の比率が対応する実際の配置寸法の比率と一致しているか否かを判定する。この判定は、上記ステップS5における地図データMDの取得方法の種類や、操作スイッチ22を介したユーザによる判定操作に基づいて判定する。
【0106】
補正が不要である場合、上記図10と同様のステップS200に移り、上記ステップS5で取得したままの地図画像データ(又は上記ステップS100の地図画像データ補正処理によりさらに補正された地図画像データ)に対応して地図付帯情報を生成する地図付帯情報生成処理を行う。
【0107】
一方、上記ステップS10の判定において、補正が必要である場合、すなわち取得した地図画像データに基づく地図画像16の各画像部分の縮尺が異なっている場合、ステップS100へ移り、地図画像16の各画像部分の縮尺値Ssrが略同一となるようデータ補正する地図画像データ補正処理を行い、ステップS200へ移る。そして、ステップS200で、上記ステップS5で取得された後上記ステップS100の地図画像データ補正処理によりさらに補正された地図画像データに対応して地図付帯情報を生成する地図付帯情報生成処理を行う。なお、図11を用いて前述したステップS200の詳細手順において、既に上記地図画像データ補正処理のステップS135で補正済みの地図画像16が表示されていることから、前述のステップS205を省略してもよい。さらに、ステップS210についても、既に複数の登録点の登録が行われているため、そのうちの2つの登録点を第1登録点P1、第2登録点P2として設定することで、ステップS210を省略してもよい。
【0108】
上記ステップS200が終了した後の、ステップS300のナビゲーション処理は上記図10と同様であり、説明を省略する。
【0109】
図20は、地図画像データ補正処理の手順例を示すフローチャートである。
【0110】
まず、ステップS105では、取得した地図データMD中の地図画像データに基づいた地図画像16、つまり原画像をディスプレイ15の表示画面15a上に表示する。
【0111】
次のステップS110では、地図画像16の表示領域V内において補正に必要とされる複数の登録点の登録を行う。この複数の登録点の登録は、上記図5〜図7や上記図15で説明したような作業により行う。
【0112】
次のステップS115では、ユーザから操作スイッチ22を介して登録点の登録を終了するよう指示する操作が行われたか否かを判定する。登録を終了するよう指示する操作が行われていない場合、ステップS110に戻り同様の手順を繰り返す。一方、登録の終了を指示する操作が行われている場合、次のステップS120へ移る。
【0113】
ステップS120では、登録点間の実測間隔距離を算出する。この実測間隔距離の算出は、上記図7や上記図15で説明したような処理により行う。
【0114】
次にステップS125へ移り、地図画像16上における登録点間の疑似間隔距離を補正する。この疑似間隔距離の補正は、上記図16や上記図17で説明したような処理により行う。
【0115】
次にステップS130へ移り、地図画像16の画像データに上記図18に示したような経緯線メッシュを記入する。なお、この経緯線メッシュは、前述した図12のステップS315において実測位置情報を表示座標系Xs−Ysに換算する際に用いることができる。
【0116】
次にステップS135へ移り、以上のようにして補正された地図画像16を表示画面15aに再表示してこのフローを終了する。
【0117】
以上のように、本変形例では、取得した地図データMDに含まれる地図画像データに補正が必要な場合に地図画像データ補正処理を行い、この場合には地図画像データの内容が変化するためにあらためて対応する地図付帯情報を地図付帯情報生成処理によって生成する。この結果、全体的に縮尺値Ssrが同じ地図画像データとそれに対応する地図付帯情報とを用いて正確な実測位置のナビゲーション表示を行うことができる。
【0118】
上記変形例における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記複数の登録点P1〜P13のうち一対の登録点の間の前記縮尺値Ssrが別の一対の登録点の間の前記縮尺値Ssrと異なる場合には、それぞれの前記縮尺値Ssrが略同一となるよう前記地図画像データを補正する地図データ補正手段43(地図画像データ補正部に相当)を有し、前記表示手段15は、前記補正された地図画像データに基づき、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0119】
このようにすると、地図画像16上の各部で同一の縮尺値Ssrが適用できることになり、すなわち地図画像データの内容を実際の地理上の形状や配置寸法に対して同じ縮尺値Ssrで表された正確な内容に補正することができる。これにより、当該地図画像データに対して正確な地図付帯情報を生成することができる。
【0120】
なお、地図画像データの内容として上述したショッピングセンターのフロア地図以外にも、例えば鉄道駅の構内図、観光地のレジャーマップ、及び駐車場の構内図などのようにデフォルメして記載される場合の多い地図への適用が有用であり、また手書きの地図などにも応用が可能である。また複数の登録点の登録を行って一度補正してしまえば、その地図画像データを何度でも利用でき、また他の人に提供することもできる。
【0121】
上記変形例における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記地図データ補正手段43は、前記複数の登録点P1〜P13のうちの特定の一対の登録点の間の前記縮尺値Ssrを基準縮尺値として設定し、他の一対の登録点の間の前記縮尺値Ssrが前記基準縮尺値と略同一となるよう、各対の登録点の間の画像部分を圧縮又は伸長するよう地図画像データを補正する。
【0122】
このようにすると、各対の登録点間の画像部分を同じ基準縮尺値で統一し、またそれら各画像部分における原画像の記載内容を大きく変形させることなく自然な補正を行うことができる。
【0123】
なお、一般的な車載用ナビゲーション装置には、ユーザの現在位置を必ず付近の道路や通路上に位置するよう補正するマップマッチング機能を備えている場合が多い。そのような車載用ナビゲーション装置に本変形例を適用する場合には、ユーザが店舗内領域などのように道路や通路以外に位置する場合があるため当該マップマッチング機能を無効化し、GPS21などから取得する位置情報やジャイロなどから取得する角加速度情報を用いて精度の高い位置補正を行う必要がある。
【0124】
しかし、例えば画像認識などにより地図画像16の記載内容から道路や通路が認識され、明らかにユーザがそれら道路や通路を通行していると判断されている場合には、上記のマップマッチング機能による位置補正を利用できる。この場合の道路や通路の認識方法としては、所定の長さ以上の直線又は曲線を道路や通路として認識してもよいし、又は地図画像16中における一般的な店舗領域の大きさを取得しその大きさと比較して仕切り線のない直線又は曲線を道路や通路として認識してもよい。
【0125】
上記変形例における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記地図データ補正手段43は、前記基準縮尺値に対応した間隔で経線及び緯線を前記地図画像データの全体に書き込む第1経緯線記録手段S130を有し、前記表示手段15は、前記第1経緯線記録手段S130により書き込まれた前記罫線及び前記緯線に応じて、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0126】
このようにすると、表示画面15a上に地図画像16を表示して現在位置のナビゲーション表示を行うとき、ある位置で計測した経度及び緯度をこの経緯線メッシュのどの位置となるか対応づけることで、地図画像16上にプロットする手がかりとして使用することができる。
【0127】
なお、上記変形例の第1経緯線記録手段S130では縮尺値Ssrが一様である地図画像16の画像データ全体に対して線間隔が均一の経緯線メッシュを書き込んだが、これに限られない。すなわち、複数の登録点P1〜P13のうち一対の登録点の間の縮尺値Ssrが別の一対の登録点の間の縮尺値Ssrと異なる場合には、各対の登録点の間の画像部分において該当する縮尺値Ssrに対応した間隔で経線及び緯線を地図画像データに書き込む第2経緯線記録手段を有し、前記表示手段15は、前記第2経緯線記録手段により書き込まれた前記罫線及び前記緯線に応じて、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示するようにしてもよい。
【0128】
この場合には、地図画像データ補正処理において地図画像16上の各画像部分を伸長・圧縮して各部の縮尺値Ssrを同じするよう補正するのではなく、例えば図14に対応する図21に示すように、地図画像16に対応する画像データをそのままにして各対の登録点間の画像部分に対応した画像データ上に、それぞれ該当する縮尺値Ssrに対応した線間隔の経緯線メッシュを書き込むようにする。この場合に第2経緯線記録手段は、地図画像データ補正処理において経緯線メッシュを書き込む手順に相当する。
【0129】
このような、各画像データ部分の縮尺値Ssrの違いに対応して局所的に密度が異なる、地図画像16の画像データ上の経緯線メッシュを用いても、上記同様、ある位置で計測した経度、緯度を、この経緯線メッシュのどの位置となるか対応づけることで、地図画像16上にプロットする手がかりとして使用することができる。
【0130】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【0131】
【図1】携帯型ナビゲーション端末の外観を示す図である。
【図2】携帯型ナビゲーション端末の電気的なハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図3】図2に示す携帯型ナビゲーション端末において動作するナビゲーションプログラムのソフトウェア構成例を示すブロック図である。
【図4】地図付帯情報を生成する前提となる地図画像と表示画面の表示設定を表す図である。
【図5】第1登録点を登録する際の表示画面の表示内容例を表す図である。
【図6】第1登録点から第2登録点へ移動する際の表示画面の表示内容例を表す図である。
【図7】第2登録点を登録する際の表示画面の表示内容例を表す図である。
【図8】実測相対方位角、疑似相対方位角、及び方位角偏差の関係例を表す図である。
【図9】表示画面に表示された地図画像上に上記地図付帯情報を参照して現在位置を表示した際の表示内容の一例を表す図である。
【図10】測位誘導処理の手順例を示すフローチャートである。
【図11】地図付帯情報生成処理の手順例を示すフローチャートである。
【図12】ナビゲーション処理の手順例を示すフローチャートである。
【図13】携帯型ナビゲーション端末において動作するナビゲーションプログラムのソフトウェア構成例を示すブロック図である。
【図14】取得時にデフォルメして記載された状態の地図画像の一例を表す図である。
【図15】デフォルメ記載の地図画像上に複数の登録点を登録した際の一例を表す図である。
【図16】補正された地図画像の一例を表す図である。
【図17】画像部分の伸長補正について説明する図である。
【図18】地図画像の画像データに一様な線間隔の経緯線メッシュを書き込んだ状態を概念的に表す説明図である。
【図19】測位誘導処理の手順例を示すフローチャートである。
【図20】地図画像データ補正処理の手順例を示すフローチャートである。
【図21】各画像部分の縮尺値に対応した線間隔の経緯線メッシュを書き込んだ例を表す図である。
【符号の説明】
【0132】
2 方向指示スイッチ(カーソル操作手段に相当)
3 登録操作スイッチ(登録操作手段に相当)
15 ディスプレイ(表示手段に相当)
15a 表示画面
16 地図画像
21 GPS(位置情報取得手段に相当)
22 操作スイッチ(カーソル操作手段、登録操作手段に相当)
23 カメラ(地図データ取得手段に相当)
24 通信ネットワーク(地図データ取得手段に相当)
25 可搬型記憶装置(地図データ取得手段に相当)
41 測位部(位置情報取得手段に相当)
42 地図画像データ取得部(地図データ取得手段に相当)
43 地図画像データ補正部(地図データ補正手段に相当)
44 地図付帯情報生成部(付帯情報生成手段に相当)
45 ナビゲーション部
46 制御部
100 携帯型ナビゲーション端末
C カーソル
M マーク
MD 地図データ
P0 現在位置点
P1〜P13 登録点
V 表示領域
【技術分野】
【0001】
本発明は、GPSなどの測位手段を用いて地図画像上における現在位置を表示するナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年では、GPSなどの測位手段を用いて自己の実測位置情報を取得し、地図画像上の上記実測位置情報に対応する位置に自己の現在位置を表示する各種のナビゲーション装置が提供されている。
【0003】
【特許文献1】特開2002−267461号公報(段落番号0055、図8)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来のナビゲーション装置では、装置内に予め用意された地図画像データを用いることで、上記測位手段から取得した実測位置情報に基づく自己の現在位置が、地図画像を表示する表示画面上においてどの位置に対応するかを特定し、位置表示を行う。
【0005】
しかしながら、近年、光学機器や情報通信手段の発達により、例えば小型カメラによる撮影や写真の光学読み取りなどによって地図画像データの取得が容易となっている。従来のナビゲーション装置では、そのようにして装置外から取得された地図画像データを用い位置表示を行うことまでは考慮されていない。このため、仮に上記地図画像データを取得して表示画面上に表示しても、上記測位手段の実測位置情報が地図画像のどの部分に対応するのかを特定できず、自己のリアルタイムな現在位置を表示することができなかった。
【0006】
本発明が解決しようとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、現在位置に対応した実測位置情報を取得する位置情報取得手段と、地図画像データを取得する地図データ取得手段と、前記地図画像データに基づく地図画像と所定の位置を示すカーソルとを重畳して表示画面に表示する表示手段と、前記表示画面に表示された前記地図画像上における前記カーソルの表示位置を移動させるよう指示操作するためのカーソル操作手段と、前記表示画面に表示された前記地図画像上おける前記カーソルの表示位置と、前記位置情報取得手段により取得した実測位置情報とを関連付けて一つの登録点に関する登録点位置情報として登録するよう指示操作するための登録操作手段と、前記登録操作手段により登録された複数の前記登録点に関する前記登録点位置情報に基づいて、前記地図データ取得手段により取得された前記地図画像データの地図付帯情報を生成する付帯情報生成手段と、を有し、前記表示手段は、前記地図付帯情報に沿った態様で、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態のナビゲーション装置としての携帯型ナビゲーション端末の外観を示す図である。
【0009】
この携帯型ナビゲーション端末100は略直方体形状の筐体1を有しており、この筐体1の図示正面に位置する平面部には略長方形状のディスプレイ(表示手段に相当)15と、上下左右の4方向にそれぞれ対応した4つの方向指示スイッチ(カーソル操作手段に相当)2と、登録操作スイッチ(登録操作手段に相当)3とを備えており、筐体1の図示上方に位置する端部にはGPSアンテナ4を備えている。また、特に図示していないが、筐体1の図示裏側に位置する背面部には小型のカメラが内蔵されており、筐体1の側面部には各種の外部機器や通信ネットワークを接続するためのインターフェイス接続部が備えられている。
【0010】
図2は、携帯型ナビゲーション端末100の電気的なハードウェア構成例を示すブロック図である。
【0011】
この携帯型ナビゲーション端末100は、記憶装置18、演算装置20、表示制御回路14及びインターフェイス6がバス12に接続されている。この携帯型ナビゲーション端末100には、上記表示制御回路14を介して上記ディスプレイ15が接続されて備えられている。この携帯型ナビゲーション端末100には、インターフェイス6を介して、GPS(Global Positioning System)21と、カメラ23と、上記方向指示スイッチ2及び上記登録操作スイッチ3で構成する操作スイッチ22とが接続されて当該携帯型ナビゲーション端末100の筐体1に備えられており、また通信ネットワーク24や、フラッシュメモリなどを利用した可搬型記憶装置25などが外部からインターフェイスに接続可能となっている。
【0012】
ディスプレイ15は表示手段に相当し、本実施形態の例では液晶パネルで構成される表示画面15aを有し、後述するように表示画面15a上に設定されたXs−Ys平面直交座標にしたがって画素ドットが配列されている。
【0013】
演算装置20は、所定のプログラムの動作によって、記憶装置18、インターフェイス6及び表示制御回路14との間でデータの交換が可能な構成となっている。
【0014】
GPS21は位置情報取得手段に相当し、例えば複数のGPS衛星からの電波を上記GPSアンテナ4を介して受信して演算を行い、測位を行う機能を有する。このGPS21は、緯度、経度の組み合わせの測位データを生成する。具体的には、このGPS21は、例えば同時に観測した4機の衛星までの疑似距離を測定し、これら4機の衛星までの疑似距離の差に基づいて、現在地の測位を行う機能を有する。またこのGPS21は、同等の機能を有するものであれば、複数の無線電話基地局から受信する電波を演算して測位を行うといった他の方式の測位手段を用いてもよい。
【0015】
記憶装置18は、ROM8、RAM9及び記録媒体16を有する。ROM8は、後述する各種の処理プログラムやその他必要な情報が予め書き込まれた情報記憶媒体である。RAM9は、上記各種のプログラムを実行する上で必要な情報の書き込み及び読み出しが行われる情報記憶媒体である。記録媒体16は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスクなどの情報記憶媒体である。この記録媒体16は、後述する地図データを不揮発的に記憶可能である。
【0016】
演算装置20は、CPU7及びグラフィックコントローラ13を有する。CPU7は、上記各種のプログラムにしたがって各種の演算、制御を行う機能を有する。グラフィックコントローラ13は、CPU7の制御によってビデオRAM(図示せず)などから画像データを取得し、この画像データに基づく画像を表示制御回路14によってディスプレイ15に表示させる機能を有する。このグラフィックコントローラ13はまた、CPU7の制御によって、上記地図データに含まれる地図画像データに基づいた地図画像をディスプレイ15に表示させ、その地図画像上に所定の位置を示す後述のカーソルや、ユーザの現在位置を表す現在位置点のマークを重ね合わせて表示させる機能を有する。
【0017】
図3は、図2に示す携帯型ナビゲーション端末100において動作するナビゲーションプログラムのソフトウェア構成例を示すブロック図である。
ナビゲーションプログラムは、その機能として測位部41、地図画像データ取得部42、地図画像データ補正部43、地図付帯情報生成部44、ナビゲーション部45、制御部46を有し、上述した各機能や後述する各機能を携帯型ナビゲーション端末100において発揮させる。
【0018】
測位部41は位置情報取得手段に相当し、当該携帯型ナビゲーション端末100が現存する現在位置を、緯度と経度の組み合わせからなる実測位置情報として取得する。
【0019】
地図画像データ取得部42は地図データ取得手段に相当し、前述したカメラ23、通信ネットワーク24、及び可搬型記憶装置25を介して例えば画像データのみからなる地図画像データを取得する。
【0020】
地図付帯情報生成部44は付帯情報生成手段に相当し、上記地図画像データ取得部42により取得した地図画像データに対応する地図付帯情報を生成する。本実施形態の例においてこの地図付帯情報は、地図画像データに基づく地図画像が実際の地理上どこの配置に対応するかの基準を示す登録点位置情報と、当該地図画像がディスプレイ15の表示画面15a上に表示された際の縮尺となる縮尺値と、当該地図画像の基準方位と実際の北の方位との偏差を示す方位角偏差とで構成される。そしてこの地図付帯情報と地図画像データとを組み合わせることによってナビゲーションに利用可能な地図データMDが構成されることになり、この地図データMDが上記記録媒体16に格納される。
【0021】
ナビゲーション部45は、上記測位部41により取得した実測位置情報に基づいて上記地図付帯情報を参照しつつ、地図画像データに基づく地図画像上において当該携帯型ナビゲーション端末100が存在する現在位置をディスプレイ15に表示する。
【0022】
制御部46は、上記測位部41により実測位置情報を取得し、上記地図画像データ取得部42により地図画像データを取得し、上記地図付帯情報生成部44により地図付帯情報を生成し、上記ナビゲーション部45によりナビゲーション表示を行う制御等の基本的な制御を実行する。
【0023】
以下においては、本実施形態の携帯型ナビゲーション端末100が上記地図付帯情報生成部44により地図付帯情報を生成する手法について説明する。
【0024】
図4は、地図付帯情報を生成する前提となる地図画像と表示画面15aの表示設定を表す図であり、図4(a)は地図画像データに基づく地図画像の全体を表す図であり、図4(b)はディスプレイ15の表示画面15aの全体を表す図であり、図4(c)は地図画像の一部を表示した表示画面15aの全体を表す図である。
【0025】
まず図4(a)において、この例では地図画像データとしてショッピングセンターの一つのフロアにおける店舗や通路の配置を表すフロア地図が用いられている。この地図画像データは、例えば、ショッピングセンターの出入口に掲示されているフロア地図をカメラ23で撮影し取得したり、あるいは当該ショッピングセンターのウェブサイトから上記通信ネットワーク24を介し取得されたものである。この地図画像データの地図画像16は横方向に長い長方形状で構成されており、図中では図示の煩雑を避けるために省略しているが、店舗や通路などの各部に対応する名称の文字列が書き込まれている。そしてこの地図画像16には、図示するように、地図画像データ上の横方向に対応するX軸(以下、Xm軸と称する)と地図画像データ上の縦方向に対応するY軸(以下、Ym軸と称する)による平面直交座標としてのデータ座標系Xm−Ymが、上記カメラ23又はウェブサイトからの取得時に予め設定されている。そして、各座標軸の最小単位は地図画像16を構成する画素ドットに対応している。
【0026】
図4(b)において、表示画面15aは上記図1にも示したように横方向に長い長方形状に形成されている。そして、図示するように、表示画面15aの横方向に対応するX軸(以下、Xs軸と称する)と表示画面15aの縦方向に対応するT軸(以下、Ys軸と称する)による平面直交座標としての表示座標系Xs−Ysが設定されており、各座標軸の最小単位は表示画面15aを構成する画素ドットに対応している。
【0027】
そしてこの例では、図4(a)に示す地図画像16の縦方向の長さとなるデータ上の画素ドット数が、図4(b)に示す表示画面15aの縦方向の長さとなる画素ドット数と一致しており、また図4(a)に示す地図画像16の横方向の長さとなるデータ上の画素ドット数が、図4(b)に示す表示画面15aの横方向の長さとなる画素ドット数より多くなっている。
【0028】
ここで本実施形態では、表示画面15a上において地図画像16を回転させずに等倍で表示させる場合を例にとって説明する。つまりデータ座標系Xm−Ymと表示座標系Xs−Ysの各X軸と各Y軸をそれぞれ平行に維持したまま、各座標における画素ドットを1対1で対応させて表示する。この場合、上述したように地図画像16と表示画面15aは縦方向において画素ドット数が同じであるが、地図画像16の方が表示画面15aよりも横方向の画素ドット数が多いため、図4(c)に示すように、表示画面15aは縦方向に対して地図画像16の全体を表示するが、横方向に対しては地図画像16の一部だけを表示することになる。
【0029】
そして、本実施形態ではさらに表示画面15aにおいて地図画像16を拡大・縮小により表示することはなく、また表示領域を移動しない場合を例にとって説明する。つまり、図4(a)中の点線部分に示すような表示領域Vを固定して表示するものとする。なお、この表示領域Vの左端位置は、地図座標のXm軸におけるxmcの位置に対応するものとする。
【0030】
図5〜図7は、地図付帯情報を生成するために登録点を登録する際の表示画面15a上における表示内容の一例を表す図であり、図5は第1登録点を登録する際の表示内容例、図6は第1登録点から第2登録点へ移動する際の表示内容例、図7は第2登録点を登録する際の表示内容例を表している。なお、地図付帯情報の生成を行う間には、図示する例のような十字形状のカーソルCが表示画面15a上どこか一箇所に常に表示されており、ユーザは上記4つの方向指示スイッチ2を操作することで各スイッチ2に対応する方向でカーソルCの表示位置を移動させることができる。
【0031】
ここで本実施形態においては、地図付帯情報を生成するための具体的な作業として、携帯型ナビゲーション端末100を実際に携帯したユーザが以下の手順により2つの登録点の登録を行う必要がある。
【0032】
まず第1登録点を登録するために、ユーザは表示画面15a上に表示されている地図画像16の表示領域V内の任意の位置を選択し、そこに対応する実際の場所に携帯型ナビゲーション端末100を携帯した状態で立つ。この例では、図5に示すように、フロアの出入口Dの実際の場所に立っているものとする。そしてユーザは方向指示スイッチ2を操作して表示画面15a上のカーソルCを移動し、ユーザのその時点の立ち位置に対応する地図画像16上の位置、つまり図示する例の出入口Dの位置にカーソルCを合わせる。その状態でユーザが登録操作スイッチ3を押すことにより、GPS21がその時点の実測位置情報を取得するとともに、その場所が第1登録点P1として当該実測位置情報と関連付けられて登録される。
【0033】
つまりこの第1登録点P1では、実測位置情報(kr1;経度,ir1;緯度)で示す実測位置に対して、地図画像16上のデータ座標系Xm−YmにおけるカーソルCの座標位置(xm1,ym1)と、表示画面15a上の表示座標系Xs−YsにおけるカーソルCの座標位置(xs1,ys1)の両方が関連させて登録される。そしてこのように一つの登録点に関する座標と位置の相関情報が、地図付帯情報の構成要素の一つである登録点位置情報となる。なお、現実の経度と緯度は角度を表す数値であるが、上記実測位置情報での経度kr1、緯度ir1としては、上記実測間隔距離Lrを直接算出できるように公知の手法で位置指標に変換したものを用いる(以下、同様)。
【0034】
次に第2登録点を登録するために、ユーザは同じ表示領域V内で上記第1登録点P1から適度に離れた位置を選択し、携帯型ナビゲーション端末100を携帯したままその位置まで移動する。この例では、図6に示すように、中央ロビーの左側中央で通路と接続する位置まで移動している。なお、第2登録点の位置はユーザが地図画像16と照合して対応する実際の場所が明確に分かる位置であればどこでもよい。また、図中の点線部は説明の便宜のために記載しており、実際の表示画面15a上では表示されない。その後にユーザは、移動先の立ち位置に対応する表示画面15a上の位置までカーソルCを移動させる。
【0035】
そして、図7に示すように表示画面15a上の移動先位置にカーソルCを合わせた状態でユーザが登録操作スイッチ3を押すことにより、GPS21がその時点の実測位置情報を取得するとともに、その場所が第2登録点P2として当該実測位置情報と関連付けられて登録される。
【0036】
つまりこの第2登録点P2では、実測位置情報(kr2;経度,ir2;緯度)で示す実測位置に対して、地図画像16上のデータ座標系Xm−YmにおけるカーソルCの座標位置(xm2,ym2)と、表示画面15a上の表示座標系Xs−YsにおけるカーソルCの座標位置(xs2,ys2)の両方が関連付けられて登録され、登録点位置情報として格納される。
【0037】
本実施形態は、以上の2つの登録点P1,P2の登録により、地図付帯情報の他の構成要素である縮尺値Ssrと方位角偏差Ashを算出することができる。
【0038】
まず縮尺値Ssrに関しては、上記の2つの登録点P1,P2の間の間隔距離について、実測位置情報に基づいた実際の間隔距離である実測間隔距離Lrと、表示座標系Xs−Ysに基づいた表示画面15a上の間隔距離である疑似間隔距離Lsとをそれぞれ求め、それらの比率から縮尺値Ssrを算出することができる。
【0039】
すなわち、実測位置情報の経度と緯度に基づき、例えば下記に示す数式(1)により縮尺値Ssrを算出できる。
【0040】
【数1】
・・・(1)
【0041】
このようにして算出された縮尺値Ssrは、実測位置情報を構成する経度と緯度を単位として表された実測間隔距離Lrに対する、ディスプレイ15の表示画面15aにおける画素ドット数を単位として表される疑似間隔距離Lsの比率で表された「角度/ドット数」を単位とする縮尺となる。なお、実測間隔距離Lrと疑似間隔距離Lsのいずれか又は両方を、それぞれ実際の地理上の距離や表示画面15a上の寸法としてメートル(m)などの長さの単位に換算して縮尺値Ssrを求めてもよい。
【0042】
次に方位角偏差Ashに関しては、上記の2つの登録点P1,P2の間の相対方位角について、実測位置情報に基づいた実際の相対方位角である実測相対方位角Arと、表示座標系Xs−Ysに基づいた表示画面15a上の相対方位角である疑似相対方位角Asとをそれぞれ求め、それら間の偏差から方位角偏差Ashを算出することができる。
【0043】
ここで、この例における表示画面15aにおける基準方位を表示座標系Xs−YsにおけるYs軸方向とし、実際の地理上における基準方位を一般的な北方向として、また第2登録点P2が第1登録点P1に対して相対的に略北東の方向に位置していると仮定した場合には、実測相対方位角Ar、疑似相対方位角As、及び方位角偏差Ashが図8に示すような関係となる。これにより、例えば下記に示す数式(2)により方位角偏差Ashを算出できる。
【0044】
【数2】
・・・(2)
【0045】
このようにして算出された方位角偏差Ashを、表示座標系Xs−YsのYs軸方向に加えた角度方向が表示画面15a上における北方向となる。
【0046】
以上のようにして、本実施形態は地図画像データに対応して登録点位置情報、縮尺値Ssr、及び方位角偏差Ashで構成される地図付帯情報を生成することができる。そして、本実施形態はこの地図付帯情報を参照しつつ表示画面15aに表示された地図画像16上に現在位置を表示することができる。以下にその手法について説明する。
【0047】
図9は、表示画面15aに表示された地図画像16上に上記地図付帯情報を参照して現在位置を表示した際の表示内容の一例を表す図である。
【0048】
この図9に示す例では、ユーザは携帯型ナビゲーション端末100を所持した状態で地図画像16の表示領域Vのうちの上方に位置する通路で左右方向の略中央の位置に立っており、このときのユーザの現在位置がマークMで表されている。そして、その位置に対応する現在位置点P0の表示座標系Xs−Ysにおける座標位置(xs0,ys0)は、例えば以下のようにして求められる。
【0049】
つまり、上述した地図付帯情報の生成において登録した2つの登録点のうちの一つ、この例では第1登録点P1を表示画面15a上の基準登録点として設定する。そして、このときにGPS21から取得される実測位置情報(kr0;経度,ir0;緯度)を用いて、表示画面15a上における上記基準登録点を原点とした極座標(間隔距離、相対方位角)における現在位置点P0の位置を求めることができる。したがって、この極座標位置(疑似間隔距離Ls0,疑似相対方位角As0)を表示座標系Xs−Ysの座標位置(xs0,ys0)に換算すればよい。
【0050】
すなわち、前述の縮尺値Ssr及び方位角偏差Ashを用いて疑似間隔距離Ls0及び疑似相対方位角As0をそれぞれ下記に示す数式(3)、数式(4)により求める。
【0051】
【数3】
・・・(3)
【0052】
【数4】
・・・(4)
【0053】
そして、上記による極座標位置(疑似間隔距離Ls0,疑似相対方位角As0)を、下記に示す数式(5)、数式(6)により表示座標系Xs−Ysの座標位置(xs0,ys0)に換算する。
【0054】
【数5】
・・・(5)
【0055】
【数6】
・・・(6)
【0056】
このようにして求められた表示座標系Xs−Ys上の現在位置点P0の座標位置(xs0,ys0)に、現在位置を示すマークをナビゲーション表示することができる。なお、数式中の縮尺値Ssr及び方位角偏差Ashは、当該地図画像データに対応して生成された地図付帯情報に含まれているものをそのまま用いればよい。
【0057】
携帯型ナビゲーション端末100は以上のような一構成例であり、次に図10、図11、図12を参照しつつ当該一構成例によるナビゲーション方法の一例について説明する。このナビゲーション方法は、制御部46のプログラムがCPU7において実行させる各ステップによって構成されており、次のような測位誘導処理、地図付帯情報生成処理、及びナビゲーション処理を含んでいる。
【0058】
図10は、測位誘導処理の手順例を示すフローチャートである。この測位誘導処理は、上記制御部46のプログラムがCPU7の制御によって動作することにより実現される手順を含んでいる。なお、このフローは、例えばユーザが携帯型ナビゲーション端末100に対して所定の操作を行った際に開始される。
【0059】
まず、ステップS5では、カメラ23、通信ネットワーク24、又は可搬型外部記憶装置25を介して外部から地図データMDを取得する。
【0060】
次にステップS200で、上記ステップS5で取得したままの地図画像データに対応して地図付帯情報を生成する地図付帯情報生成処理を行う。
【0061】
ステップS200が終了したら、ステップS300のナビゲーション処理へ移る。ステップS300では、上記ナビゲーション部45のプログラムにより、GPS21から取得した実測位置情報に基づいて当該携帯型ナビゲーション端末100を所持するユーザの現在位置を地図画像16上に重畳して表示するナビゲーション処理を行う。そしてこのフローを終了する。
【0062】
以上のように、本実施形態の測位誘導処理では、地図画像データとそれに対応する地図付帯情報とを用いて正確な実測位置のナビゲーション表示を行うことができる。
【0063】
図11は、地図付帯情報生成処理の手順例を示すフローチャートである。
【0064】
まず、ステップS205では、取得した地図データMD中の地図画像データに基づいた地図画像16をディスプレイ15の表示画面15a上に表示する。
【0065】
次にステップS210へ移り、地図画像16の表示領域V内において第1登録点P1と第2登録点P2の2点を登録する。この2点の登録点の登録は、上記図5〜図7で説明したような作業により行う。
【0066】
次にステップS215へ移り、上記ステップS210で登録した2点の登録点間の実測間隔距離Lrと疑似間隔距離Lsの比率に基づいて縮尺値Ssrを算出する。この縮尺値Ssrの算出は、上記図7で説明したように数式(1)により求められる。
【0067】
次にステップS220へ移り、上記ステップS210で登録した2点の登録点間の実測相対方位角Arと疑似相対方位角Asの偏差から方位角偏差Ashを算出する。この方位角偏差Ashの算出は、上記図8で説明したように数式(2)により求められる。そしてこのフローを終了する。
【0068】
図12は、ナビゲーション処理の手順例を示すフローチャートである。
【0069】
なお、このナビゲーション処理を行う前に上記ステップS200の地図付帯情報生成処理を行っており、既にステップS205で地図画像16が表示されている状態である。まず、ステップS310で、GPS21により実測位置情報を取得し、次のステップS315でこの実測位置情報を表示座標系Xs−Ysに換算する。この表示座標系Xs−Ysへの換算は、上記図9で説明したように数式(3)、数式(4)、数式(5)、数式(6)により求められる。
【0070】
次にステップS320へ移り、表示画面15a上で上記ステップS315により換算した表示座標系Xs−Ysの座標位置に現在位置を表すマークMを地図画像16に重畳して表示する。
【0071】
次にステップS325へ移り、ユーザが操作スイッチ22などを介してこのナビゲーション処理を終了するよう指示する操作が行われたか否かを判定する。終了操作が行われていない場合、ステップS310へ戻って同様の手順を繰り返す。一方、終了操作が行われている場合、このフローを終了する。
【0072】
本実施形態のナビゲーション処理では、このようにユーザが終了操作を行うまでの間、GPS21から得られる実測位置情報に基づいて表示画面15aに表示された地図画像16上に当該実測位置情報に対応する位置で現在位置マークMを重畳表示し続ける。
【0073】
上記実施形態におけるナビゲーション装置100(携帯型ナビゲーション端末に相当)においては、現在位置に対応した実測位置情報を取得する位置情報取得手段21,41(GPS及び測位部に相当)と、地図画像データを取得する地図データ取得手段42(地図画像データ取得部)と、前記地図画像データに基づく地図画像16と所定の位置を示すカーソルCとを重畳して表示画面15aに表示する表示手段15(ディスプレイに相当)と、前記表示画面15aに表示された前記地図画像16上における前記カーソルCの表示位置を移動させるよう指示操作するためのカーソル操作手段2(方向指示スイッチに相当)と、前記表示画面15aに表示された前記地図画像16上おける前記カーソルCの表示位置(データ座標系Xm−Ym上の座標位置と表示座標系Xs−Ys上の座標位置に相当)と、前記位置情報取得手段により取得した実測位置情報とを関連付けて一つの登録点に関する登録点位置情報として登録するよう指示操作するための登録操作手段3(登録操作スイッチに相当)と、前記登録操作手段3により登録された複数の前記登録点P1,P2に関する前記登録点位置情報に基づいて、前記地図データ取得手段により取得された前記地図画像データの地図付帯情報を生成する付帯情報生成手段44(地図付帯情報生成部に相当)とを有し、前記表示手段15は、前記地図付帯情報に沿った態様で、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0074】
このようにすると、地図画像データ上に登録点P1,P2を登録した際に当該登録点P1,P2の表示位置とそれに対応する実測位置情報の相関である登録点位置情報を得ることができ、この登録点位置情報から当該地図画像データが実際の地理上におけるどの領域に相当するものかを把握することができる。つまりこの登録点位置情報自体が地図付帯情報の一つの構成要素となり、さらに複数の登録点P1,P2を登録することでそれらの配置関係、つまり複数の登録点位置情報どうしの位置関係に基づいて他の地図付帯情報を生成することができる。
【0075】
この結果、例えば画像データのみからなる地図画像データだけを取得した場合でも、それに対応する地図付帯情報をナビゲーション装置自身で生成することができ、この地図付帯情報を参照して当該ナビゲーション装置を所持するユーザの現在位置をリアルタイムに表示することができる。
【0076】
なお、上記実施形態では、携帯型ナビゲーション端末100が、徒歩で移動する場合の現在位置表示を行う専用の装置として構成されているが、この他にも必要なハードウェア構成やソフトウェア構成を備えていれば携帯電話や車載用ナビゲーション装置などでも同等に機能させることも可能である。また、ディスプレイ15、GPS21、及び操作スイッチ22だけを携帯型端末の筐体に備え、他の構成部を本体部として別体にまとめて携帯型端末と情報送受信可能に接続した構成としてもよく、この場合にも同等に機能させることができる。
【0077】
上記実施形態における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記地図付帯情報は縮尺値Ssrを含み、前記付帯情報生成手段44は、前記複数の登録点P1,P2のうちの一対の登録点P1,P2の間の前記実測位置情報に基づく実測間隔距離Lrと、それら一対の登録点P1,P2の間の前記地図画像16上における疑似間隔距離Lsとの比率から、前記縮尺値Ssrを生成し、前記表示手段15は、前記縮尺値Ssrに沿った態様で、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0078】
このようにすると、実際の地理上における所定の長さと表示画面15a上又は地図画像16上において対応する長さの比率を表す縮尺値Ssrを地図付帯情報の一つとして求めることができ、この縮尺値Ssrから実際の地理上の長さ寸法を表示画面15a上においてどのような長さ寸法に換算すべきか求めることができる。なお、この縮尺値Ssrに基づいて、後述の上記図18に示すような縮尺ゲージを表示画面15a上に表示したり、地図画像16上に記入してもよい。また、上記縮尺値Ssrを用いることで、逆に表示画面15a上又は地図画像16上における長さ寸法を実際の地理上の長さ寸法に逆換算することもできる。
【0079】
上記実施形態における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記地図付帯情報は方位角偏差Ashを含み、前記付帯情報生成手段44は、前記複数の登録点P1,P2のうちの一対の登録点P1,P2の間の前記実測位置情報に基づく実測相対方位角Arと、それら一対の登録点P1,P2の間の前記地図画像16上における疑似相対方位角Asとの偏差から、前記方位角偏差Ashを生成し、前記表示手段15は、前記疑似相対方位角Asに沿った態様で、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0080】
このようにすると、実際の地理上の所定の方位と表示画面15a上において対応する方位との間の方位角偏差Ashを地図付帯情報の一つとして求めることができ、例えば実際の地理上の北の方位が表示画面15a上においてどの方位(方向)に相当するかを把握することができる。なお、この方位角偏差Ashに基づいて、後述の図18に示すような方位ゲージを表示画面15a上に表示したり、地図画像16上に記入してもよい。また、上記方位角偏差Ashを用いることで、逆に表示画面15a上における所定の方向を実際の地理上の方位に逆換算することもできる。
【0081】
上記実施形態における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記付帯情報生成手段44は、前記疑似間隔距離Ls又は前記疑似相対方位角Asを前記表示画面15a上に設定した表示座標系Xs−Ysに基づいて算出する。
【0082】
このようにすると、上記縮尺値Ssr及び上記方位角偏差Ashを、実際の地理と表示画面15aとの間の関係から求めることができ、現在位置を示すマークMの表示座標系Xs−Ys上の表示位置を少ない計算手順で容易に求めることができる。
【0083】
なお、本実施形態は、上記に限られず、種々の変形が可能である。すなわち例えば、ショッピングセンターの出入口に掲示されているフロア地図などには、各店舗や通路の配置順だけは正しく記載されているものの、見やすさを優先して実際の通路や店舗の配置寸法などをデフォルメして記載されたものが多くある。このデフォルメされた地図をカメラ23での撮影により地図画像データとして取得しても、そのままでは正しい現在位置のナビゲーション表示を行うことができない。
【0084】
そこで本変形例の携帯型ナビゲーション端末100は、地図画像データ上に複数の登録点を登録し、それらの間の縮尺値Ssrを略同一とするよう地図画像データを補正することで正確なナビゲーション表示を行えるようにする。
【0085】
図13は、本変形例の携帯型ナビゲーション端末100において動作するナビゲーションプログラムのソフトウェア構成例を示すブロック図である。本変形例では、図3に示した構成に加えて、地図画像データ補正部43が新たに設けられる。
【0086】
地図画像データ補正部43は地図データ補正手段に相当し、上記地図画像データ取得部42により取得した地図画像データに基づく地図画像の各画像部分の縮尺値が略同一となるようデータ補正する。地図付帯情報生成部44は、地図画像データ補正部43により補正された地図画像データに対応する地図付帯情報を生成する。
【0087】
地図画像データ補正部43は、その処理によってそれぞれの縮尺値Ssrが略同一となるよう地図画像データを補正することができる。以下にその補正の手法について説明する。
【0088】
図14〜図16は、地図画像データを補正する際の地図画像16の一例を表す図であり、図14は取得時にデフォルメして記載された状態の地図画像16の一例を表す図、図15はデフォルメ記載の地図画像16上に複数の登録点を登録した際の一例を表す図、図16は補正された地図画像16の一例を表す図である。なお、この地図画像16の補整を行う場合にも表示画面15a上にはカーソルCが表示されるが、これら図14〜図15では、上記図4(a)のように地図画像16そのものを表しているため、カーソルCの図示を省略している。
【0089】
図14は、ショッピングセンターのフロアの地図画像16の一例を示しており、中央位置で縦方向に配置された中央通路を挟んで店舗A〜店舗Jの10店舗が配置され、店舗や通路などの各部に対応する名称の文字列が書き込まれている。なお、後述の図15及び図16においては、図示の煩雑を避けるため、各部の名称の文字列を適宜省略している。そしてこの地図画像16上における中央通路と各店舗どうしの配置順は実際のフロアにおける配置関係と一致しているが、各店舗どうしの配置寸法や占有面積の比率については地図画像16と実際のフロアとで異なっている。この例では、当該地図画像16上における各店舗の縦方向の配置寸法の比率を実際の配置寸法の比率と略一致するよう地図画像データを補正する場合を例にとって説明する。
【0090】
まず補正を行う作業として、図15に示すように、地図画像16上において各店舗を縦方向に区画する境界線の近傍位置にそれぞれP1〜P13の登録点を登録する。この際の登録は、上述した地図付帯情報の生成の場合と同じように、ユーザが携帯型ナビゲーション端末100を所持した状態で実際にそれぞれ対応する場所に立ち、登録操作スイッチ3を押すことで登録を行う。
【0091】
この場合、各登録点P1〜P13では、それぞれ実測位置情報(kr1〜kr13;経度,ir1〜ir13;緯度)で示す実測位置に対して、表示画面15a上の表示座標系Xs−YsにおけるカーソルCの座標位置(xs1〜xs13,ys1〜ys13)と、地図画像16上のデータ座標系Xm−Ymにおいて対応する座標位置(xm1〜xm13,ym1〜ym13)の両方が関連付けられて登録され、それぞれの登録点位置情報として登録される。
【0092】
次に、図示するように、地図画像16上の縦方向で隣り合う配置関係にある2つの登録点の間の疑似間隔距離Lm1〜Lm10を設定する。これらはすなわち地図画像16上における各店舗の縦方向の配置寸法となる。また一方で、それら疑似間隔距離Lm1〜Lm10に対応する実測間隔距離Lr1〜Lr10をそれぞれ各登録点P1〜P13の実測位置情報(kr1〜kr13;経度,ir1〜ir13;緯度)に基づいて算出する。
【0093】
そして、一つの疑似間隔距離を基準間隔距離に設定した際のそれに対する他の疑似間隔距離の補正比を、実測間隔距離Lr1〜Lr10どうしの実測比から求める。図15に示す例では、登録点P1と登録点P2との間の疑似間隔距離Lm1を基準間隔距離pに設定する。そして、例えば実測間隔距離Lr2が実測間隔距離Lr1の1.8倍の長さであった場合には、それに対応して疑似間隔距離Lm2も疑似間隔距離Lm1の1.8倍の比率にあるとみなせるため、Lm2=1.8pの補正比が得られる。同様にして他の全ての疑似間隔距離Lm3〜Lm10についても基準間隔距離である疑似間隔距離Lm1に対する補正比を求める。
【0094】
そして以上のようにして得られた各補正比に基づいて、地図画像データを図16に示すように補正することができる。図示する例では、上記図14及び図15と比較して、各地図画像16上の縦方向における店舗C,E,I,Jの配置寸法である疑似間隔距離Lm3,Lm5,Lm9,Lm10が、店舗Aの配置寸法である疑似間隔距離Lm1と同じになるよう伸長され、店舗Hの配置寸法である疑似間隔距離Lm8が店舗Aの配置寸法である疑似間隔距離Lm1と同じになるよう圧縮されている。また、店舗Bの配置寸法である疑似間隔距離Lm2が店舗Aの配置寸法である疑似間隔距離Lm1の1.8倍となるよう伸長され、店舗Dの配置寸法である疑似間隔距離Lm4が店舗Aの配置寸法である疑似間隔距離Lm1の1.8倍となるよう圧縮されている。なお、店舗F,Gの疑似間隔距離Lm6,Lm7は、補正前から店舗Aの疑似間隔距離Lm1と同じで補正する必要がないためそのままとなっている。
【0095】
この図16に示した補正後の地図画像16においては、縦方向に沿った各店舗の配置寸法の比率が実際のそれぞれの配置寸法の比率と略一致することになり、これをナビゲーションに用いる場合には少なくとも縦方向に対して現在位置を高い精度で表示することができる。なお、このように地図画像16上における各画像部分の疑似間隔距離の比率を、対応する実際間隔距離の比率と略一致するよう地図画像データを補正することは、すなわち地図画像16上における各画像部分の縮尺値Ssrを略同一とするよう補正することと同じことである。そして上記基準間隔距離pを設定した登録点P1と登録点P2との間の画像部分の縮尺値Ssrが基準縮尺値に相当する。また図示した例では、地図画像16中において各店舗が配列する縦方向に対してのみそれらの配置寸法の比率を補正したが、これ以外にも地図画像16中における横方向に対して補正を行ったり、又は各通路の長さや道幅に対して補正を行うようにしてもよい。
【0096】
ここで、上記のように地図画像データの各画像部分を補正比に基づいて補正する際の伸長・圧縮について詳細に説明する。
【0097】
図17は、画像部分の伸長補正について説明する図であり、図17(a)は補正前の原画像を表し、図17(b)は原画像を登録点の配列方向に区画した状態を表し、図17(c)は原画像の各区画間の距離を補正した状態を表し、図17(d)は各区画の補正距離に応じて画像を補正した状態を表している。
【0098】
まず、例えば図17(a)に示すように画素ドット列で曲線が記載されている原画像に対して、図17(b)に示すように図中の横方向一直線上に配置された4つの登録点P1〜P4を登録し、それら登録点のそれぞれの横方向位置を境界として3つの区画a,b,cが横並びに設定されたものとする。そして例えば区画bの実測間隔距離が区画aの実測間隔距離の2倍の長さであった場合には、それに対応して図17(c)に示すように区画bの疑似間隔距離Lmbが区画aの疑似間隔距離Lmaの2倍の長さ2Lmaとなるよう登録点P1と登録点P2とを離間させて区画間補正する。
【0099】
また、区画b内において曲線を構成する画素ドットは、図17(d)に示すように区画補正方向である横方向に対して隣り合う画素ドットどうしを離間させ、補正された疑似間隔距離2Lmaの区画b全体に渡って均等に分布するよう再配置させる。なお、特に図示しないが、再配置された画素ドット間に生じた隙間においても、隣り合う画素ドット間の中間位置に新たに画素ドットを追加するようにして曲線の連続性を維持させるようにしてもよい。このようにすることで、原画像の曲線全体の形状を大きく変形させることなく自然な伸長補正を行うことができる。
【0100】
なお、特に図示しないが、圧縮補正を行う場合、つまり隣り合う登録点どうしを近づけてその間の区画の疑似間隔距離を短くする場合には、当該区画内において曲線を構成する画素ドットどうしを区画補正方向で近接させて、当該区画全体に渡り均等に分布するよう再配置すればよい。また、地図画像16に記載されている文字列については、画像認識や文字認識などによりその文字列の画像部分を切り取り、上述した画像部分の伸長・圧縮補正から除外して原画像のまま位置を調整して張り直すようにする。
【0101】
また、本実施形態における地図画像データ補正部43は、グラフィックコントローラ13で作成する地図画像16の元となる前述の地図画像データに、経緯線メッシュの書き込みを行う。この経緯線メッシュとは、経線と緯線にそれぞれ平行な方向、つまり東西方向及び南北方向でそれぞれ等間隔の網目状に書き込まれた線である。図18は、例えば上記図16の地図画像16の画像データに対し経緯線メッシュを書き込んだ状態を概念的に表した説明図である。このように経緯線メッシュを地図画像16の画像データに記入することにより、ある位置で計測した経度、緯度を、この経緯線メッシュのどの位置となるか対応づけることで、地図画像16上にプロットする手がかりとして使用できるようになる。
【0102】
なお、この経緯線メッシュは上記基準縮尺値に応じた線間隔で書き込むことで、地図画像16の領域に適した密度の経緯線メッシュとすることができる。例えば、基準縮尺値が大きい、すなわち地図画像16の表示領域Vが実際の地理上の比較的狭い範囲に対応している場合には、比較的短い実測間隔距離に対応する線間隔で経緯線メッシュを書き込む。また、基準縮尺値が小さい、すなわち地図画像16の表示領域Vが実際の地理上の比較的広い範囲に対応している場合には、比較的長い実測間隔距離に対応する線間隔で経緯線メッシュを書き込む。本変形例では、上記の補正の結果、地図画像16の全体において密度が均一な経緯線メッシュ、つまり線間隔が均等な経緯線メッシュとすることができる。
【0103】
本変形例の携帯型ナビゲーション端末100は以上のような一構成例であり、次に図19及び図20を参照しつつ当該一構成例によるナビゲーション方法の一例について説明する。このナビゲーション方法は、制御部46のプログラムがCPU7において実行させる各ステップによって構成されており、次のような測位誘導処理、地図画像データ補正処理、地図付帯情報生成処理、及びナビゲーション処理を含んでいる。
【0104】
図19は、測位誘導処理の手順例を示すフローチャートである。まず、図10と同様のステップS5で、カメラ23、通信ネットワーク24、又は可搬型外部記憶装置25を介して外部から地図データMDを取得する。
【0105】
次にステップS10では、上記ステップS5で取得した地図データMDの地図画像データについて補正が必要であるか否か、つまり当該地図画像データの全体で縮尺が一様であって各部の配置寸法の比率が対応する実際の配置寸法の比率と一致しているか否かを判定する。この判定は、上記ステップS5における地図データMDの取得方法の種類や、操作スイッチ22を介したユーザによる判定操作に基づいて判定する。
【0106】
補正が不要である場合、上記図10と同様のステップS200に移り、上記ステップS5で取得したままの地図画像データ(又は上記ステップS100の地図画像データ補正処理によりさらに補正された地図画像データ)に対応して地図付帯情報を生成する地図付帯情報生成処理を行う。
【0107】
一方、上記ステップS10の判定において、補正が必要である場合、すなわち取得した地図画像データに基づく地図画像16の各画像部分の縮尺が異なっている場合、ステップS100へ移り、地図画像16の各画像部分の縮尺値Ssrが略同一となるようデータ補正する地図画像データ補正処理を行い、ステップS200へ移る。そして、ステップS200で、上記ステップS5で取得された後上記ステップS100の地図画像データ補正処理によりさらに補正された地図画像データに対応して地図付帯情報を生成する地図付帯情報生成処理を行う。なお、図11を用いて前述したステップS200の詳細手順において、既に上記地図画像データ補正処理のステップS135で補正済みの地図画像16が表示されていることから、前述のステップS205を省略してもよい。さらに、ステップS210についても、既に複数の登録点の登録が行われているため、そのうちの2つの登録点を第1登録点P1、第2登録点P2として設定することで、ステップS210を省略してもよい。
【0108】
上記ステップS200が終了した後の、ステップS300のナビゲーション処理は上記図10と同様であり、説明を省略する。
【0109】
図20は、地図画像データ補正処理の手順例を示すフローチャートである。
【0110】
まず、ステップS105では、取得した地図データMD中の地図画像データに基づいた地図画像16、つまり原画像をディスプレイ15の表示画面15a上に表示する。
【0111】
次のステップS110では、地図画像16の表示領域V内において補正に必要とされる複数の登録点の登録を行う。この複数の登録点の登録は、上記図5〜図7や上記図15で説明したような作業により行う。
【0112】
次のステップS115では、ユーザから操作スイッチ22を介して登録点の登録を終了するよう指示する操作が行われたか否かを判定する。登録を終了するよう指示する操作が行われていない場合、ステップS110に戻り同様の手順を繰り返す。一方、登録の終了を指示する操作が行われている場合、次のステップS120へ移る。
【0113】
ステップS120では、登録点間の実測間隔距離を算出する。この実測間隔距離の算出は、上記図7や上記図15で説明したような処理により行う。
【0114】
次にステップS125へ移り、地図画像16上における登録点間の疑似間隔距離を補正する。この疑似間隔距離の補正は、上記図16や上記図17で説明したような処理により行う。
【0115】
次にステップS130へ移り、地図画像16の画像データに上記図18に示したような経緯線メッシュを記入する。なお、この経緯線メッシュは、前述した図12のステップS315において実測位置情報を表示座標系Xs−Ysに換算する際に用いることができる。
【0116】
次にステップS135へ移り、以上のようにして補正された地図画像16を表示画面15aに再表示してこのフローを終了する。
【0117】
以上のように、本変形例では、取得した地図データMDに含まれる地図画像データに補正が必要な場合に地図画像データ補正処理を行い、この場合には地図画像データの内容が変化するためにあらためて対応する地図付帯情報を地図付帯情報生成処理によって生成する。この結果、全体的に縮尺値Ssrが同じ地図画像データとそれに対応する地図付帯情報とを用いて正確な実測位置のナビゲーション表示を行うことができる。
【0118】
上記変形例における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記複数の登録点P1〜P13のうち一対の登録点の間の前記縮尺値Ssrが別の一対の登録点の間の前記縮尺値Ssrと異なる場合には、それぞれの前記縮尺値Ssrが略同一となるよう前記地図画像データを補正する地図データ補正手段43(地図画像データ補正部に相当)を有し、前記表示手段15は、前記補正された地図画像データに基づき、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0119】
このようにすると、地図画像16上の各部で同一の縮尺値Ssrが適用できることになり、すなわち地図画像データの内容を実際の地理上の形状や配置寸法に対して同じ縮尺値Ssrで表された正確な内容に補正することができる。これにより、当該地図画像データに対して正確な地図付帯情報を生成することができる。
【0120】
なお、地図画像データの内容として上述したショッピングセンターのフロア地図以外にも、例えば鉄道駅の構内図、観光地のレジャーマップ、及び駐車場の構内図などのようにデフォルメして記載される場合の多い地図への適用が有用であり、また手書きの地図などにも応用が可能である。また複数の登録点の登録を行って一度補正してしまえば、その地図画像データを何度でも利用でき、また他の人に提供することもできる。
【0121】
上記変形例における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記地図データ補正手段43は、前記複数の登録点P1〜P13のうちの特定の一対の登録点の間の前記縮尺値Ssrを基準縮尺値として設定し、他の一対の登録点の間の前記縮尺値Ssrが前記基準縮尺値と略同一となるよう、各対の登録点の間の画像部分を圧縮又は伸長するよう地図画像データを補正する。
【0122】
このようにすると、各対の登録点間の画像部分を同じ基準縮尺値で統一し、またそれら各画像部分における原画像の記載内容を大きく変形させることなく自然な補正を行うことができる。
【0123】
なお、一般的な車載用ナビゲーション装置には、ユーザの現在位置を必ず付近の道路や通路上に位置するよう補正するマップマッチング機能を備えている場合が多い。そのような車載用ナビゲーション装置に本変形例を適用する場合には、ユーザが店舗内領域などのように道路や通路以外に位置する場合があるため当該マップマッチング機能を無効化し、GPS21などから取得する位置情報やジャイロなどから取得する角加速度情報を用いて精度の高い位置補正を行う必要がある。
【0124】
しかし、例えば画像認識などにより地図画像16の記載内容から道路や通路が認識され、明らかにユーザがそれら道路や通路を通行していると判断されている場合には、上記のマップマッチング機能による位置補正を利用できる。この場合の道路や通路の認識方法としては、所定の長さ以上の直線又は曲線を道路や通路として認識してもよいし、又は地図画像16中における一般的な店舗領域の大きさを取得しその大きさと比較して仕切り線のない直線又は曲線を道路や通路として認識してもよい。
【0125】
上記変形例における携帯型ナビゲーション端末100においては、上述した構成に加えてさらに、前記地図データ補正手段43は、前記基準縮尺値に対応した間隔で経線及び緯線を前記地図画像データの全体に書き込む第1経緯線記録手段S130を有し、前記表示手段15は、前記第1経緯線記録手段S130により書き込まれた前記罫線及び前記緯線に応じて、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示する。
【0126】
このようにすると、表示画面15a上に地図画像16を表示して現在位置のナビゲーション表示を行うとき、ある位置で計測した経度及び緯度をこの経緯線メッシュのどの位置となるか対応づけることで、地図画像16上にプロットする手がかりとして使用することができる。
【0127】
なお、上記変形例の第1経緯線記録手段S130では縮尺値Ssrが一様である地図画像16の画像データ全体に対して線間隔が均一の経緯線メッシュを書き込んだが、これに限られない。すなわち、複数の登録点P1〜P13のうち一対の登録点の間の縮尺値Ssrが別の一対の登録点の間の縮尺値Ssrと異なる場合には、各対の登録点の間の画像部分において該当する縮尺値Ssrに対応した間隔で経線及び緯線を地図画像データに書き込む第2経緯線記録手段を有し、前記表示手段15は、前記第2経緯線記録手段により書き込まれた前記罫線及び前記緯線に応じて、前記地図画像16上における前記現在位置を前記表示画面15aに表示するようにしてもよい。
【0128】
この場合には、地図画像データ補正処理において地図画像16上の各画像部分を伸長・圧縮して各部の縮尺値Ssrを同じするよう補正するのではなく、例えば図14に対応する図21に示すように、地図画像16に対応する画像データをそのままにして各対の登録点間の画像部分に対応した画像データ上に、それぞれ該当する縮尺値Ssrに対応した線間隔の経緯線メッシュを書き込むようにする。この場合に第2経緯線記録手段は、地図画像データ補正処理において経緯線メッシュを書き込む手順に相当する。
【0129】
このような、各画像データ部分の縮尺値Ssrの違いに対応して局所的に密度が異なる、地図画像16の画像データ上の経緯線メッシュを用いても、上記同様、ある位置で計測した経度、緯度を、この経緯線メッシュのどの位置となるか対応づけることで、地図画像16上にプロットする手がかりとして使用することができる。
【0130】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【0131】
【図1】携帯型ナビゲーション端末の外観を示す図である。
【図2】携帯型ナビゲーション端末の電気的なハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図3】図2に示す携帯型ナビゲーション端末において動作するナビゲーションプログラムのソフトウェア構成例を示すブロック図である。
【図4】地図付帯情報を生成する前提となる地図画像と表示画面の表示設定を表す図である。
【図5】第1登録点を登録する際の表示画面の表示内容例を表す図である。
【図6】第1登録点から第2登録点へ移動する際の表示画面の表示内容例を表す図である。
【図7】第2登録点を登録する際の表示画面の表示内容例を表す図である。
【図8】実測相対方位角、疑似相対方位角、及び方位角偏差の関係例を表す図である。
【図9】表示画面に表示された地図画像上に上記地図付帯情報を参照して現在位置を表示した際の表示内容の一例を表す図である。
【図10】測位誘導処理の手順例を示すフローチャートである。
【図11】地図付帯情報生成処理の手順例を示すフローチャートである。
【図12】ナビゲーション処理の手順例を示すフローチャートである。
【図13】携帯型ナビゲーション端末において動作するナビゲーションプログラムのソフトウェア構成例を示すブロック図である。
【図14】取得時にデフォルメして記載された状態の地図画像の一例を表す図である。
【図15】デフォルメ記載の地図画像上に複数の登録点を登録した際の一例を表す図である。
【図16】補正された地図画像の一例を表す図である。
【図17】画像部分の伸長補正について説明する図である。
【図18】地図画像の画像データに一様な線間隔の経緯線メッシュを書き込んだ状態を概念的に表す説明図である。
【図19】測位誘導処理の手順例を示すフローチャートである。
【図20】地図画像データ補正処理の手順例を示すフローチャートである。
【図21】各画像部分の縮尺値に対応した線間隔の経緯線メッシュを書き込んだ例を表す図である。
【符号の説明】
【0132】
2 方向指示スイッチ(カーソル操作手段に相当)
3 登録操作スイッチ(登録操作手段に相当)
15 ディスプレイ(表示手段に相当)
15a 表示画面
16 地図画像
21 GPS(位置情報取得手段に相当)
22 操作スイッチ(カーソル操作手段、登録操作手段に相当)
23 カメラ(地図データ取得手段に相当)
24 通信ネットワーク(地図データ取得手段に相当)
25 可搬型記憶装置(地図データ取得手段に相当)
41 測位部(位置情報取得手段に相当)
42 地図画像データ取得部(地図データ取得手段に相当)
43 地図画像データ補正部(地図データ補正手段に相当)
44 地図付帯情報生成部(付帯情報生成手段に相当)
45 ナビゲーション部
46 制御部
100 携帯型ナビゲーション端末
C カーソル
M マーク
MD 地図データ
P0 現在位置点
P1〜P13 登録点
V 表示領域
【特許請求の範囲】
【請求項1】
現在位置に対応した実測位置情報を取得する位置情報取得手段と、
地図画像データを取得する地図データ取得手段と、
前記地図画像データに基づく地図画像と所定の位置を示すカーソルとを重畳して表示画面に表示する表示手段と、
前記表示画面に表示された前記地図画像上における前記カーソルの表示位置を移動させるよう指示操作するためのカーソル操作手段と、
前記表示画面に表示された前記地図画像上おける前記カーソルの表示位置と、前記位置情報取得手段により取得した実測位置情報とを関連付けて一つの登録点に関する登録点位置情報として登録するよう指示操作するための登録操作手段と、
前記登録操作手段により登録された複数の前記登録点に関する前記登録点位置情報に基づいて、前記地図データ取得手段により取得された前記地図画像データの地図付帯情報を生成する付帯情報生成手段と、
を有し、
前記表示手段は、前記地図付帯情報に沿った態様で、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項2】
請求項1に記載のナビゲーション装置において、
前記地図付帯情報は縮尺値を含み、
前記付帯情報生成手段は、前記複数の登録点のうち一対の登録点の間の前記実測位置情報に基づく実測間隔距離と、それら一対の登録点の間の前記地図画像上における疑似間隔距離との比率から、前記縮尺値を生成し、
前記表示手段は、前記縮尺値に沿った態様で、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項3】
請求項2に記載のナビゲーション装置において、
前記地図付帯情報は方位角偏差を含み、
前記付帯情報生成手段は、前記複数の登録点のうち一対の登録点の間の前記実測位置情報に基づく実測相対方位角と、それら一対の登録点の間の前記地図画像上における疑似相対方位角との偏差から、前記方位角偏差を生成し、
前記表示手段は、前記方位角偏差に沿った態様で、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項4】
請求項2又は3に記載のナビゲーション装置において、
前記付帯情報生成手段は、前記疑似間隔距離又は前記疑似相対方位角を前記表示画面上に設定した表示座標に基づいて算出することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項5】
請求項2乃至4のいずれか1項に記載のナビゲーション装置において、
前記複数の登録点のうち一対の登録点の間の前記縮尺値が別の一対の登録点の間の前記縮尺値と異なる場合には、それぞれの前記縮尺値が略同一となるよう前記地図画像データを補正する地図データ補正手段を有し、
前記表示手段は、前記補正された地図画像データに基づき、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項6】
請求項5に記載のナビゲーション装置において、
前記地図データ補正手段は、前記複数の登録点のうち特定の一対の登録点の間の前記縮尺値を基準縮尺値として設定し、他の一対の登録点の間の前記縮尺値が前記基準縮尺値と略同一となるよう、各対の登録点の間の画像部分を圧縮又は伸長するよう地図画像データを補正することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項7】
請求項6に記載のナビゲーション装置において、
前記地図データ補正手段は、前記基準縮尺値に対応した間隔で経線及び緯線を前記地図画像データの全体に書き込む第1経緯線記録手段を有し、
前記表示手段は、前記第1経緯線記録手段により書き込まれた前記経線及び前記緯線に応じて、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項8】
請求項2乃至4のいずれか1項に記載のナビゲーション装置において、
前記複数の登録点のうちの一対の登録点の間の前記縮尺値が別の一対の登録点の間の前記縮尺値と異なる場合には、各対の前記登録点の間の画像部分において該当する前記縮尺値に対応した間隔で経線及び緯線を前記地図画像データに書き込む第2経緯線記録手段を有し、
前記表示手段は、前記第2経緯線記録手段により書き込まれた前記経線及び前記緯線に応じて、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項1】
現在位置に対応した実測位置情報を取得する位置情報取得手段と、
地図画像データを取得する地図データ取得手段と、
前記地図画像データに基づく地図画像と所定の位置を示すカーソルとを重畳して表示画面に表示する表示手段と、
前記表示画面に表示された前記地図画像上における前記カーソルの表示位置を移動させるよう指示操作するためのカーソル操作手段と、
前記表示画面に表示された前記地図画像上おける前記カーソルの表示位置と、前記位置情報取得手段により取得した実測位置情報とを関連付けて一つの登録点に関する登録点位置情報として登録するよう指示操作するための登録操作手段と、
前記登録操作手段により登録された複数の前記登録点に関する前記登録点位置情報に基づいて、前記地図データ取得手段により取得された前記地図画像データの地図付帯情報を生成する付帯情報生成手段と、
を有し、
前記表示手段は、前記地図付帯情報に沿った態様で、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項2】
請求項1に記載のナビゲーション装置において、
前記地図付帯情報は縮尺値を含み、
前記付帯情報生成手段は、前記複数の登録点のうち一対の登録点の間の前記実測位置情報に基づく実測間隔距離と、それら一対の登録点の間の前記地図画像上における疑似間隔距離との比率から、前記縮尺値を生成し、
前記表示手段は、前記縮尺値に沿った態様で、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項3】
請求項2に記載のナビゲーション装置において、
前記地図付帯情報は方位角偏差を含み、
前記付帯情報生成手段は、前記複数の登録点のうち一対の登録点の間の前記実測位置情報に基づく実測相対方位角と、それら一対の登録点の間の前記地図画像上における疑似相対方位角との偏差から、前記方位角偏差を生成し、
前記表示手段は、前記方位角偏差に沿った態様で、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項4】
請求項2又は3に記載のナビゲーション装置において、
前記付帯情報生成手段は、前記疑似間隔距離又は前記疑似相対方位角を前記表示画面上に設定した表示座標に基づいて算出することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項5】
請求項2乃至4のいずれか1項に記載のナビゲーション装置において、
前記複数の登録点のうち一対の登録点の間の前記縮尺値が別の一対の登録点の間の前記縮尺値と異なる場合には、それぞれの前記縮尺値が略同一となるよう前記地図画像データを補正する地図データ補正手段を有し、
前記表示手段は、前記補正された地図画像データに基づき、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項6】
請求項5に記載のナビゲーション装置において、
前記地図データ補正手段は、前記複数の登録点のうち特定の一対の登録点の間の前記縮尺値を基準縮尺値として設定し、他の一対の登録点の間の前記縮尺値が前記基準縮尺値と略同一となるよう、各対の登録点の間の画像部分を圧縮又は伸長するよう地図画像データを補正することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項7】
請求項6に記載のナビゲーション装置において、
前記地図データ補正手段は、前記基準縮尺値に対応した間隔で経線及び緯線を前記地図画像データの全体に書き込む第1経緯線記録手段を有し、
前記表示手段は、前記第1経緯線記録手段により書き込まれた前記経線及び前記緯線に応じて、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項8】
請求項2乃至4のいずれか1項に記載のナビゲーション装置において、
前記複数の登録点のうちの一対の登録点の間の前記縮尺値が別の一対の登録点の間の前記縮尺値と異なる場合には、各対の前記登録点の間の画像部分において該当する前記縮尺値に対応した間隔で経線及び緯線を前記地図画像データに書き込む第2経緯線記録手段を有し、
前記表示手段は、前記第2経緯線記録手段により書き込まれた前記経線及び前記緯線に応じて、前記地図画像上における前記現在位置を前記表示画面に表示することを特徴とするナビゲーション装置。
【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】
【公開番号】特開2010−117291(P2010−117291A)
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−291807(P2008−291807)
【出願日】平成20年11月14日(2008.11.14)
【出願人】(000005016)パイオニア株式会社 (3,620)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年11月14日(2008.11.14)
【出願人】(000005016)パイオニア株式会社 (3,620)
【Fターム(参考)】
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