JP2007139748A - 航法マップの補完装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】航法マップの補完装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る航法マップの補完装置は、航法マップにおいて詳細情報が欠如した所定地域の地形及び経路を含む画像を外部から獲得する画像獲得部と、画像から通行路及び位置把握の基準となる客体を抽出して、画像を経路探索の可能な航法マップ形態に変換し、変換された航法マップ形態の画像情報に基づいて所定地域の詳細情報部分を形成して航法マップを補完する航法マップ補完部と、補完された航法マップに基づいて画像が撮られた地域の経路を案内する経路案内部と、経路探索者が実際の経路と経路案内部により案内された経路とを比較して不一致がある場合、不一致がある経路の修正経路を経路探索者から入力されて航法マップを更新する航法マップ更新部と、を備える航法マップの補完装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）及び航法マップを利用した経路の探索において、航法マップを補完する装置及び方法に関する。

現在、ナビゲーションサービスは、ユーザの利便性向上のために多様な道路情報及び主要建物、飲食店、ガスステーション等の地域情報を提供している。また、主要観光地では、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）及びＧＰＳを活用して、観光施設物についての案内を提供している。

しかし、建物周辺部では、ＧＰＳ情報が受信されないので、ナビゲーションが困難である。そのため、室内測位の精度を向上させるために、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、意思衛星等の多様な方法が模索されている。

しかし、依然として、建物周辺部についてのナビゲーションは、困難であるのが実情である。

上記困難を解決するために、本発明では、ＧＰＳ情報が受信されない地域又はナビゲーションマップ内に道路情報、地域情報等の詳細情報のない地域の画像を獲得して、これに基づいてナビゲーションマップを補完して構築し、また、補完されたナビゲーションマップが不正確な場合、更新を通じてナビゲーション実行の精度を向上させることを目的とする。

本発明の望ましい実施の一形態であって、ＧＰＳ及び航法マップを利用した経路の探索において、前記航法マップを補完する装置は、前記航法マップにおいて詳細情報が欠如した所定地域の地形及び経路を含む画像を外部から獲得する画像獲得部と、前記画像から通行路及び位置把握の基準となる客体を抽出して、前記画像を経路探索の可能な航法マップ形態に変換し、変換された航法マップ形態の画像情報に基づいて前記所定地域の前記詳細情報部分を形成して航法マップを補完する航法マップ補完部と、前記補完された航法マップに基づいて、前記画像が撮られた地域の経路を案内する経路案内部と、経路探索者が実際の経路と前記経路案内部により案内された経路とを比較して不一致がある場合、前記不一致がある経路の修正経路を前記経路探索者から入力されて前記航法マップを更新する航法マップ更新部と、を備える。

本発明の他の望ましい実施の一形態であって、ＧＰＳ及び航法マップを利用した経路の探索において、前記航法マップを補完する方法は、（ａ）前記航法マップにおいて詳細情報が欠如した所定地域の地形及び経路を含む画像を外部から獲得するステップと、（ｂ）前記画像から通行路及び位置把握の基準となる客体を抽出して、前記画像を経路探索の可能な航法マップ形態に変換するステップと、（ｃ）前記航法マップ形態に変換された画像情報に基づいて、前記所定地域の前記詳細情報部分を形成して前記航法マップを補完するステップと、（ｄ）前記補完された航法マップに基づいて前記画像が撮られた地域の経路を案内するステップと、（ｅ）経路探索者が実際の経路と前記（ｄ）ステップで案内された経路とを比較して不一致がある場合、前記不一致がある経路の修正経路を前記経路探索者から入力されて前記航法マップを更新するステップと、を含む。

本発明は、ＧＰＳ及び航法マップを利用した経路の探索において、航法マップのない地域又はＧＰＳを通じた受信が正確でない地域の前記航法マップを補完できる。

また、航法マップの補完時に発生する、実際の経路との航法マップの経路上の誤差をユーザが修正して航法マップを更新できるので、正確な航法マップを構築できる。

従って、以前には建物の周辺部のようにナビゲーションサービスを提供することが困難であった地域も、経路案内が可能になる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図面の中で、同様の構成要素については、他の図面上に表示されている場合であっても、可能な限り同一の参照番号及び符号により表している点に留意しなければならない。

以下、本発明の説明において、関連した公知の機能又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明確にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

また、本発明をさらに充実させるために、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で当業者レベルの変更や変形があり得る。

図１は、建物周辺部についての案内情報を有している案内マップ画像である。

図１は、本発明の望ましい実施の一形態であって、ＧＰＳ精度が不十分であるか、又は、ナビゲーションマップが構築されていない所定地域の案内マップ画像であって、前記画像は、地形や道路及び特定位置を識別する基準となる客体を含んでいる。

図２は、航法マップの補完装置の内部構成図を示す図面である。

本発明の望ましい実施の一形態であって、航法マップの補完装置は、画像獲得部２１０、航法マップ補完部２２０、航法マップ更新部２３０及び経路案内部２４０を備えている。

画像獲得部２１０は、ナビゲーションで経路を案内する基準となる航法マップで、詳細情報のない地域の道路、経路、地形以外の主要建物等を含む画像を外部から獲得する。基本的に獲得された画像は、通常的な画像処理の技法を使用して振動、ノイズ等を除去する。

画像獲得部２１０で獲得する画像は、カメラ、カムコーダ、携帯電話、ＰＤＡ等で獲得したイメージ、動画等の画像以外に、インターネットからダウンロードしたＪＰＥＧファイルのようなイメージファイルも可能である。

航法マップ補完部２２０は、画像獲得部２１０で獲得した画像から道路のような通行路と、主要地形、それ以外に位置把握の基準となる建物、表示板等の客体を抽出する。通行路は、ユーザのナビゲーションを行うための根拠となり、客体は、ナビゲーション実行時の位置確認のための資料となる。

次いで、獲得した画像からハーフ変換をはじめとする多様な道路抽出アルゴリズムを使用して通行路を抽出する。

ハーフ変換は、画像の全域に亘るパターン抽出に利用され、通行路の基本となる直線抽出に使われる。ハーフ変換では、（ｘ，ｙ）平面の点をρ＝ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθの（ρ，θ）平面に変換する。ここで、ρは、直線までの法線距離を表し、θは、角度を表す。直線上の三点を捉えれば、（ρ，θ）上の三つの曲線が作られ、この空間で三つの曲線の交差点が（ρ，θ）を決定し、これを通じて直線が抽出される。

通行路で重要なテキスト情報（建物や構造物の名称情報）を抽出するために、画像からテキストアルゴリズムを抽出するＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のようなテキスト抽出アルゴリズムが行われる。

ＤＣＴアルゴリズムは、フーリエ変換と関連があり、２次元画像に対して、次のような変換を行い、周波数ドメインで処理される。

前述した通行路抽出のための方法は、実施の一形態であって、これ以外にラプラシアンエッジ抽出方法、領域抽出方法等を通じて抽出可能である。また、本明細書に記載された抽出方法に限定されるものではなく、一般的な通行路及びエッジ抽出のための方法を通じて、画像から航法マップ形式に変換が可能であるということを留意しなければならない。

航法マップ更新部２３０は、経路探索者が実際の経路と前記経路案内部により案内された経路とを比較して不一致がある場合、前記不一致がある経路の修正経路を前記経路探索者から入力されて航法マップを更新する。

航法マップ更新部２３０は、航法マップ補完部２２０で画像を、前述した抽出方法等を通じて航法マップに変換した部分に基づいた経路案内が不正確な場合、ユーザから航法マップ更新要請を受ける。ユーザは、ＧＰＳや歩幅を利用して不正確な部分の航法マップをアップデートする。

即ち、ユーザは、移動によってユーザの歩幅を計算し、計算された時間当り移動距離を利用して、航法マップ補完部２２０で生成された航法マップに表示された通行路及び建物等の構造物の位置と実際の通行路及び構造物の位置との誤差を計算する。

誤差を計算するための実施の一形態においては、航法マップ上でピクセル当たりの単位距離を任意に選定して、各構造物と構造物との間の距離を計算する。ユーザが徒歩で構造物から構造物に移動すれば、移動時間と時間当り距離とが計測されるので、移動距離が計算される。

この移動距離と航法マップ上の距離とを比較して、誤差が１０ｍ以上に拡大すると、構造物の位置を航法マップに再表示し、必要時に全体航法マップの縮尺を再び計算して航法マップを更新する。

次いで、航法マップ更新部２３０は、ユーザから誤差値を入力されて、航法マップを更新して、今後のナビゲーションに活用する。

経路案内部２４０は、航法マップ補完部２２０及び航法マップ更新部２３０で補完されかつ更新された航法マップに基づいて、画像獲得部２１０で獲得した画像が撮られた地域の経路を案内する。経路案内を要請したユーザにユーザの現在位置及び経路等を表示するか、又は、音声を通じてユーザに経路案内を提供する。

本発明の航法マップ補完の望ましい具体的な実施の一形態であって、図１に示した案内マップがある場合、画像獲得部２１０で前記案内マップを撮影して、通行路と建物及び案内標識等を抽出して航法マップ形式に変換させる。

次いで、変換された航法マップに基づいて経路案内を行い、経路案内中にユーザは、実際の経路との誤差が発生する場合、誤差の程度をＧＰＳ及びユーザの歩幅を利用した測定方法を通じて、誤差を補完し、航法マップを更新する。

図３は、本発明の望ましい実施の一形態であって、画像を活用した航法マップの補完を通じてナビゲーションを行う構成を示す図面である。

画像獲得部３１０において、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、カメラ、カムコーダ又はインターネットの画像等を利用して画像を獲得し、獲得された画像から通行路及び位置を区分できる主要建物等のような客体を抽出する過程を通じて、画像を航法マップ形式に端末機３２０において変換させてマップ保存部３３０に保存する。

メイン部３４０では、ナビゲーション実行が困難であった地域を、画像を通じて獲得したマップ保存部３３０に保存された航法マップに基づいて、命令入力部３５０からユーザの操作命令を入力されてナビゲーションを行う。

ナビゲーション実行は、表示駆動部３６０、音声案内部３７０を通じて、ユーザが探索しようとする経路をメイン部３４０の制御によって画面上に表示するか、又は、ユーザの走行経路をスピーカを通じて音声信号として案内する。

経路案内過程で、ユーザは、実際の通行路、建物等の位置と航法マップ内の位置とに誤差がある場合、命令入力部３５０を通じて誤差修正を入力して、マップ保存部３３０に保存されている航法マップを更新する。

図４は、本発明の望ましい実施の一形態であって、航法マップの補完方法を利用してナビゲーションを行う過程のフローチャートを示す。

ユーザがＧＰＳ及び航法マップを利用して経路を探索するとき、ナビゲーションの航法マップがナビゲーションを行う時に実際の通行路及び実際の建物等の構造物と不一致がある場合、ＧＰＳやユーザの歩幅を利用して誤差を修正し、航法マップをアップデートする（Ｓ４１０，Ｓ４１２，Ｓ４１３，Ｓ４１４）。

ユーザがＧＰＳ及び航法マップを利用して経路を探索しようとするとき、ナビゲーションの航法マップにおいて詳細情報が欠如していて経路案内が困難である場合、ＣＣＤ、カメラ、カムコーダ又はインターネットの画像等を使用して、前記地域の地形及び経路を含む画像を獲得する（Ｓ４１０，Ｓ４２０）。

次いで、獲得した画像（例えば、特定地域の地形及び経路を表示している案内マップ）からハーフ変換をはじめとする多様な道路抽出アルゴリズムを使用して通行路を抽出し、通行路において重要なテキスト情報（建物や構造物の名称情報）を抽出するＤＣＴのようなテキスト抽出アルゴリズムを行って、画像を経路探索の可能な航法マップ形態に変換させる（Ｓ４３０，Ｓ４４０）。

本発明はまた、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現化可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存される総ての種類の記録装置を含む。

コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フレキシブルディスク、光データ保存装置等があり、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）状に具現化されるものも含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが保存され且つ実行され得る。

以上、図面及び明細書により最適な実施の形態が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、これは、単に本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を限定するために使われたものではない。

従って、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能であるということが分かるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されなければならない。

本発明は、航法マップ補完装置関連の技術分野に適用可能である。

建物周辺部についての案内情報を有している案内マップ画像である。 航法マップの補完装置の内部構成を示す図面である。 本発明の望ましい実施の一形態であって、画像を活用した航法マップ補完を通じてナビゲーションを行う構成を示す図面である。 本発明の望ましい実施の一形態であって、航法マップの補完方法を利用してナビゲーションを行う過程を示すフローチャートである。

符号の説明

３１０ 画像獲得部
３２０ 端末機
３３０ マップ保存部
３４０ メイン部
３５０ 命令入力部
３６０ 表示駆動部
３７０ 音声案内部

Claims (8)

1. ＧＰＳ及び航法マップを利用した経路の探索において、前記航法マップを補完する装置であって、
   前記航法マップにおいて詳細情報が欠如した所定地域の地形及び経路を含む画像を外部から獲得する画像獲得部と、
   前記画像から通行路及び位置把握の基準となる客体を抽出して、前記画像を経路探索の可能な航法マップ形態に変換し、変換された航法マップ形態の画像情報に基づいて、前記所定地域の前記詳細情報部分を形成して航法マップを補完する航法マップ補完部と、
   前記補完された航法マップに基づいて、前記画像が撮られた地域の経路を案内する経路案内部と、
   経路探索者が実際の経路と前記経路案内部により案内された経路とを比較して不一致がある場合、前記不一致がある経路の修正経路を前記経路探索者から入力されて前記航法マップを更新する航法マップ更新部と、
   を備えることを特徴とする航法マップの補完装置。
2. 前記画像は、前記所定地域の地形及び経路が表示されている案内マップを撮影したものであることを特徴とする請求項１に記載の航法マップの補完装置。
3. 前記画像は、建物の内部及び外部を撮影したものであることを特徴とする請求項１に記載の航法マップの補完装置。
4. 前記航法マップ更新部は、
   前記経路探索者が実際の経路と前記経路案内部により案内された経路とを比較して不一致がある場合、前記経路探索者の歩幅に基づいて前記不一致がある経路の距離を測定し、前記航法マップ上において把握された距離と比較して、前記不一致がある経路の誤差を修正して前記航法マップを更新することを特徴とする請求項１に記載の航法マップの補完装置。
5. ＧＰＳ及び航法マップを利用した経路の探索において、前記航法マップを補完する方法であって、
   （ａ）前記航法マップにおいて詳細情報が欠如した所定地域の地形及び経路を含む画像を外部から獲得するステップと、
   （ｂ）前記画像から通行路と位置把握の基準となる客体とを抽出して、前記画像を経路探索の可能な航法マップ形態に変換するステップと、
   （ｃ）前記航法マップ形態に変換された画像情報に基づいて、前記所定地域の前記詳細情報部分を形成して前記航法マップを補完するステップと、
   （ｄ）前記補完された航法マップに基づいて、前記画像が撮られた地域の経路を案内するステップと、
   （ｅ）経路探索者が実際の経路と前記（ｄ）ステップにおいて案内された経路とを比較して不一致がある場合、前記不一致がある経路の修正経路を前記経路探索者から入力されて前記航法マップを更新するステップと、
   を含むことを特徴とする航法マップの補完方法。
6. 前記画像は、前記所定地域の地形及び経路が表示されている案内マップを撮影したものであることを特徴とする請求項５に記載の航法マップの補完方法。
7. 前記画像は、建物の内部及び外部を撮影したものであることを特徴とする請求項５に記載の航法マップの補完方法。
8. 前記（ｅ）ステップは、
   前記経路探索時の歩幅に基づいて前記不一致がある経路の距離を測定し、前記航法マップ上において把握された距離と比較して、前記不一致がある経路の誤差を修正して前記航法マップを更新することを特徴とする請求項５に記載の航法マップの補完方法。

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