JP4350126B2 - 経路案内システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両等の移動体の目的地までの移動経路を案内する経路案内システム及び方法に関する。

地図の道路上の各点を数値化して得られる道路データを含む地図データを記憶装置に記憶しておき、車両の現在位置及び進行方位を各種センサを用いて検出しつつその現在位置を含む一定範囲の地域の地図データ群を記憶装置から読み出して車両の現在位置周辺の地図として表示装置の画面上に映し出すとともに、その地図上に車両の現在位置及び進行方位を示す自車マークを自動表示させるナビゲーション装置は既に知られている。
従来のナビゲーション装置は、目的地までの経路を自動的に設定する機能を有している。経路を設定する際には、出発地と目的地及び経由地の間の経路における有料道路の利用の有無や最短距離等の様々な条件を加味して計算し、複数の経路候補から１つの経路を選択し、その経路を地図上に提示する。
特開２００３−２６９９７１号公報に開示されたナビゲーション装置においては、設定された経路中の交差点等の案内地点に車両が接近すると、車両に搭載されたカメラで車両前方の映像が撮影され、その映像が表示装置に表示させる。
ところで、初めての経路において案内地点に車両が接近する以前にその案内地点の様子を運転者等の搭乗者が映像によって知ることができれば、特に運転者にとっては安心して運転することができる。しかしながら、交差点等の案内地点は沢山あり、また、案内地点の様子はその現場及び周辺の工事のために変化することが多い。よって、従来の車載のナビゲーション装置では画像の記憶容量を大量に確保する必要があり、案内地点の画像を案内地点に車両が接近する以前に表示することを低コストで実現することは困難であった。
かかる問題点は、歩行者がこれから到達する移動道路上の地点の画像をその歩行者に提供する歩行者用のナビゲーション装置においても同様である。

本発明の一つの目的は、案内地点の画像を案内地点に移動体が接近する以前に表示することを低コストの移動体用装置によって実現することができる経路案内システム及び方法を提供することである。
本発明の第１アスペクトによれば、移動体の移動道路上の予め定められた案内地点の画像を表示する経路案内システムが提供される。この経路案内システムは、前記移動体外に備えられ複数の案内地点における画像をデータとして記憶した記憶手段と、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段によって検出された距離が第１所定距離以下になった場合には前記次の案内地点の画像要求を発生する画像要求発生手段とを備える。上記経路案内システムはさらに、前記移動体外に備えられ前記画像要求に応答して前記次の案内地点の画像を前記記憶手段から読み出して前記移動体に対して送信する送信手段と、前記移動体において前記送信手段から送信された画像を受信して表示装置に表示させる表示制御手段と、を備える。
本発明の第２アスペクトによれば、移動体の移動道路上の予め定められた案内地点の画像を表示する経路案内方法が提供される。この経路案内方法は、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離を検出する距離検出ステップと、前記距離検出ステップにおいて検出された距離が第１所定距離以下になった場合には前記次の案内地点の画像要求を発生する画像要求発生ステップとを有する。上記経路案内方法はさらに、前記移動体外に備えられ前記画像要求に応答して前記次の案内地点の画像を、複数の案内地点における画像をデータとして記憶した記憶手段から読み出して前記移動体に対して送信する送信ステップと、前記移動体において前記送信ステップで送信された画像を受信して表示装置に表示させる表示制御ステップと、を有する。
本発明の第３アスペクトによれば、移動体の移動道路上の予め定められた案内地点の画像を表示する移動体用ナビゲーション装置が提供される。この移動体用ナビゲーション装置は、前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段によって検出された距離が第１所定距離以下になった場合には前記次の案内地点の画像要求を発生する画像要求発生手段と、前記画像要求に対応して前記移動体外から送信された画像を受信して表示装置に表示させる表示制御手段と、を備える。

図１は本発明による経路案内システムの概略構成を示すブロック図である。
図２は車載端末装置の構成を示すブロック図である。
図３は経路設定処理を示すフローチャートである。
図４は案内地点画像処理を示すフローチャートである。
図５は画像読出送信処理を示すフローチャートである。
図６は画像管理処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１を参照すると、本実施例の経路案内システムは複数の車載端末装置１_１〜１ｎ、サーバ２、ネットワーク網３及び通信中継装置４を備えている。複数の車載端末装置１_１〜１ｎとサーバ２とはネットワーク網３と通信中継装置４とを介して通信可能にされている。
車載端末装置１_１〜１ｎの各々は、車両６_１〜６ｎに搭載され、サーバ２と通信する機能を有するナビゲーション装置である。車載端末装置１_１〜１ｎの各々は、図２に示すように、カメラ１１、プロセッサ１２、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）装置１３、車両運行検出部１４、無線装置１５、記憶装置１６、操作部１７及び表示装置１８を備えている。これらカメラ１１、プロセッサ１２、ＧＰＳ装置１３、車両運行検出部１４、無線装置１５、記憶装置１６、操作部１７及び表示装置１８はバス１９によって共通接続されている。
カメラ１１は例えば、ＣＣＤカメラからなり、車両前方を撮影するように車両に取り付けられている。
プロセッサ１２はカメラ１１から供給される画像データを入力して画像データが示す案内地点画像処理を行う。プロセッサ１２は更に、ＧＰＳ装置１３及び車両運行検出部１４各々の検出出力に応じてナビゲーション処理を行い、その際、経路設定処理を行う。また、案内地点画像処理及び経路設定処理の詳細については後述する。
ＧＰＳ装置１３は車両の現在位置及び進行方位を検出する。車両運行検出部１４は例えば、車速、エンジン回転数等の車両の運行状態を検出する。ＧＰＳ装置１３によって検出された現在位置及び進行方位、並びに車両運行検出部１４によって検出された運行状態の各データは、プロセッサ１２による案内地点画像処理及びナビゲーション処理において用いられる。
無線装置１５は、サーバ２から送られて来た無線信号を受信して復調して出力し、またサーバ２に送るべきデータを無線信号として送信する。
記憶装置１６はハードディスクや半導体メモリからなる。記憶装置１６にはプロセッサ１２によって実行される経路設定処理及びナビゲーション処理等の処理プログラムの他、経路検索用の道路データや表示用の地図データ等のデータが記憶される。
操作部１７は例えば、キーボードからなり、入力操作に応じた指令をバス１９を介してプロセッサ１２に供給する。表示装置１８は、例えば、液晶表示装置であり、ナビゲーション処理において車両の現在位置及び進行方位を示す自車マークを地図と共に表示する他、プロセッサ１２によって演算された経路、カメラ１１によって撮影された画像、或いはサーバ２から提供された画像を表示する。
サーバ２は、記憶装置２１を有し、ネットワーク網３に接続されている。サーバ２は車載端末装置１_１〜１ｎの各々から送られてきた画像データを画像付加情報を用いて管理するために画像管理処理を実行する。また、車載端末装置１_１〜１ｎの各々からの画像要求を受信すると、画像読出送信処理を行って画像データを送信する。画像管理処理及び画像読出送信処理の詳細については後述する。記憶装置２１は画像条件で仕分けられた画像データの記憶位置を有する。画像条件は後述するが、車両の位置、進行方向、案内地点、時刻、天候及び季節である。
かかる構成の経路案内システムの動作をプロセッサ１２及びサーバ２の各処理に従って説明する。
プロセッサ１２は、経路設定処理において図３に示すように、先ず、操作部１７の入力操作に応じて目的地を受け入れ（ステップＳ１）、ＧＰＳ装置１３から車両の現在地をデータとして得て（ステップＳ２）、現在地から目的地までの経路を演算する（ステップＳ３）。経路演算では、例えば、現在地から目的地までの経路が記憶装置１６に記憶された経路検索用の道路データに応じて演算される。演算された経路は表示装置１８に地図と共に表示される。なお、経路の出発地は現在地ではなく別の地点を搭乗者が操作部１７の操作によって指定しても良い。
経路設定が行われた後、車両が走行を開始すると、プロセッサ１２は案内地点画像処理を開始する。案内地点画像処理では、図４に示すように、ＧＰＳ装置１３から車両の現在位置をデータとして得て（ステップＳ１１）、目的地までの経路上において現在位置から次の案内地点までの距離は第１所定距離（例えば、３００ｍ）以内であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。目的地までの経路が設定されると、その経路上の案内地点のデータを道路データから得ることができるので、その案内地点のデータに応じてステップＳ１２の判別は行われる。現在位置から次の案内地点までの距離が第１所定距離以内となると、車両の現在位置、進行方向及び次の案内地点を情報として含む画像要求をサーバ２に送信する（ステップＳ１３）。
サーバ２は、画像要求を受信すると、図５に示すように、画像読出送信処理を行う。画像読出送信処理では、画像要求によって示された現在位置、進行方向及び案内地点を含む画像条件を満たす画像データが記憶装置２１にあるか否かを判別する（ステップＳ３１）。この画像条件を満たす画像データとは案内地点に車両の現在位置から進行方向に向かう場合に搭乗者が観ることができる道路景観等の画像であって、更に、現在の時刻、天候及び季節を満たす画像のデータである。時刻は例えば、朝（６〜１０時）、昼（１１〜１６時）、夕方（１７〜１９時）、夜（２０〜５時）の４つの時間帯に分けられ、天候は例えば、晴れ、曇り、雨、雪に分けられ、季節は春夏秋冬に区分される。記憶装置２１には、そのような諸条件について画像付加情報が画像データに付加されて記憶されている。よって、サーバ２は、画像条件を満たす画像データが記憶されているか否かを記憶装置２１の画像付加情報を検索して判別する。画像条件を満たす画像データが記憶装置２１にある場合には、その画像データを記憶装置２１から読み出し、読み出した画像データを、画像要求を送信した車載端末装置に対して送信する（ステップＳ３２）。画像データはサーバ２からネットワーク網３及び通信中継装置４を介して無線装置１５によって受信される。その無線装置１５は画像要求を送信した車載端末装置内のものである。無線装置１５によって受信された画像データはプロセッサ１２に供給される。画像条件を満たす画像データが記憶装置２１にはない場合には、その画像データがないことを示す画像無し通知を、画像要求を送信した車載端末装置に対して送信する（ステップＳ３３）。画像無し通知も画像データと同様の通信経路でプロセッサ１２に供給される。
プロセッサ１２は、ステップＳ１３の実行後、サーバ２から画像データが送られてきたか否かを判別する（ステップＳ１４）。例えば、画像要求の送信後、所定時間内にサーバ２によって送信された画像データを受信したならば、その受信画像データが示す画像を表示装置１８に表示させる（ステップＳ１５）。そして、ＧＰＳ装置１３から車両の現在位置をデータとして得て（ステップＳ１６）、目的地までの経路上において現在位置から次の案内地点までの距離は第２所定距離（例えば、１００ｍ）以内であるか否かを判別する（ステップＳ１７）。第２所定距離は第１所定距離より短い。
プロセッサ１２は、ステップＳ１４では画像要求の送信後、所定時間内に画像データを受信することができなかった場合や、サーバ２によって送信された画像無し通知を受信した場合には、サーバ２からは画像データが送られてこないと判別してステップＳ１６の実行に直ちに移行する。
現在位置から次の案内地点までの距離が第２所定距離以内となると、カメラ１１によって撮影されている現在の車両前方の画像を表示装置１８に表示させる（ステップＳ１８）。よって、この時点でサーバ２からデータとして送られてきた次の案内地点の画像から現在の車両前方の画像に表示装置１８の表示画像が切り替えられる。この現在の車両前方の画像は動画及び静止画のいずれでも良い。
更に、ＧＰＳ装置１３から車両の現在位置及び進行方位をデータとして得て（ステップＳ１９）、目的地までの経路上において現在位置から次の案内地点までの距離は第３所定距離（例えば、２０ｍ）以内であるか否かを判別する（ステップＳ２０）。第３所定距離は第２所定距離より短い。現在位置から次の案内地点までの距離が第３所定距離以内となると、カメラ１１から現在の車両前方の画像を示す画像データを取り込み（ステップＳ２１）、車両の現在位置、進行方向及び次の案内地点を画像付加情報として画像データと共にサーバ２に送信する（ステップＳ２２）。この画像データのサーバ２への送信によって１つの案内地点についての案内地点画像処理は終了する。目的地までに更に次の案内地点があるならば、その案内地点に対して上記の案内地点画像処理は繰り返される。画像付加情報には、カメラ１１の車両における取り付け位置等の他の情報が含まれるようにしても良い。画像データの送信は案内地点毎にサーバへ送信しなくても、後でまとめて送信しても良い。また、記録メディアにデータを取り込み家から送信しても良い。
案内地点は、先行車両や道路形状のため、車両がそこにかなり接近しないとカメラからの映像では視認し辛い。そこで、かかる案内地点画像処理によってサーバ２の記憶装置２１に保存してある案内地点の風景を、案内地点から３００ｍのような十分に離れた第１所定距離に到達した時点で表示することで前もって把握しておくことができる。更に、案内地点から２００ｍのような第２所定距離に達した時点で、自車に搭載された車載カメラからの映像に切り替えるため、実際の映像で再確認することができる。前もって確認するための画像は一定の画像ではなく、季節、天候、時刻を考慮し、その時点の状況に合った画像を用いることで運転者は案内地点の状況をより理解し易くなる。また、上述したカメラの車両における取り付け位置等の他の情報が自車の状況に合った画像を用いても良い。
また、かかる案内地点画像処理が実行されることにより、複数の車載端末装置１_１〜１ｎ各々において画像データがその画像付加情報と共にサーバ２に送信される。サーバ２はその送られてきた画像データを画像付加情報を用いて管理するために画像管理処理を実行する。
次に、サーバ２による画像管理処理について説明する。
画像管理処理においては、図６に示すように、画像データを新たに受信したか否かが判別される（ステップＳ４１）。画像データを受信したならば、その受信画像データが示す画像における障害物部分の割合を検出する（ステップＳ４２）。障害物とは道路景観以外の先行車両や駐車車両である。例えば、今回取り込んだ画像データをその直前までの複数の画像データと比較して障害物が存在すると判別してその障害物の割合を算出することが行われる。また、その受信画像データが示す画像の明瞭度を検出する（ステップＳ４３）。ステップＳ４２の障害物部分の割合とステップＳ４３の画像の明瞭度とに応じて案内地点の識別度を設定する（ステップＳ４４）。案内地点の識別度は、障害物部分の割合が高いほど小さい数値に、また画像の明瞭度が高いほど高い数値に設定される。
サーバ２は、ステップＳ４４の実行後、受信画像データの画像付加情報に示された現在位置、進行方向及び案内地点を含む画像条件を満たす画像データが記憶装置２１にあるか否かを判別する（ステップＳ４５）。画像条件には現在の時刻、天候及び季節も含まれる。画像条件を満たす画像データが記憶装置２１にないならば、受信画像データに案内地点の識別度を加えて、受信画像データを画像条件で定まる記憶装置２１の記憶位置に記憶させる（ステップＳ４６）。
一方、画像条件を満たす画像データが記憶装置２１にあるならば、その既存画像データを記憶装置２１から読み出して案内地点における店舗等の目標物について画像のマッチング処理を行う（ステップＳ４７）。そして、マッチング処理の結果が異なるか否か、すなわち目標物に変更があるか否かを判別する（ステップＳ４８）。案内地点にあったレストランが無くなったり、新たにコンビニエンスストアができたりして案内地点における目標物に変更があるならば、ステップＳ４６に進んで受信画像データに案内地点の識別度を加えて、受信画像データを画像条件で定まる記憶装置２１の記憶位置に記憶させる。これにより、ステップＳ４７で読み出された記憶位置の既存画像データに代わってその記憶位置には受信画像データが記憶されることになる。
案内地点における目標物に変更がないならば、受信画像データの画像の明瞭度は既存画像データの画像の明瞭度より高いか否かを判別する（ステップＳ４９）。記憶装置２１に記憶されている画像データに画像の明瞭度の情報が付加されているいるので、その既存画像データの画像明瞭度を読み取って互いの明瞭度を比較することによりステップＳ４９の判別は行われる。受信画像データの画像の明瞭度は既存画像データの画像の明瞭度より高い場合には、受信画像データに案内地点の識別度を加えて、受信画像データを画像条件で定まる記憶装置２１の記憶位置に記憶させる（ステップＳ５０）。ステップＳ５０でも目標物の変更の場合と同様に、ステップＳ４７で読み出された記憶位置の既存画像データに代わってその記憶位置には受信画像データが記憶されることになる。受信画像データの画像の明瞭度は既存画像データの画像の明瞭度以下である場合には、ステップＳ４７で読み出された記憶位置の既存画像データはその記憶位置にそのまま維持される。
このように、案内地点の画像の管理はサーバ２で行われるため、端末装置のコスト増を防ぐことができる。また画像は全ユーザ間で共有することになるので、初めて訪れるところでも実写を用いて前もって案内することができる。
また、サーバ２の記憶装置２１の案内地点の画像は常に最新の画像に更新されるので、各車両に提供される案内地点の画像は最新の画像であり、案内地点に車両が接近する以前にその案内地点の様子を運転者等の搭乗者がその最新の映像によって知ることができ、運転者は初めての経路でも安心して運転することができる。
なお、上記した実施例においては、車両の目的地までの経路を設定し、その設定経路上における次の案内地点についての画像を表示するが、単に走行中の経路における次の案内地点についての画像を表示しても良い。
上記した実施例においては、車載端末装置には距離検出手段、画像要求発生手段、表示手段及び表示制御手段が備えられ、サーバには記憶手段及び送信手段が備えられているが、距離検出手段と画像要求発生手段とは車両外に配置されて良い。
上記した実施例においては、移動体として車両の場合について説明したが、移動体は歩行者であっても良い。また、上記した実施例において、画像条件は車両の位置、進行方向、案内地点、時刻、天候及び季節であるとしたが、これに限定されない。これ以外の条件項目を含んでも良いし、少なくても良い。
以上のように、本発明によれば、車載ナビゲーション装置等の移動体用装置自身には画像をデータとして記憶しておく必要がない故、案内地点の画像を案内地点に移動体が接近する以前に表示することを低コストの移動体用装置によって実現することができる。
本発明は車載ナビゲーション装置や歩行者用ナビゲーション装置に適用することができる。
本出願は特願２００４−１０４３８７号（平成１６年３月３１日出願）を基にしており、この特許出願の開示内容は本明細書に記載されたものとする。

Claims (11)

1. 移動体の移動道路上の予め定められた案内地点の画像を表示する経路案内システムであって、
   前記移動体外に備えられ複数の案内地点における画像をデータとして記憶した記憶手段と、
   前記移動体の現在位置から次の案内地点までの距離を検出する距離検出手段と、
   前記距離検出手段によって検出された距離が第１所定距離以下になった場合には前記次の案内地点の画像要求を発生する画像要求発生手段と、
   前記移動体外に備えられ前記画像要求に応答して前記次の案内地点の画像を前記記憶手段から読み出して前記移動体に対して送信する送信手段と、
   前記移動体において前記送信手段から送信された画像を受信して表示装置に表示させる表示制御手段とを備え、
   前記移動体は車両であり、
   前記距離検出手段及び前記画像要求発生手段は、前記表示装置及び前記表示制御手段と共に前記車両に備えられた端末装置内に備えられ、
   前記記憶手段及び送信手段は、前記車両外に配置されたサーバからなり、
   前記端末装置は、前記距離検出手段によって検出された距離が前記第２所定距離より短い第３所定距離以下になった場合には前記端末装置に備えられたカメラによって撮影された前記車両前方の画像を前記車両の現在位置、進行方向及び次の案内地点からなる画像付加情報と共に前記サーバに送信する送信手段を備え、
   前記サーバは、前記端末装置の前記送信手段から送信された画像及び画像付加情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された画像付加情報に示された現在位置、進行方向及び案内地点を含む画像条件を満たす画像が前記記憶手段に記憶されているか否かを判別する画像判別手段と、
   前記判別手段によって前記画像条件を満たす画像が記憶されていないと判別された場合には前記受信手段によって受信された画像を前記記憶手段にデータとして記憶させる手段とを備え、
   前記サーバは、前記受信手段によって受信された画像に応じてその受信画像が表す案内地点の識別度を設定する識別度設定手段と、
   前記判別手段によって前記画像条件を満たす画像が記憶されていると判別されたときにその記憶されている既存画像と前記受信画像とのマッチングを行って案内地点の目標物に変更があるか否かを判別する目標物判別手段と、
   前記目標物判別手段によって案内地点の目標物に変更があると判別された場合には前記受信画像を前記記憶手段にデータとして記憶させる手段と、を備えたことを特徴とする経路案内システム。
2. 前記画像要求は、前記移動体の現在位置、進行方向及び次の案内地点を情報として含むことを特徴とする請求項１記載の経路案内システム。
3. 前記端末装置は、車両の現在地から目的地までの経路を設定する経路設定手段を更に備え、
   前記距離検出手段は、車両の現在位置から前記経路設定手段による設定経路上の次の案内地点までの距離を検出することを特徴とする請求項２記載の経路案内システム。
4. 前記端末装置は、車両前方を撮影するカメラを更に備え、
   前記表示制御手段は、前記距離検出手段によって検出された距離が前記第１所定距離より短い第２所定距離以下になった場合には前記カメラによって撮影された前記車両前方の画像を表示装置に表示させることを特徴とする請求項２または３記載の経路案内システム。
5. 前記サーバは、前記目標物判別手段によって案内地点の目標物に変更がないと判別された場合には前記受信画像の識別度が前記既存画像の識別度より高いか否かを判別する識別度判別手段と、
   前記識別度判別手段によって前記受信画像の識別度が前記既存画像の識別度より高いと判別された場合には前記受信画像を前記記憶手段にデータとして記憶させる手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の経路案内システム。
6. 車両の移動道路上の予め定められた案内地点の画像を管理するサーバであって、
   記憶手段と、
   前記画像を前記車両に付設された端末装置から受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された画像に応じてその受信画像が表す案内地点の識別度を設定する識別度設定手段と、
   前記受信画像に付加された付加情報に示された画像条件を満たす画像が前記記憶手段に記憶されている場合、当該記憶されている既存画像と前記受信画像とのマッチングを行って案内地点の目標物に変更があるか否かを判別する目標物判別手段と、
   前記目標物判別手段によって案内地点の目標物に変更があると判別された場合には前記受信画像に前記案内地点の識別度を加えて前記記憶手段にデータとして記憶させる手段と、
   を備えたことを特徴とするサーバ。
7. 前記目標物判別手段によって案内地点の目標物に変更がないと判別された場合には前記受信画像の明瞭度が前記既存画像の明瞭度より高いか否かを判別する明瞭度判別手段と、
   前記明瞭度判別手段によって前記受信画像の明瞭度が前記既存画像の明瞭度より高いと判別された場合には前記受信画像に前記案内地点の識別度を加えて前記記憶手段にデータとして記憶させる手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項６記載のサーバ。
8. 前記画像条件は前記車両の現在位置、進行方向及び案内地点を含むことを特徴とする請求項６記載のサーバ。
9. 前記車両の現在位置から次の案内地点までの距離が第１所定距離以下になった場合に前記端末装置が生成する画像要求に応答して、前記次の案内地点の画像を前記記憶手段から読み出して前記端末装置に対して送信する送信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項６記載のサーバ。
10. 前記受信手段が前記端末装置から受信する画像は、前記車両の現在位置から次の案内地点までの距離が前記第１所定距離より短い第２所定距離以下になった場合に、前記端末装置に設けられたカメラにより撮影された前記車両前方の画像であることを特徴とする請求項９記載のサーバ。
11. 前記画像条件を満たす画像が前記記憶手段に記憶されていない場合には前記受信画像に前記案内地点の識別度を加えて前記記憶手段にデータとして記憶させる手段をさらに備えたことを特徴とする請求項６記載のサーバ。

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