高度情報取得システム、高度情報取得装置及びプログラム
【課題】携帯端末装置の高度情報を場所や温度の影響を受けることなく、建物フロア精度で得られるようにする。
【解決手段】携帯端末装置４は、撮影機能、二次元位置（緯度、経度）測定機能、及び仰角検出機能を有する。高度算出サーバ２は、携帯端末装置４から送信された緯度情報、経度情報、仰角情報及び画像情報を用いて携帯端末装置４の高度を算出する。高度算出サーバ２は、三次元地図情報データベースと、携帯端末装置４から送信された撮影画像と一致する照合用画像を三次元地図情報から生成し、照合用画像上に基準点を設定するとともに、基準点の三次元地図情報における高度情報と、携帯端末装置４から送信された緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、携帯端末装置４の高度を算出する。
【解決手段】携帯端末装置４は、撮影機能、二次元位置（緯度、経度）測定機能、及び仰角検出機能を有する。高度算出サーバ２は、携帯端末装置４から送信された緯度情報、経度情報、仰角情報及び画像情報を用いて携帯端末装置４の高度を算出する。高度算出サーバ２は、三次元地図情報データベースと、携帯端末装置４から送信された撮影画像と一致する照合用画像を三次元地図情報から生成し、照合用画像上に基準点を設定するとともに、基準点の三次元地図情報における高度情報と、携帯端末装置４から送信された緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、携帯端末装置４の高度を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置の高度情報を取得するシステム、装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末装置の三次元位置（緯度、経度、高度）に応じて、三次元位置に関連付けられた対象物に関する情報を携帯端末装置に提供するシステムがある（特許文献１参照）。このシステムは、カメラ付携帯電話機などのカメラ付携帯端末装置と、通信ネットワークを介してカメラ付携帯端末装置と通信可能なサーバとを有し、カメラ付携帯端末装置は建物の撮影中に三次元位置情報（緯度情報、経度情報、高度情報）及び向き情報をサーバへ送信し、サーバは受信した三次元位置情報及び向き情報に対応する三次元位置に存在する建物内の店舗などに関する情報をカメラ付携帯端末装置へ送信し、カメラ付携帯端末装置では受信した情報を撮影中の建物の画像に付加してディスプレイに表示することで、拡張現実感を実現する。
【０００３】
このシステムでは、サーバのデータベースには、建物内に存在する店舗などの対象物に関する情報がその対象物の存在するフロアの三次元位置に関連付けられて保存されており、サーバは、携帯端末装置内蔵のＧＰＳ（Global Positioning System）受信機で生成された三次元位置情報、及び方位センサ（地磁気センサや加速度センサ）で生成された向き情報を受信し、それらの情報に対応する位置に存在する建物を特定するとともに、その建物内に存在する対象物に関する情報をデータベースから検索して携帯端末装置へ送信する。携帯端末装置のディスプレイには、撮影中の建物内に存在する対象物に関する情報が対象物の存在するフロアを識別できるように表示される。
【０００４】
しかしながら、ＧＰＳは水平方向に比べ、垂直方向の測位精度が低いため、正確な高度情報を得ることはできないという問題がある。高度計（気圧計）などを用いれば正確な高度情報が得られるが、搭載デバイスやコストの制限が大きく、実現は困難である。また、温度による誤差が大きく、建物フロア精度の高度情報を得ることは極めて困難である。Ｗｉ−Ｆｉ基地局位置と電波強度から建物のフロアを認識する技術はあるが、基地局が整備されているエリアが限られているため、実際に使用できる場所は少ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５５０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、携帯端末装置の高度情報を場所や温度の影響を受けることなく、建物フロア精度で得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、緯度情報、経度情報及び仰角情報の取得機能、並びに撮影機能を有する携帯端末装置と、その携帯端末装置から送信された緯度情報、経度情報、仰角情報及び画像情報を用いて前記携帯端末装置の高度情報を取得する高度情報取得装置とからなる高度情報取得システムであって、前記高度情報取得装置は、三次元地図情報データベースと、前記画像情報により構成される撮影画像と一致する照合用画像を前記三次元地図情報から生成する照合用画像生成手段と、前記照合用画像上に基準点を設定するとともに、該基準点の前記三次元地図情報における高度情報と、前記緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、前記携帯端末装置の高度を算出する高度算出手段とを有することを特徴とする高度情報取得システムである。
【０００８】
［作用］
本発明によれば、高度情報取得装置は、携帯端末装置による撮影画像と一致する照合用画像を三次元地図情報から生成し、照合用画像上に基準点を設定するとともに、基準点の三次元地図情報における高度情報と、携帯端末装置の緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、携帯端末装置の高度を算出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、携帯端末装置の高度情報を場所や温度の影響を受けることなく、建物フロア精度で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の高度情報取得システムを示す図である。
【図２】図１における携帯端末装置のブロック図である。
【図３】図１における高度算出サーバのブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の高度情報取得システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローにおけるカメラ画像と三次元地図画像との照合を説明するための図である。
【図６】図４のフローにおける高度算出手法を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムを示す図である。
【図８】図７におけるコンテンツサーバのブロック図である。
【図９】本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムの携帯端末装置に表示される画像の例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムの携帯端末装置に表示される画像の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
［高度情報取得システム］
〈システム構成〉
図１に、本発明の実施形態の高度情報取得システムを示す。このシステムは、インターネットなどのネットワーク１に接続される高度算出サーバ２と、基地局３経由でネットワーク１に接続される携帯端末装置４からなる。携帯端末装置４は、撮影機能、二次元位置（緯度、経度）測定機能、角度（仰角、方位角）検出機能、及び通信機能を有する携帯機器であれば何でもよく、例えばデジタルカメラ、カメラ付の携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＮＤ（Personal Navigation Device）、携帯ゲーム機などである。携帯端末装置４と高度算出サーバ２とは、基地局３及びネットワーク１を介して通信可能である。
【００１２】
〈携帯端末装置の構成〉
図２は携帯端末装置４のブロック図である。この携帯端末装置４は制御部４１、操作部４２、表示部４３、撮影部４４、位置測定部４５、角度検出部４６、無線通信部４７、及び記憶部４８を備えている。
【００１３】
制御部４１は携帯端末装置４の各部を制御するためのコントローラであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４１３とを備えている。ＣＰＵ４１１はＲＯＭ４１２に記憶されたプログラムをＲＡＭ４１３にロードして実行することで、後述する種々の処理を実現する。
【００１４】
操作部４２は、この携帯端末装置４をユーザが操作するための各種ボタンからなる。表示部４３は、この携帯端末装置４の動作状態、撮影部４４で取得した画像、操作部４２からユーザが入力した情報などを表示するための液晶表示装置などからなる。
【００１５】
撮影部４４はＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子を備え、画像情報を取得する。位置測定部４５はＧＰＳ受信機を備え、一定時間（例えば１秒）毎にＧＰＳ衛星から送信される電波を受信し、二次元位置（緯度、経度）を測定（測位）する。そして、測位情報である二次元位置情報（緯度情報、経度情報）、及び測位時刻情報をＧＰＳ情報として制御部４１へ出力する。角度検出部４６は地磁気センサや加速度センサを備え、撮像部４４の撮影方向（光軸方向前方）の角度（仰角、方位角）を示す角度情報（仰角情報、方位角情報）を生成することができる。
【００１６】
無線通信部４７は基地局３との間で無線通信を行うための回路である。記憶部４８はＳＤメモリカードなどの不揮発性記憶媒体からなる。
【００１７】
〈高度算出サーバの構成〉
高度算出サーバ２は、図３に示すように、制御部２１、通信部２２、及び記憶部２３を備えている。
【００１８】
制御部２１はＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、及びＲＡＭ２１３を含み、この高度算出サーバ全体の制御などを行う。ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１２に記憶されたプログラムをＲＡＭ２１３にロードして実行することで、後述する種々の処理を実現する。
【００１９】
通信部２２はネットワーク１及び基地局３を介して携帯端末装置４と通信を行う。記憶部２３はＨＤＤ（ハードディスク装置）からなり、加入者情報ＤＢ（データベース）２３１、三次元地図情報ＤＢ２３２、及び地形標高情報ＤＢ２３３が設けられている。
【００２０】
加入者情報ＤＢ２３１には、高度算出サーバ２が提供する高度算出サービスの加入者の携帯端末装置４の装置ＩＤなどが格納されている。三次元地図情報ＤＢ２３２には、三次元地図を構成する道路や建物などの構造物の三次元位置情報が格納されている。構造物の設計のためのＣＡＤ（Computer Aided Design）データを格納することもできる。地形標高情報ＤＢ２３３には、所定のエリア（例．５０ｍ四方）毎の標高情報が格納されている。
【００２１】
〈高度情報取得システムの動作〉
以上の構成を有する高度情報取得システムの動作について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。この図のフローは、携帯端末装置４のＣＰＵ４１１がＲＯＭ４１２に格納されているプログラムを実行し、高度算出サーバ２のＣＰＵ２１１がＲＯＭ２１２に格納されているプログラムを実行することにより行われる。
【００２２】
携帯端末装置４のユーザが高度情報取得アプリケーション（以下、高度情報取得アプリと言う）を起動すると、携帯端末装置４は高度算出サーバ２に対し、アクセス要求を送信する（ステップＳ１）。このアクセス要求には携帯端末装置４の装置ＩＤが含まれている。
【００２３】
高度算出サーバ２はアクセス要求を受信すると、加入者情報ＤＢ２３１を参照して装置ＩＤを照合した後、高度情報取得アプリのトップ画面の画像データを記憶部２３から読み出し、携帯端末装置４へ送信する（ステップＳ１１）。携帯端末装置４は高度情報取得アプリのトップ画面の画像データを受信し、表示部４３に表示する（ステップＳ２）。
【００２４】
次いで携帯端末装置４では、ＣＰＵ４１１の制御により、撮影部４４、位置測定部４５、及び角度検出部４６を動作させる。これにより、撮影部４４が光軸前方の被写体を撮影して画像情報（撮影画像情報）を生成し、位置測定部４５が携帯端末装置４の二次元位置を測定して、二次元位置情報及び測位時刻情報を生成し、角度検出部４６が角度情報を生成する（ステップＳ３）。
【００２５】
画像情報はＲＡＭ４１３に読み込まれ、表示部４３に送られて表示される。また、画像情報は二次元位置情報（緯度情報、経度情報）及び角度情報とともに高度算出サーバ２へ送信される（ステップＳ４）。
【００２６】
高度算出サーバ２は、画像情報、二次元位置情報及び角度情報を受信すると（ステップＳ１２）、画像認識により携帯端末装置４の高度を算出する（ステップ１３）。
【００２７】
ステップＳ１３の詳細について図５及び図６を用いて説明する。
まず撮影画像と一致する照合画像を三次元地図情報ＤＢ２３２から検索する。このとき方位角情報を利用する。図５Aは撮影画像の一例であり、図５Ｂは照合画像の一例である。
【００２８】
次に撮影画像及び照合画像の対応する位置に基準点を設定する。基準点は、建物の上縁、看板、横断歩道など、直線的で画像認識しやすい部位が好適である。図５Ａ、Ｂでは、道路左側遠方のビルの上縁、道路右側遠方のビル上の看板の略中央、横断歩道、及び道路左側の近くのビル一階の入口に基準点が設定されている。基準点の設定は自動、手動どちらも可能である。
【００２９】
図５Aにおいて、視点Q０（ｘ０，ｙ０，ｚ０）は撮影部４４の三次元位置であり、その三次元位置情報の内、ｘ座標の値ｘ０、ｙ座標の値ｙ０は位置測定部４５で測定される既知の値である。一方、ｚ座標の値ｚ０は高度算出対象である未知の値である。
【００３０】
図５Ｂにおいて、基準点Ｐ１〜Ｐ４の三次元位置情報（Ｘ座標の値Ｘ１〜Ｘ４、Ｙ座標の値Ｙ１〜Ｙ４、Ｚ座標の値Ｚ１〜Ｚ４）は三次元地図情報ＤＢ２３２上の位置（緯度、経度、高度）を示す既知の値である。また、視点Ｐ０は三次元地図情報ＤＢ２３２上のデータを基に照合画像を形成するときに設定した視点であり、その三次元位置情報（Ｘ座標の値Ｘ０、Ｙ座標の値Ｙ０、Ｚ座標の値Ｚ０）は既知である。
【００３１】
次いで照合画像の基準点Ｐ１〜Ｐ４の三次元地図情報ＤＢ上の三次元位置情報（Ｘ１〜Ｘ４、Ｙ１〜Ｙ４、Ｚ１〜Ｚ４）と、携帯端末装置４の緯度情報及び経度情報（ｘ０，ｙ０）と、撮影画像における視点から基準点に対する仰角と、視点から基準点までの距離とから、三角測量により、撮影画像の視点の高度、換言すれば携帯端末装置４の高度を算出する。
【００３２】
図６を用いて詳しく説明する。この図において、ｘ軸は紙面上の横方向、ｙ軸は紙面に垂直な方向、ｚ軸は紙面上の縦方向である。照合画像（図５Ｂ）の基準点に対応する実空間内の点である実空間基準点をＱA（ｘA，ｙA，ｚA）、ＱB（ｘB，ｙB，ｚB）、ＱC（ｘC，ｙC，ｚC）とする。Q０（ｘ０，ｙ０，ｚ０）、Q１（ｘ０，ｙ０，ｚ１）は高度のみ異なる二つの視点である。
【００３３】
これらの実空間基準点をＱA、ＱB、ＱCの三次元位置（経度、緯度、高度）は三次元地図ＤＢ２３２上の既知の値である。視点Q０（ｘ０，ｙ０，ｚ０）、Q１（ｘ０，ｙ０，ｚ１）の三次元位置情報の内、ｘ座標の値ｘ０、ｙ座標の値ｙ０は前述のように位置測定部４５で測定される既知の値である。また、ｚ座標の値ｚ０或いはｚ１は高度算出対象である未知の値である。
【００３４】
視点の高度は、視点から実空間基準点までの距離と仰角を用いて三角測量により算出する。例えば視点Q０については、基準点ＱAと、基準点ＱAから下方に引いた垂線と、その垂線に対して視点Q０から引いた水平線との交点をＱＤとし、Q０、ＱA、ＱＤにより形成される直角三角形の底辺の長さＬは下記の式〔１〕で表すことができる。また、ＱA、ＱＤ間の長さ、つまり視点Q０と基準点をＱAとの高度差（ｚＡ−ｚ０）と、Ｌとの関係は下記の式〔２〕で表すことができる。
【００３５】
Ｌ＝√{（ｘＤ−ｘ０）２＋（ｙＤ−ｙ０）２＋（ｚＤ−ｚ０）２} …式〔１〕
ｚＡ−ｚＤ＝ＬｔａｎΘ …式〔２〕
【００３６】
ここで、ｘＤ＝ｘＡ、ｙＤ＝ｙＡ、ｚＤ＝ｚ０であるから、式〔１〕は下記の式〔３〕となる。また、式〔２〕より視点Q０の高度ｚ０は下記の式〔４〕で表すことができる。
【００３７】
Ｌ＝√{（ｘＡ−ｘ０）２＋（ｙＡ−ｙ０）２} …式〔３〕
ｚ０＝ｚＡ−ＬｔａｎΘ …式〔４〕
【００３８】
ｘＡ、ｘ０、ｙＡ、ｙ０は既知であるから、Ｌを算出することができる。また、Θは携帯端末装置４の角度検出部４６で検出される。従って、Ｌの算出値と、Θの検出値を用いることで、視点Q０高度を算出することができる。
【００３９】
図４の説明に戻る。高度算出サーバ２は、算出した視点の高度情報を携帯端末装置４に送信する（ステップＳ１４）。携帯端末装置４は、高度情報を受信し、ＲＡＭ４１３に保持する（ステップＳ５）。この高度情報を記憶部４８に保存することもできる。
【００４０】
携帯端末装置４は、ユーザが操作部４２から高度情報取得アプリを終了する指示を入力しない間（ステップＳ６：NO）はステップＳ３〜Ｓ５を繰り返し、高度情報取得アプリを終了する指示を入力したら（ステップＳ６：YES）、高度算出サーバ２にアクセス解除要求を送信する(ステップＳ７)。
【００４１】
高度算出サーバ２は、アクセス解除要求を受信しない間（ステップＳ１５：NO）はステップＳ１２〜Ｓ１４を繰り返し、受信したら（ステップＳ１５：YES）、携帯端末装置４のアクセスを解除する（ステップＳ１６）。
【００４２】
以上のように、本実施形態の高度算出サーバ２は、携帯端末装置４から送信された画像情報により構成される撮影画像と一致する照合用画像を三次元地図情報から生成し、照合用画像上に基準点を設定するとともに、基準点の三次元地図情報における高度情報と、携帯端末装置から送信された緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、携帯端末装置の高度を算出するので、携帯端末装置の高度情報を場所や温度の影響を受けることなく、建物フロア精度で得ることができる。
【００４３】
なお、以上の説明は、一台の携帯端末装置に対するリアルタイム処理として記載したが、実際には複数の携帯端末装置に対するバッチ処理で行われる。また、携帯端末装置４により方位角情報の生成及び送信を行わないように構成してもよい。さらに、図４では、携帯端末装置４が高度算出サーバ２にアクセス要求を行い、高度算出サーバ２からトップ画面を受信しているが、携帯端末装置４内でトップ画面を生成するように構成することもできる。また、単体のナビゲーション装置が携帯端末装置４及び高度算出サーバ２の機能を持つように構成することもできる。
【００４４】
［情報提供システム］
〈システム構成〉
図７に、本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムを示す。この図において、図１と同一又は対応する部分には図１と同じ参照符号を付した。このシステムは、図１の高度情報取得システムにコンテンツサーバ５を追加したものである。コンテンツサーバ５は、ネットワーク１及び基地局３介して、携帯端末装置４と通信可能である。
【００４５】
〈コンテンツサーバの構成〉
コンテンツサーバ５は、図８に示すように、制御部５１、通信部５２、及び記憶部５３を備えている。
【００４６】
制御部５１はＣＰＵ５１１、ＲＯＭ５１２、及びＲＡＭ５１３を含み、このコンテンツサーバ５全体の制御などを行う。また、ＣＰＵ５１１は、ＲＯＭ５１２に記憶されたプログラムをＲＡＭ５１３にロードして実行することで、後述する種々の処理を実現する。
【００４７】
通信部５２はネットワーク１及び基地局３を介して携帯端末装置４と通信を行う。記憶部５３はＨＤＤ（ハードディスク装置）からなり、加入者情報ＤＢ５３１、及び三次元位置付コンテンツＤＢが設けられている。
【００４８】
加入者情報ＤＢ５３１には、コンテンツサーバ５が提供する情報提供サービスの加入者の携帯端末装置４の装置ＩＤなどが格納されている。三次元位置付コンテンツＤＢ５３２には、建物内に存在する店舗などの対象物に関する情報がその対象物の存在するフロアの三次元位置（緯度、経度、高度）に関連付けられて保存されている。
【００４９】
〈情報提供システムの動作〉
以上の構成を有する情報提供システムにおいて、携帯端末装置４と高度算出サーバ２との関連動作は前述した高度情報取得システムと同じであるから説明を省略し、携帯端末装置４とコンテンツサーバ５との関連動作について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。この図のフローは、携帯端末装置４のＣＰＵ４１１がＲＯＭ４１３に格納されているプログラムを実行し、コンテンツサーバ５のＣＰＵ５１１がＲＯＭ５１２に格納されているプログラムを実行することにより行われる。
【００５０】
携帯端末装置４のユーザが情報提供アプリケーション（以下、情報提供アプリと言う）を起動すると、携帯端末装置４はコンテンツサーバ５に対し、アクセス要求を送信する（ステップＳ２１）。このアクセス要求には携帯端末装置４の装置ＩＤが含まれている。
【００５１】
コンテンツサーバ５はアクセス要求を受信すると、加入者情報ＤＢ５３１を参照して装置ＩＤを照合した後、情報提供アプリのトップ画面の画像データを記憶部５３から読み出し、携帯端末装置４へ送信する（ステップＳ３１）。携帯端末装置４は情報提供アプリのトップ画面の画像データを受信し、表示部４３に表示する（ステップＳ２２）。
【００５２】
次いで携帯端末装置４では、ＣＰＵ４１１の制御により、撮影部４４、位置測定部４５、及び角度検出部４６を動作させる。これにより、撮影部４４が光軸前方の被写体を撮影して画像情報（撮影画像情報）を生成し、位置測定部４５が携帯端末装置４の二次元位置を測定して、二次元位置情報及び測位時刻情報を生成し、角度検出部４６が撮影部４４の光軸前方の方位角を示す方位角情報を生成する（ステップＳ２３）。なお、情報提供アプリは、高度情報取得アプリと並行して動作させることが可能（それが好適）であり、並行動作を行っている場合、図４のステップＳ３で生成した各情報を用いることで、ステップＳ２３を省略することができる。
【００５３】
画像情報はＲＡＭ４１３に読み込まれ、表示部４３に送られて表示される。二次元位置情報は高度情報とともに三次元位置情報とされ、方位角情報とともに高度算出サーバ２へ送信される（ステップＳ２４）。高度情報は図４のステップＳ５で受信され、ＲＡＭ４１３により保持或いは記憶部４８に保存されているものである。
【００５４】
コンテンツサーバ５は、三次元位置情報及び方位角情報を受信する（ステップＳ３２）。そして、三次元位置付コンテンツＤＢ５３２にアクセスし、携帯端末装置４の二次元位置（緯度、経度）から所定の距離（例えば５００ｍ）以内であり、かつ方位角情報の示す光軸方向から所定の画角内に存在する対象物に関するコンテンツを検索して取得する（ステップＳ３３）。
【００５５】
次に取得したコンテンツを携帯端末装置４の高度情報及びコンテンツに対応する対象物の三次元位置情報に応じて携帯端末装置４の表示部４３に表示させるための表示制御情報を生成し（ステップＳ３４）、コンテンツとともに携帯端末装置４へ送信する（ステップＳ３５）。
【００５６】
携帯端末装置４は、コンテンツ及び表示制御情報を受信し（ステップＳ２５）、コンテンツに対応する対象物の三次元位置情報に応じて、撮影画像にコンテンツを合成し、表示部４３で表示する（ステップＳ２６）。
【００５７】
図１０に表示画像を示す。ここで、図１０Ａは視点の高度を３階にした場合であり、図１０Ｂは視点の高度を１階にした場合である。「ａ」〜「ｉ」はコンテンツであり、例えば店舗名などである。「ａ」〜「ｉ」を囲む枠の表示位置は、コンテンツに対応する対象物の三次元位置（緯度、経度、高度）、即ち例えば店舗が存在するフロアの三次元位置に対応する。
【００５８】
例えばコンテンツ「ｆ」は撮影画像における左側のビルの３階に存在する店舗などに関するものであるため、図１０Ａでは画面の左部の略中央の高度に表示され、図１０Ｂでは画面の左部の上の方に表示される。同じフロアに複数の対象物に関するコンテンツが関連付けられている場合は、緯度情報、経度情報に基づいて左右や前後の表示位置が制御される。
【００５９】
図９の説明に戻る。携帯端末装置４は、ユーザが操作部４２から情報提供アプリを終了する指示を入力しない間（ステップＳ２７：NO）はステップＳ２３〜Ｓ２６を繰り返し、情報提供アプリを終了する指示を入力したら（ステップＳ２７：YES）、コンテンツサーバ５にアクセス解除要求を送信する(ステップＳ２８)。
【００６０】
コンテンツサーバ５は、アクセス解除要求を受信しない間（ステップＳ３６：NO）はステップＳ３２〜Ｓ３５を繰り返し、受信したら（ステップＳ３６：YES）、携帯端末装置４のアクセスを解除する（ステップＳ３７）。
【００６１】
以上のように、本実施形態の情報提供システムによれば、携帯端末装置４は内蔵の位置測定部４５で取得した緯度情報及び経度情報と、高度算出サーバ２から取得した高度情報とをコンテンツサーバ５に送信することで、コンテンツサーバ５から送信されたコンテンツを自分の高度及びコンテンツに対応する対象物の三次元位置に応じて、撮影画像に合成し、表示することができる。
【００６２】
なお、図９のフローでは、コンテンツ（例えば図１０の「ａ」〜「ｉ」）と、その表示制御情報（例えば「ａ」〜「ｉ」を囲む枠の表示位置を示す情報）とをコンテンツサーバ５から携帯端末装置４へ送信しているが、コンテンツが三次元位置に応じて配置された画像（例えば図１０に示す画像から撮影画像を除いた画像）を構成するための画像情報をコンテンツサーバ５から携帯端末装置４へ送信するように構成してもよい。
【００６３】
また、図１０にはビル内の店舗などに関するコンテンツの表示例を示したが、山岳や星座などの自然を対象としたコンテンツを表示させることもできる。図１１に山岳名及び登山ルートの表示例を示す。
【符号の説明】
【００６４】
２…高度算出サーバ、４…携帯端末装置、５…コンテンツサーバ、２１，４１，５１…制御部、４４…撮影部、４５…位置測定部、４６…角度検出部、２３２…三次元地図情報ＤＢ、５３２…三次元位置付コンテンツ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置の高度情報を取得するシステム、装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末装置の三次元位置（緯度、経度、高度）に応じて、三次元位置に関連付けられた対象物に関する情報を携帯端末装置に提供するシステムがある（特許文献１参照）。このシステムは、カメラ付携帯電話機などのカメラ付携帯端末装置と、通信ネットワークを介してカメラ付携帯端末装置と通信可能なサーバとを有し、カメラ付携帯端末装置は建物の撮影中に三次元位置情報（緯度情報、経度情報、高度情報）及び向き情報をサーバへ送信し、サーバは受信した三次元位置情報及び向き情報に対応する三次元位置に存在する建物内の店舗などに関する情報をカメラ付携帯端末装置へ送信し、カメラ付携帯端末装置では受信した情報を撮影中の建物の画像に付加してディスプレイに表示することで、拡張現実感を実現する。
【０００３】
このシステムでは、サーバのデータベースには、建物内に存在する店舗などの対象物に関する情報がその対象物の存在するフロアの三次元位置に関連付けられて保存されており、サーバは、携帯端末装置内蔵のＧＰＳ（Global Positioning System）受信機で生成された三次元位置情報、及び方位センサ（地磁気センサや加速度センサ）で生成された向き情報を受信し、それらの情報に対応する位置に存在する建物を特定するとともに、その建物内に存在する対象物に関する情報をデータベースから検索して携帯端末装置へ送信する。携帯端末装置のディスプレイには、撮影中の建物内に存在する対象物に関する情報が対象物の存在するフロアを識別できるように表示される。
【０００４】
しかしながら、ＧＰＳは水平方向に比べ、垂直方向の測位精度が低いため、正確な高度情報を得ることはできないという問題がある。高度計（気圧計）などを用いれば正確な高度情報が得られるが、搭載デバイスやコストの制限が大きく、実現は困難である。また、温度による誤差が大きく、建物フロア精度の高度情報を得ることは極めて困難である。Ｗｉ−Ｆｉ基地局位置と電波強度から建物のフロアを認識する技術はあるが、基地局が整備されているエリアが限られているため、実際に使用できる場所は少ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５５０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、携帯端末装置の高度情報を場所や温度の影響を受けることなく、建物フロア精度で得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、緯度情報、経度情報及び仰角情報の取得機能、並びに撮影機能を有する携帯端末装置と、その携帯端末装置から送信された緯度情報、経度情報、仰角情報及び画像情報を用いて前記携帯端末装置の高度情報を取得する高度情報取得装置とからなる高度情報取得システムであって、前記高度情報取得装置は、三次元地図情報データベースと、前記画像情報により構成される撮影画像と一致する照合用画像を前記三次元地図情報から生成する照合用画像生成手段と、前記照合用画像上に基準点を設定するとともに、該基準点の前記三次元地図情報における高度情報と、前記緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、前記携帯端末装置の高度を算出する高度算出手段とを有することを特徴とする高度情報取得システムである。
【０００８】
［作用］
本発明によれば、高度情報取得装置は、携帯端末装置による撮影画像と一致する照合用画像を三次元地図情報から生成し、照合用画像上に基準点を設定するとともに、基準点の三次元地図情報における高度情報と、携帯端末装置の緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、携帯端末装置の高度を算出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、携帯端末装置の高度情報を場所や温度の影響を受けることなく、建物フロア精度で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の高度情報取得システムを示す図である。
【図２】図１における携帯端末装置のブロック図である。
【図３】図１における高度算出サーバのブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の高度情報取得システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローにおけるカメラ画像と三次元地図画像との照合を説明するための図である。
【図６】図４のフローにおける高度算出手法を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムを示す図である。
【図８】図７におけるコンテンツサーバのブロック図である。
【図９】本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムの携帯端末装置に表示される画像の例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムの携帯端末装置に表示される画像の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
［高度情報取得システム］
〈システム構成〉
図１に、本発明の実施形態の高度情報取得システムを示す。このシステムは、インターネットなどのネットワーク１に接続される高度算出サーバ２と、基地局３経由でネットワーク１に接続される携帯端末装置４からなる。携帯端末装置４は、撮影機能、二次元位置（緯度、経度）測定機能、角度（仰角、方位角）検出機能、及び通信機能を有する携帯機器であれば何でもよく、例えばデジタルカメラ、カメラ付の携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＮＤ（Personal Navigation Device）、携帯ゲーム機などである。携帯端末装置４と高度算出サーバ２とは、基地局３及びネットワーク１を介して通信可能である。
【００１２】
〈携帯端末装置の構成〉
図２は携帯端末装置４のブロック図である。この携帯端末装置４は制御部４１、操作部４２、表示部４３、撮影部４４、位置測定部４５、角度検出部４６、無線通信部４７、及び記憶部４８を備えている。
【００１３】
制御部４１は携帯端末装置４の各部を制御するためのコントローラであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４１３とを備えている。ＣＰＵ４１１はＲＯＭ４１２に記憶されたプログラムをＲＡＭ４１３にロードして実行することで、後述する種々の処理を実現する。
【００１４】
操作部４２は、この携帯端末装置４をユーザが操作するための各種ボタンからなる。表示部４３は、この携帯端末装置４の動作状態、撮影部４４で取得した画像、操作部４２からユーザが入力した情報などを表示するための液晶表示装置などからなる。
【００１５】
撮影部４４はＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子を備え、画像情報を取得する。位置測定部４５はＧＰＳ受信機を備え、一定時間（例えば１秒）毎にＧＰＳ衛星から送信される電波を受信し、二次元位置（緯度、経度）を測定（測位）する。そして、測位情報である二次元位置情報（緯度情報、経度情報）、及び測位時刻情報をＧＰＳ情報として制御部４１へ出力する。角度検出部４６は地磁気センサや加速度センサを備え、撮像部４４の撮影方向（光軸方向前方）の角度（仰角、方位角）を示す角度情報（仰角情報、方位角情報）を生成することができる。
【００１６】
無線通信部４７は基地局３との間で無線通信を行うための回路である。記憶部４８はＳＤメモリカードなどの不揮発性記憶媒体からなる。
【００１７】
〈高度算出サーバの構成〉
高度算出サーバ２は、図３に示すように、制御部２１、通信部２２、及び記憶部２３を備えている。
【００１８】
制御部２１はＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、及びＲＡＭ２１３を含み、この高度算出サーバ全体の制御などを行う。ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１２に記憶されたプログラムをＲＡＭ２１３にロードして実行することで、後述する種々の処理を実現する。
【００１９】
通信部２２はネットワーク１及び基地局３を介して携帯端末装置４と通信を行う。記憶部２３はＨＤＤ（ハードディスク装置）からなり、加入者情報ＤＢ（データベース）２３１、三次元地図情報ＤＢ２３２、及び地形標高情報ＤＢ２３３が設けられている。
【００２０】
加入者情報ＤＢ２３１には、高度算出サーバ２が提供する高度算出サービスの加入者の携帯端末装置４の装置ＩＤなどが格納されている。三次元地図情報ＤＢ２３２には、三次元地図を構成する道路や建物などの構造物の三次元位置情報が格納されている。構造物の設計のためのＣＡＤ（Computer Aided Design）データを格納することもできる。地形標高情報ＤＢ２３３には、所定のエリア（例．５０ｍ四方）毎の標高情報が格納されている。
【００２１】
〈高度情報取得システムの動作〉
以上の構成を有する高度情報取得システムの動作について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。この図のフローは、携帯端末装置４のＣＰＵ４１１がＲＯＭ４１２に格納されているプログラムを実行し、高度算出サーバ２のＣＰＵ２１１がＲＯＭ２１２に格納されているプログラムを実行することにより行われる。
【００２２】
携帯端末装置４のユーザが高度情報取得アプリケーション（以下、高度情報取得アプリと言う）を起動すると、携帯端末装置４は高度算出サーバ２に対し、アクセス要求を送信する（ステップＳ１）。このアクセス要求には携帯端末装置４の装置ＩＤが含まれている。
【００２３】
高度算出サーバ２はアクセス要求を受信すると、加入者情報ＤＢ２３１を参照して装置ＩＤを照合した後、高度情報取得アプリのトップ画面の画像データを記憶部２３から読み出し、携帯端末装置４へ送信する（ステップＳ１１）。携帯端末装置４は高度情報取得アプリのトップ画面の画像データを受信し、表示部４３に表示する（ステップＳ２）。
【００２４】
次いで携帯端末装置４では、ＣＰＵ４１１の制御により、撮影部４４、位置測定部４５、及び角度検出部４６を動作させる。これにより、撮影部４４が光軸前方の被写体を撮影して画像情報（撮影画像情報）を生成し、位置測定部４５が携帯端末装置４の二次元位置を測定して、二次元位置情報及び測位時刻情報を生成し、角度検出部４６が角度情報を生成する（ステップＳ３）。
【００２５】
画像情報はＲＡＭ４１３に読み込まれ、表示部４３に送られて表示される。また、画像情報は二次元位置情報（緯度情報、経度情報）及び角度情報とともに高度算出サーバ２へ送信される（ステップＳ４）。
【００２６】
高度算出サーバ２は、画像情報、二次元位置情報及び角度情報を受信すると（ステップＳ１２）、画像認識により携帯端末装置４の高度を算出する（ステップ１３）。
【００２７】
ステップＳ１３の詳細について図５及び図６を用いて説明する。
まず撮影画像と一致する照合画像を三次元地図情報ＤＢ２３２から検索する。このとき方位角情報を利用する。図５Aは撮影画像の一例であり、図５Ｂは照合画像の一例である。
【００２８】
次に撮影画像及び照合画像の対応する位置に基準点を設定する。基準点は、建物の上縁、看板、横断歩道など、直線的で画像認識しやすい部位が好適である。図５Ａ、Ｂでは、道路左側遠方のビルの上縁、道路右側遠方のビル上の看板の略中央、横断歩道、及び道路左側の近くのビル一階の入口に基準点が設定されている。基準点の設定は自動、手動どちらも可能である。
【００２９】
図５Aにおいて、視点Q０（ｘ０，ｙ０，ｚ０）は撮影部４４の三次元位置であり、その三次元位置情報の内、ｘ座標の値ｘ０、ｙ座標の値ｙ０は位置測定部４５で測定される既知の値である。一方、ｚ座標の値ｚ０は高度算出対象である未知の値である。
【００３０】
図５Ｂにおいて、基準点Ｐ１〜Ｐ４の三次元位置情報（Ｘ座標の値Ｘ１〜Ｘ４、Ｙ座標の値Ｙ１〜Ｙ４、Ｚ座標の値Ｚ１〜Ｚ４）は三次元地図情報ＤＢ２３２上の位置（緯度、経度、高度）を示す既知の値である。また、視点Ｐ０は三次元地図情報ＤＢ２３２上のデータを基に照合画像を形成するときに設定した視点であり、その三次元位置情報（Ｘ座標の値Ｘ０、Ｙ座標の値Ｙ０、Ｚ座標の値Ｚ０）は既知である。
【００３１】
次いで照合画像の基準点Ｐ１〜Ｐ４の三次元地図情報ＤＢ上の三次元位置情報（Ｘ１〜Ｘ４、Ｙ１〜Ｙ４、Ｚ１〜Ｚ４）と、携帯端末装置４の緯度情報及び経度情報（ｘ０，ｙ０）と、撮影画像における視点から基準点に対する仰角と、視点から基準点までの距離とから、三角測量により、撮影画像の視点の高度、換言すれば携帯端末装置４の高度を算出する。
【００３２】
図６を用いて詳しく説明する。この図において、ｘ軸は紙面上の横方向、ｙ軸は紙面に垂直な方向、ｚ軸は紙面上の縦方向である。照合画像（図５Ｂ）の基準点に対応する実空間内の点である実空間基準点をＱA（ｘA，ｙA，ｚA）、ＱB（ｘB，ｙB，ｚB）、ＱC（ｘC，ｙC，ｚC）とする。Q０（ｘ０，ｙ０，ｚ０）、Q１（ｘ０，ｙ０，ｚ１）は高度のみ異なる二つの視点である。
【００３３】
これらの実空間基準点をＱA、ＱB、ＱCの三次元位置（経度、緯度、高度）は三次元地図ＤＢ２３２上の既知の値である。視点Q０（ｘ０，ｙ０，ｚ０）、Q１（ｘ０，ｙ０，ｚ１）の三次元位置情報の内、ｘ座標の値ｘ０、ｙ座標の値ｙ０は前述のように位置測定部４５で測定される既知の値である。また、ｚ座標の値ｚ０或いはｚ１は高度算出対象である未知の値である。
【００３４】
視点の高度は、視点から実空間基準点までの距離と仰角を用いて三角測量により算出する。例えば視点Q０については、基準点ＱAと、基準点ＱAから下方に引いた垂線と、その垂線に対して視点Q０から引いた水平線との交点をＱＤとし、Q０、ＱA、ＱＤにより形成される直角三角形の底辺の長さＬは下記の式〔１〕で表すことができる。また、ＱA、ＱＤ間の長さ、つまり視点Q０と基準点をＱAとの高度差（ｚＡ−ｚ０）と、Ｌとの関係は下記の式〔２〕で表すことができる。
【００３５】
Ｌ＝√{（ｘＤ−ｘ０）２＋（ｙＤ−ｙ０）２＋（ｚＤ−ｚ０）２} …式〔１〕
ｚＡ−ｚＤ＝ＬｔａｎΘ …式〔２〕
【００３６】
ここで、ｘＤ＝ｘＡ、ｙＤ＝ｙＡ、ｚＤ＝ｚ０であるから、式〔１〕は下記の式〔３〕となる。また、式〔２〕より視点Q０の高度ｚ０は下記の式〔４〕で表すことができる。
【００３７】
Ｌ＝√{（ｘＡ−ｘ０）２＋（ｙＡ−ｙ０）２} …式〔３〕
ｚ０＝ｚＡ−ＬｔａｎΘ …式〔４〕
【００３８】
ｘＡ、ｘ０、ｙＡ、ｙ０は既知であるから、Ｌを算出することができる。また、Θは携帯端末装置４の角度検出部４６で検出される。従って、Ｌの算出値と、Θの検出値を用いることで、視点Q０高度を算出することができる。
【００３９】
図４の説明に戻る。高度算出サーバ２は、算出した視点の高度情報を携帯端末装置４に送信する（ステップＳ１４）。携帯端末装置４は、高度情報を受信し、ＲＡＭ４１３に保持する（ステップＳ５）。この高度情報を記憶部４８に保存することもできる。
【００４０】
携帯端末装置４は、ユーザが操作部４２から高度情報取得アプリを終了する指示を入力しない間（ステップＳ６：NO）はステップＳ３〜Ｓ５を繰り返し、高度情報取得アプリを終了する指示を入力したら（ステップＳ６：YES）、高度算出サーバ２にアクセス解除要求を送信する(ステップＳ７)。
【００４１】
高度算出サーバ２は、アクセス解除要求を受信しない間（ステップＳ１５：NO）はステップＳ１２〜Ｓ１４を繰り返し、受信したら（ステップＳ１５：YES）、携帯端末装置４のアクセスを解除する（ステップＳ１６）。
【００４２】
以上のように、本実施形態の高度算出サーバ２は、携帯端末装置４から送信された画像情報により構成される撮影画像と一致する照合用画像を三次元地図情報から生成し、照合用画像上に基準点を設定するとともに、基準点の三次元地図情報における高度情報と、携帯端末装置から送信された緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、携帯端末装置の高度を算出するので、携帯端末装置の高度情報を場所や温度の影響を受けることなく、建物フロア精度で得ることができる。
【００４３】
なお、以上の説明は、一台の携帯端末装置に対するリアルタイム処理として記載したが、実際には複数の携帯端末装置に対するバッチ処理で行われる。また、携帯端末装置４により方位角情報の生成及び送信を行わないように構成してもよい。さらに、図４では、携帯端末装置４が高度算出サーバ２にアクセス要求を行い、高度算出サーバ２からトップ画面を受信しているが、携帯端末装置４内でトップ画面を生成するように構成することもできる。また、単体のナビゲーション装置が携帯端末装置４及び高度算出サーバ２の機能を持つように構成することもできる。
【００４４】
［情報提供システム］
〈システム構成〉
図７に、本発明の実施形態の高度情報取得システムを利用した情報提供システムを示す。この図において、図１と同一又は対応する部分には図１と同じ参照符号を付した。このシステムは、図１の高度情報取得システムにコンテンツサーバ５を追加したものである。コンテンツサーバ５は、ネットワーク１及び基地局３介して、携帯端末装置４と通信可能である。
【００４５】
〈コンテンツサーバの構成〉
コンテンツサーバ５は、図８に示すように、制御部５１、通信部５２、及び記憶部５３を備えている。
【００４６】
制御部５１はＣＰＵ５１１、ＲＯＭ５１２、及びＲＡＭ５１３を含み、このコンテンツサーバ５全体の制御などを行う。また、ＣＰＵ５１１は、ＲＯＭ５１２に記憶されたプログラムをＲＡＭ５１３にロードして実行することで、後述する種々の処理を実現する。
【００４７】
通信部５２はネットワーク１及び基地局３を介して携帯端末装置４と通信を行う。記憶部５３はＨＤＤ（ハードディスク装置）からなり、加入者情報ＤＢ５３１、及び三次元位置付コンテンツＤＢが設けられている。
【００４８】
加入者情報ＤＢ５３１には、コンテンツサーバ５が提供する情報提供サービスの加入者の携帯端末装置４の装置ＩＤなどが格納されている。三次元位置付コンテンツＤＢ５３２には、建物内に存在する店舗などの対象物に関する情報がその対象物の存在するフロアの三次元位置（緯度、経度、高度）に関連付けられて保存されている。
【００４９】
〈情報提供システムの動作〉
以上の構成を有する情報提供システムにおいて、携帯端末装置４と高度算出サーバ２との関連動作は前述した高度情報取得システムと同じであるから説明を省略し、携帯端末装置４とコンテンツサーバ５との関連動作について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。この図のフローは、携帯端末装置４のＣＰＵ４１１がＲＯＭ４１３に格納されているプログラムを実行し、コンテンツサーバ５のＣＰＵ５１１がＲＯＭ５１２に格納されているプログラムを実行することにより行われる。
【００５０】
携帯端末装置４のユーザが情報提供アプリケーション（以下、情報提供アプリと言う）を起動すると、携帯端末装置４はコンテンツサーバ５に対し、アクセス要求を送信する（ステップＳ２１）。このアクセス要求には携帯端末装置４の装置ＩＤが含まれている。
【００５１】
コンテンツサーバ５はアクセス要求を受信すると、加入者情報ＤＢ５３１を参照して装置ＩＤを照合した後、情報提供アプリのトップ画面の画像データを記憶部５３から読み出し、携帯端末装置４へ送信する（ステップＳ３１）。携帯端末装置４は情報提供アプリのトップ画面の画像データを受信し、表示部４３に表示する（ステップＳ２２）。
【００５２】
次いで携帯端末装置４では、ＣＰＵ４１１の制御により、撮影部４４、位置測定部４５、及び角度検出部４６を動作させる。これにより、撮影部４４が光軸前方の被写体を撮影して画像情報（撮影画像情報）を生成し、位置測定部４５が携帯端末装置４の二次元位置を測定して、二次元位置情報及び測位時刻情報を生成し、角度検出部４６が撮影部４４の光軸前方の方位角を示す方位角情報を生成する（ステップＳ２３）。なお、情報提供アプリは、高度情報取得アプリと並行して動作させることが可能（それが好適）であり、並行動作を行っている場合、図４のステップＳ３で生成した各情報を用いることで、ステップＳ２３を省略することができる。
【００５３】
画像情報はＲＡＭ４１３に読み込まれ、表示部４３に送られて表示される。二次元位置情報は高度情報とともに三次元位置情報とされ、方位角情報とともに高度算出サーバ２へ送信される（ステップＳ２４）。高度情報は図４のステップＳ５で受信され、ＲＡＭ４１３により保持或いは記憶部４８に保存されているものである。
【００５４】
コンテンツサーバ５は、三次元位置情報及び方位角情報を受信する（ステップＳ３２）。そして、三次元位置付コンテンツＤＢ５３２にアクセスし、携帯端末装置４の二次元位置（緯度、経度）から所定の距離（例えば５００ｍ）以内であり、かつ方位角情報の示す光軸方向から所定の画角内に存在する対象物に関するコンテンツを検索して取得する（ステップＳ３３）。
【００５５】
次に取得したコンテンツを携帯端末装置４の高度情報及びコンテンツに対応する対象物の三次元位置情報に応じて携帯端末装置４の表示部４３に表示させるための表示制御情報を生成し（ステップＳ３４）、コンテンツとともに携帯端末装置４へ送信する（ステップＳ３５）。
【００５６】
携帯端末装置４は、コンテンツ及び表示制御情報を受信し（ステップＳ２５）、コンテンツに対応する対象物の三次元位置情報に応じて、撮影画像にコンテンツを合成し、表示部４３で表示する（ステップＳ２６）。
【００５７】
図１０に表示画像を示す。ここで、図１０Ａは視点の高度を３階にした場合であり、図１０Ｂは視点の高度を１階にした場合である。「ａ」〜「ｉ」はコンテンツであり、例えば店舗名などである。「ａ」〜「ｉ」を囲む枠の表示位置は、コンテンツに対応する対象物の三次元位置（緯度、経度、高度）、即ち例えば店舗が存在するフロアの三次元位置に対応する。
【００５８】
例えばコンテンツ「ｆ」は撮影画像における左側のビルの３階に存在する店舗などに関するものであるため、図１０Ａでは画面の左部の略中央の高度に表示され、図１０Ｂでは画面の左部の上の方に表示される。同じフロアに複数の対象物に関するコンテンツが関連付けられている場合は、緯度情報、経度情報に基づいて左右や前後の表示位置が制御される。
【００５９】
図９の説明に戻る。携帯端末装置４は、ユーザが操作部４２から情報提供アプリを終了する指示を入力しない間（ステップＳ２７：NO）はステップＳ２３〜Ｓ２６を繰り返し、情報提供アプリを終了する指示を入力したら（ステップＳ２７：YES）、コンテンツサーバ５にアクセス解除要求を送信する(ステップＳ２８)。
【００６０】
コンテンツサーバ５は、アクセス解除要求を受信しない間（ステップＳ３６：NO）はステップＳ３２〜Ｓ３５を繰り返し、受信したら（ステップＳ３６：YES）、携帯端末装置４のアクセスを解除する（ステップＳ３７）。
【００６１】
以上のように、本実施形態の情報提供システムによれば、携帯端末装置４は内蔵の位置測定部４５で取得した緯度情報及び経度情報と、高度算出サーバ２から取得した高度情報とをコンテンツサーバ５に送信することで、コンテンツサーバ５から送信されたコンテンツを自分の高度及びコンテンツに対応する対象物の三次元位置に応じて、撮影画像に合成し、表示することができる。
【００６２】
なお、図９のフローでは、コンテンツ（例えば図１０の「ａ」〜「ｉ」）と、その表示制御情報（例えば「ａ」〜「ｉ」を囲む枠の表示位置を示す情報）とをコンテンツサーバ５から携帯端末装置４へ送信しているが、コンテンツが三次元位置に応じて配置された画像（例えば図１０に示す画像から撮影画像を除いた画像）を構成するための画像情報をコンテンツサーバ５から携帯端末装置４へ送信するように構成してもよい。
【００６３】
また、図１０にはビル内の店舗などに関するコンテンツの表示例を示したが、山岳や星座などの自然を対象としたコンテンツを表示させることもできる。図１１に山岳名及び登山ルートの表示例を示す。
【符号の説明】
【００６４】
２…高度算出サーバ、４…携帯端末装置、５…コンテンツサーバ、２１，４１，５１…制御部、４４…撮影部、４５…位置測定部、４６…角度検出部、２３２…三次元地図情報ＤＢ、５３２…三次元位置付コンテンツ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緯度情報、経度情報及び仰角情報の取得機能、並びに撮影機能を有する携帯端末装置と、その携帯端末装置から送信された緯度情報、経度情報、仰角情報及び画像情報を用いて前記携帯端末装置の高度情報を取得する高度情報取得装置とからなる高度情報取得システムであって、
前記高度情報取得装置は、三次元地図情報データベースと、前記画像情報により構成される撮影画像と一致する照合用画像を前記三次元地図情報から生成する照合用画像生成手段と、前記照合用画像上に基準点を設定するとともに、該基準点の前記三次元地図情報における高度情報と、前記緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、前記携帯端末装置の高度を算出する高度算出手段とを有することを特徴とする高度情報取得システム。
【請求項２】
携帯端末装置から送信された緯度情報、経度情報、仰角情報及び画像情報を用いて前記携帯端末装置の高度情報を取得する高度情報取得装置であって、
三次元地図情報データベースと、前記画像情報により構成される撮影画像と一致する照合用画像を前記三次元地図情報から生成する照合用画像生成手段と、前記照合用画像上に基準点を設定するとともに、該基準点の前記三次元地図情報における高度情報と、前記緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、前記携帯端末装置の高度を算出する高度算出手段とを有することを特徴とする高度情報取得装置。
【請求項３】
コンピュータを請求項２に記載された高度情報取得装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１】
緯度情報、経度情報及び仰角情報の取得機能、並びに撮影機能を有する携帯端末装置と、その携帯端末装置から送信された緯度情報、経度情報、仰角情報及び画像情報を用いて前記携帯端末装置の高度情報を取得する高度情報取得装置とからなる高度情報取得システムであって、
前記高度情報取得装置は、三次元地図情報データベースと、前記画像情報により構成される撮影画像と一致する照合用画像を前記三次元地図情報から生成する照合用画像生成手段と、前記照合用画像上に基準点を設定するとともに、該基準点の前記三次元地図情報における高度情報と、前記緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、前記携帯端末装置の高度を算出する高度算出手段とを有することを特徴とする高度情報取得システム。
【請求項２】
携帯端末装置から送信された緯度情報、経度情報、仰角情報及び画像情報を用いて前記携帯端末装置の高度情報を取得する高度情報取得装置であって、
三次元地図情報データベースと、前記画像情報により構成される撮影画像と一致する照合用画像を前記三次元地図情報から生成する照合用画像生成手段と、前記照合用画像上に基準点を設定するとともに、該基準点の前記三次元地図情報における高度情報と、前記緯度情報、経度情報及び仰角情報に基づいて、前記携帯端末装置の高度を算出する高度算出手段とを有することを特徴とする高度情報取得装置。
【請求項３】
コンピュータを請求項２に記載された高度情報取得装置の各手段として機能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１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２１７２０７（Ｐ２０１１−２１７２０７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８４６１２（Ｐ２０１０−８４６１２）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５００５７８２１６）株式会社ゼンリンデータコム (231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５００５７８２１６）株式会社ゼンリンデータコム (231)
【Ｆターム（参考）】
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