CN107003135B

CN107003135B - 位置方位检测装置以及位置方位检测程序

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Publication number: CN107003135B
Application number: CN201580067342.8A
Authority: CN
Inventors: 山下昌哉; 小林士朗; 重田启介
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2035-12-08
Also published as: US20170268885A1; WO2016093241A1; JPWO2016093241A1; US10451424B2; CN107003135A; JP6389275B2

Abstract

提供一种位置方位检测装置，具备：摄影指示部，其获取装载于设备的传感器的输出信号，基于输出信号来向装载于设备的摄影器指示拍摄；标记读取部，其从基于摄影指示部的指示而拍摄到的图像所包含的标记中读取标记所包含的位置信息和方位信息；相对位置方位计算部，其基于图像所包含的标记的几何形状来计算设备相对于标记的相对位置和相对方位；以及位置方位计算部，其基于位置信息、方位信息、相对位置以及相对方位来计算设备的绝对位置和绝对方位，其中，在传感器的输出信号为与标记的位置相关联的形状的情况下，摄影指示部向摄影器指示拍摄。

Description

位置方位检测装置以及位置方位检测程序

技术领域

本发明涉及一种位置方位检测装置以及位置方位检测程序。

背景技术

以往，已知通过拍摄标记来检测位置和方位的位置方位检测装置。位置方位检测装置基于从标记中读取的位置信息和方位信息、以及相对于标记的相对位置和相对方位来检测使用者的位置和方位(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008-309530号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，为了使使用者意识不到地检测位置和方位，以往的位置方位检测装置不得不使摄影器连续地或者定期地进行工作。因此，以往的位置方位检测装置存在功耗大这样的问题。

用于解决问题的方案

在本发明的第一方式中，提供一种位置方位检测装置，该位置方位检测装置具备：摄影指示部，其获取装载于设备的传感器的输出信号，基于输出信号来向装载于设备的摄影器指示拍摄；标记读取部，其从基于摄影指示部的指示而拍摄到的图像所包含的标记中读取标记所包含的位置信息和方位信息；相对位置方位计算部，其基于图像所包含的标记的几何形状来计算设备相对于标记的相对位置和相对方位；以及位置方位计算部，其基于位置信息、方位信息、相对位置以及相对方位来计算设备的绝对位置和绝对方位，其中，在传感器的输出信号为与标记的位置相关联的形状的情况下，摄影指示部向摄影器指示拍摄。

在本发明的第二方式中，提供一种位置方位检测程序，该位置方位检测程序用于使计算机作为第一方式中所记载的位置方位检测装置中的摄影指示部、标记读取部、相对位置方位计算部、位置方位计算部来发挥功能。

在本发明的第三方式中，提供一种位置方位检测系统，该位置方位检测系统具备：传感器，其装载于设备，获取与标记的位置相关联的信号；摄影指示部，其获取传感器的输出信号，基于输出信号来指示拍摄；摄影器，其装载于设备，基于摄影指示部的指示来拍摄图像；标记读取部，其从所拍摄到的图像所包含的标记中读取标记所包含的位置信息和方位信息；相对位置方位计算部，其基于图像所包含的标记的几何形状来计算设备相对于标记的相对位置和相对方位；以及位置方位计算部，其基于位置信息、方位信息、相对位置以及相对方位来计算设备的绝对位置和绝对方位，其中，在传感器的输出信号为与标记的位置相关联的形状的情况下，摄影指示部向摄影器指示拍摄。

此外，上述的发明的概要并非列举了本发明的所有特征。另外，这些特征群的子组合也能够成为发明。

附图说明

图1示出位置方位检测系统200的使用例。

图2是示出位置方位检测系统200的结构例的概要框图。

图3是示出位置方位检测系统200的结构例的概要框图。

图4是示出设置于顶部的标记400的设置场所的商业设施的略图。

图5示出角速度传感器信号的时间变化的示意图。

图6示出磁传感器信号的时间变化的示意图。

图7示出使用照度传感器的情况下的标记400的设置例。

图8示出照度传感器信号的时间变化的示意图。

图9示出使用照度传感器的情况下的标记400的设置例。

图10示出照度传感器信号的时间变化的示意图。

图11示出比较例所涉及的位置方位检测装置500的结构的一例。

图12示出位置方位检测装置500的拍摄定时的一例。

图13示出位置方位检测系统200的动作的一例。

图14是示出位置方位检测系统250的结构例的概要框图。

图15示出位置方位检测系统250的动作的一例。

图16示出本发明的实施方式所涉及的计算机1900的硬件结构的一例。

具体实施方式

以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但是以下的实施方式不限定于权利要求书所涉及的发明。另外，实施方式中说明的特征的所有组合未必是发明的解决手段所必需的。

图1示出位置方位检测系统200的使用例。本例的位置方位检测系统200装载于购物车300。

位置方位检测系统200对设置于商业设施的顶部的标记400进行拍摄。标记400包含记录有位置信息和方位信息的几何形状。例如，标记400是QR码(注册商标)。位置方位检测系统200基于拍摄到的图像来检测绝对位置和绝对方位。绝对位置是指经度和纬度等示出使用者所在场所的位置。另外，绝对方位是指使用者所朝向的方位。绝对方位是以北为基准时的使用者朝向的方位角。

此外，在本说明书中，为了使说明简洁，以使用者的位置和方位与位置方位检测系统200的位置和方位相同为前提。即，在简称为使用者的位置和方位的情况下可以是指位置方位检测系统200的位置和方位。在使用者的位置和方位与位置方位检测系统200的位置和方位不同的情况下，只要根据使用者与位置方位检测系统200的关系来校正位置和方位即可。

图2是示出位置方位检测系统200的结构例的概要框图。位置方位检测系统200具备位置方位检测装置100、传感器210以及摄影器220。

传感器210获取与标记400的设置场所相关联的信号。与标记400的设置场所相关联的信号例如是指在距标记400的设置场所规定的距离内检测出的信号的形状和在距标记400的设置场所规定的距离外检测出的信号的形状以能够识别的程度不同的信号。信号的形状既可以是信号的时间波形的形状，也可以是信号的光谱的形状。另外，信号也可以是电信号、光信号、磁信号等任意种类的信号。

另外，传感器210既可以检测标记400所生成的信号，也可以检测配置在标记400的周围的配置物所生成的信号。另外，也可以是，标记400或者周边物对来自传感器210的信号进行响应而生成信号，传感器210检测该信号。并且，传感器210也可以检测在配置有标记400的场所使用者进行的可能性高的动作。例如，传感器210是加速度传感器、角速度传感器、磁传感器、照度传感器、气压传感器、电波接收机、麦克风。只要与利用传感器210的环境和目的等相应地适当选择使用哪种传感器即可。

摄影器220以能够拍摄到商业设施的顶部的姿势设置于购物车300。由此，在使用者移动到标记400的下方的情况下，摄影器220能够拍摄到标记400。本例的摄影器220根据来自位置方位检测装置100的摄影指示来对顶部进行拍摄。此外，在本说明书中，为了使说明简洁，摄影器220的位置和方位视为与位置方位检测系统200的位置和方位相同。

位置方位检测装置100具备摄影指示部10、标记读取部20、相对位置方位计算部30以及位置方位计算部40。位置方位检测装置100基于来自传感器210的输出信号来输出使用者的绝对位置和绝对方位。例如，绝对位置和绝对方位是使用者的在商业设施的地图上的位置和方位。

摄影指示部10基于来自传感器210的输出信号来判断使用者是否处于标记400的设置场所。例如，使用者是否处于标记400的设置场所的判断是基于输出信号的形状而进行的。在基于输出信号的形状的判断中，也包含基于传感器210的输出信号的强度的判断。另外，在基于输出信号的形状的判断中，也包含对传感器210的输出信号的变化图案为预先确定的图案的情况的判断。变化图案例如是指传感器210的输出信号的值大于预先确定的阈值的图案、传感器210的输出信号的值小于预先确定的阈值的图案、传感器210的输出信号的时间变化图案。在判断为使用者处于标记400的设置场所时，摄影指示部10向摄影器220输出摄影指示。

标记读取部20读取在摄影器220拍摄到的摄影图像中的标记400所记录的位置信息和方位信息。在摄影图像中的标记400相对于摄影器220具有倾斜的情况下，标记读取部20可以对位置方位计算部40中的倾斜进行校正以使标记400与摄影器220正对。标记读取部20向位置方位计算部40输出所读取出的位置信息和方位信息。

相对位置方位计算部30根据摄影器220拍摄到的摄影图像中的标记400来计算相对于标记400的相对位置和相对方位。相对位置是指使用者的以标记400为基准的位置。另外，相对方位是指相对于标记400的基准方位的使用者所朝向的方位。相对位置方位计算部30向位置方位计算部40输出所计算出的相对位置和相对方位。

位置方位计算部40基于被输入的位置信息、方位信息、相对位置以及相对方位来计算使用者的绝对位置和绝对方位。在使用者处于标记400的位置的情况下，使用者的绝对位置与位置信息相同。另外，在使用者朝向标记400的基准方位的情况下，使用者的绝对方位与方位信息相同。另一方面，在使用者不处于标记400的位置的情况下，使用者的绝对位置为使用相对位置进行校正所得到的位置。另外，在使用者没有朝向标记400的基准方位的情况下，使用者的绝对方位为使用相对方位进行校正所得到的方位。

本例的位置方位检测装置100只在判断为使用者处于标记400的设置场所的情况下使摄影器220进行动作。即，位置方位检测系统200在使用者不处于标记400的设置场所的情况下不使摄影器220进行动作，因此能够降低功耗。

图3是示出位置方位检测系统200的结构例的概要框图。本例的位置方位检测装置100还具备标记判定部50。

标记判定部50基于从摄影器220输入的摄影图像来判定摄影图像中是否有标记400。在摄影图像中没有标记400的情况下，标记判定部50丢弃摄影图像。另一方面，在摄影图像中有标记400的情况下，标记判定部50向标记读取部20和相对位置方位计算部30输出摄影图像。通过能否从摄影图像获取标记400所记载的信息可知晓有无标记400。也就是说，即使在摄影图像中包含有标记400的情况下，如果不能获取标记400所包含的信息，则成为没有标记400的情况。只在标记判定部50判定为摄影图像中有标记400的情况下，本例的位置方位检测装置100才使标记读取部20和相对位置方位计算部30进行动作，因此能够进一步降低功耗。

在以下的各实施方式(实施方式1～4)中，传感器210的输出信号与标记400的设置场所相关联。在实施方式1～4中，说明基于传感器210的输出信号来判断使用者是否处于标记400的设置场所的方法。

(实施方式1)

图4是示出设置于顶部的标记400的设置场所的商业设施的略图。在本例中，在通路内的、被期待为使用者进行转弯动作的交叉点设置标记400。本例的位置方位检测系统200根据设置于购物车300的角速度传感器的输出信号来判断是否处于标记400的设置场所。此外，如果标记400的设置场所是能够检测使用者的转弯动作的场所，则也可以是通路的弯曲角和弯曲路等。

图5示出角速度传感器信号的时间变化的示意图。纵轴表示角速度传感器信号的铅垂成分的绝对值，横轴表示时间t。角速度传感器信号是指传感器210为角速度传感器的情况下的、来自传感器210的输出信号。此外，角速度传感器信号的铅垂成分是使用者在交叉点转弯的情况下产生的成分。

摄影指示部10将从角速度传感器输入的信号的铅垂成分的绝对值与预先确定的阈值进行比较。在角速度传感器信号的铅垂成分的绝对值超过阈值的情况下，摄影指示部10判断为使用者处于转弯动作中。在这种情况下，摄影指示部10判断为使用者处于设置有标记400的交叉点。另外，摄影指示部10也可以在判断为处于转弯动作中的时间为预先确定的时间以上的情况下判断为使用者处于交叉点。

另外，摄影指示部10可以基于对角速度传感器信号的铅垂成分在预先确定的时间内进行时间积分所得到的值的绝对值来判断使用者是否处于转弯动作中。在这种情况下，在进行时间积分所得到的值的绝对值大于预先确定的阈值的情况下，摄影指示部10判断为使用者处于转弯动作中、处于交叉点。如果传感器210是能够判断使用者处于交叉点的传感器，则也可以使用任意种类的传感器。例如，作为传感器210，位置方位检测系统200能够使用加速度传感器。

(实施方式2)

图6示出磁传感器信号的时间变化的示意图。磁传感器信号是指在传感器210为磁传感器的情况下的、来自传感器210的输出信号。本例的传感器210设置于购物车300，是检测外部磁场的磁传感器。在本实施方式中，与实施方式1所涉及的情况同样，在商业设施的交叉点的顶部设置标记400。纵轴表示磁传感器信号的在规定时间内的差值的绝对值，横轴表示时间t。例如，磁传感器信号的差值是稳定的状态下的磁传感器信号与测量时的磁传感器信号之间的差。

摄影指示部10将磁传感器信号的在规定时间内的差值的绝对值与预先确定的阈值进行比较。在磁传感器信号的差值的绝对值超过阈值的情况下，摄影指示部10判断为使用者处于转弯动作中。在这种情况下，摄影指示部10判断为使用者处于设置有标记400的交叉点。另外，摄影指示部10也可以在判断为处于转弯动作中的时间为预先确定的时间以上的情况下判断为使用者处于交叉点。

(实施方式3)

图7示出使用照度传感器的情况下的标记400的设置例。图7是从水平方向看商业设施时的图。在沿着行进方向设置有多个照明的通路中，在相邻的两个照明的中间设置标记400。本例的传感器210设置于购物车300，是检测来自顶部的照明的照度传感器。位置方位检测系统200基于照度传感器所检测出的信号来判断使用者是否处于标记400的设置场所。

图8示出照度传感器信号的时间变化的示意图。照度传感器信号是指传感器210为照度传感器的情况下的、来自传感器210的输出信号。纵轴表示照度传感器信号，横轴表示时间t。

摄影指示部10将照度传感器信号与预先确定的阈值进行比较。在照度传感器信号小于阈值的情况下，摄影指示部10判断为使用者在相邻的两个照明的中间。在这种情况下，在两个照明的中间设置有标记400，因此摄影指示部10判断为使用者处于标记400的下方。另外，摄影指示部10也可以在照度传感器信号成为极大值且之后照度传感器信号小于预先确定的阈值的情况下判断为使用者处于标记400的下方。

另外，标记400也可以设置在照明的附近。在这种情况下，摄影指示部10在照度传感器信号大于阈值的情况下判断为使用者处于照明附近的标记400的下方。

(实施方式4)

说明在重复预先确定的点亮熄灭图案的照明的附近设置标记400、根据设置于购物车300的照度传感器的输出信号来判断是否为标记400的设置场所的实施方式。

图9示出使用照度传感器的情况下的标记400的设置例。图9是从水平方向观察商业设施时的图。本例的标记400设置在重复发出对照数字信号图案的照明的附近。对照数字信号图案是指能够与预先确定的照度传感器信号进行对照那样的数字信号图案。本例的传感器210设置于购物车300，是检测来自顶部的照明的照度传感器。位置方位检测系统200基于照度传感器所检测出的信号来判断使用者是否处于标记400的设置场所。

图10示出照度传感器信号的时间变化的示意图。纵轴表示被数字变换后的照度传感器信号，横轴表示时间t。

摄影指示部10对被输入的照度传感器信号进行数字变换。另外，摄影指示部10判定预先确定的时间内是否存在与预先确定的点亮熄灭图案相对应的对照数字信号图案。在预先确定的时间内存在数字信号图案的情况下，判断为使用者处于重复发出预先确定的点亮熄灭图案的照明的设置场所、即使用者处于标记400的设置场所。

在期间A，检测出对照数字信号图案的一部分。但是，在期间A没有检测出对照数字信号图案的全部，因此摄影指示部10判断为使用者不处于标记400的设置场所。

另一方面，在期间B和期间C，检测出对照数字信号图案的全部。因此，摄影指示部10判断为使用者处于标记400的设置场所。

在期间D，检测不出对照数字信号图案，被输入了固定的照度传感器信号。因此，摄影指示部10判断为使用者不处于标记400的设置场所。

如以上那样，摄影指示部10基于对照数字信号图案来判断使用者是否处于具有预先确定的点亮熄灭图案的照明的位置。由此，位置方位检测系统200能够检测使用者处于标记400的位置的情况。另外，在本例中，不需要将标记400设置在通路的交叉点，在这点上，设置标记400的场所的自由度高。

此外，作为一例，位置方位检测系统200使用了与标记400相关联地设置的角速度传感器、加速度传感器、磁传感器以及照度传感器。但是，位置方位检测系统200也可以在室内室外连接场所、空调设置场所设置标记400并以气压传感器来检测使用者的位置。另外，位置方位检测系统200也可以以与电波发送机成套的方式设置标记400并利用电波接收机来检测使用者的位置。并且，位置方位检测系统200也可以以与扬声器成套的方式设置标记400并利用麦克风来检测使用者的位置。

在实施方式1～4中的任一实施方式中，都是在被期待为来自传感器210的输出信号成为预先确定的形状的场所的顶部设置标记400。由此，通过将传感器210的输出信号和标记设置场所关联起来，位置方位检测装置100进行间歇性的拍摄、且基于来自传感器210的输出信号只在被期待为设置有标记400的场所使摄影器220进行动作。

在实施方式1和实施方式2中，传感器210的输出信号是基于使用者的运动信息来与标记400的位置关联起来的信号。实施方式1和实施方式2中的使用者的运动信息是使用者在交叉点转弯的情况下检测的角速度传感器信号和磁传感器信号。另外，在实施方式3和实施方式4中，传感器210的输出信号是与使用者的运动信息无关而与标记400的位置关联起来的信号。在实施方式3和实施方式4中，不受使用者的运动的影响。此外，位置方位检测系统200能够通过将实施方式1～4彼此组合来提高使用者的位置的检测精度。

(比较例)

图11示出比较例所涉及的位置方位检测装置500的结构的一例。位置方位检测装置500具备摄影器510、标记读取部520、相对位置方位计算部530以及相对位置方位计算部540。

摄影器510不依赖于标记是否被包含在摄影范围内地开始拍摄。摄影器510向标记读取部520输出所读取到的摄影图像。

标记读取部520从摄影图像中读取标记。在摄影图像中的标记倾斜的情况下，标记读取部520可以校正为从正面正对着观察的情况下的标记。标记读取部520从已校正的标记取出位置信息、方位信息以及倾斜信息并向位置方位计算部540输出。倾斜信息是指标记在校正标记前与校正标记后的倾斜。倾斜信息用于计算使用者相对于标记的位置。另外，标记读取部520从标记中取出标记尺寸和校正处理信息并向相对位置方位计算部530输出。校正处理信息是指与为了计算标记尺寸而对摄影图像实施的校正处理有关的信息。例如，校正处理信息包含摄影图像的旋转信息和比例尺信息。

相对位置方位计算部530计算校正前的标记尺寸与校正后的标记尺寸之比。相对位置方位计算部530参照事先存储的尺寸比与距离的对应表来检测使用者相对于标记的相对位置。另外，相对位置方位计算部530根据校正处理信息来检测使用者的相对方位。

位置方位计算部540基于从标记中读取出的位置信息和方位信息、以及使用者相对于标记的相对位置和相对方位来检测位置方位检测装置500的绝对位置和绝对方位。

图12示出位置方位检测装置500的拍摄定时的一例。图12的(a)示出使摄影器510定期地执行拍摄的情况下的拍摄执行定时。图12的(b)示出使用者移动到标记设置场所从而能够拍摄标记的标记可拍摄定时。

拍摄执行定时和标记可拍摄定时重叠的定时是能够拍摄标记的标记拍摄成功定时。在图12的(a)中，利用斜线部分表示标记拍摄成功定时。另一方面，在图12的(a)中，除斜线部分以外的四边形全部是尽管摄影器510执行了拍摄但是没有拍摄到标记的定时。这样，位置方位检测装置500不依赖于是否为标记可拍摄定时而定期地执行拍摄。在这种情况下，即使执行了拍摄，是否照进标记也是随机的。也就是说，使用了位置方位检测装置500的系统在除了标记可拍摄定时以外的定时也使摄影器进行动作，因此功耗大。

(实施例1)

图13示出位置方位检测系统200的动作的一例。图13的(a)示出拍摄执行定时，图13的(b)示出标记可拍摄定时。此外，位置方位检测系统200也可以使用实施方式1～4中的任一实施方式。

位置方位检测系统200在与来自传感器210的输出信号关联起来的场所设置标记400，基于输出信号来执行拍摄。由此，位置方位检测系统200只在标记可拍摄定时执行拍摄。即，位置方位检测系统200虽然使通过拍摄标记400来进行的位置和方位的检测自动化，但是能够降低功耗。

(实施例2)

图14是示出位置方位检测系统250的结构例的概要框图。本例的位置方位检测系统250还具备自主导航装置230。

自主导航装置230基于来自传感器210的输出信号来计算使用者的位置和方位。例如，使用者的位置和方位是根据加速度传感器信号、角速度传感器信号、磁传感器信号以及气压传感器信号计算的。然而，计算出的使用者的位置和方位有时产生位置方位检测误差。位置方位检测误差是指自主导航装置230计算出的使用者的位置和方位与使用者的真正的位置和方位之间的偏差。

另外，自主导航装置230使用事先制作的统计数据来估计位置方位检测误差。例如，统计数据是示出由自主导航装置230计算出的使用者的位置和方位与使用者的真正的位置和方位之间的平均偏差的数据。平均偏差是指与从检测开始起的经过时间和使用者的转弯动作的次数相应地产生的误差的平均。自主导航装置230使用与统计数据的相关性来估计使用者的位置方位检测误差并向摄影指示部10输出。

摄影指示部10判断位置方位检测误差是否大于预先确定的阈值。另外，摄影指示部10根据传感器210的输出信号来判断使用者是否处于标记400的设置场所。也就是说，摄影指示部10除了根据能够拍摄标记400的判断之外，还根据位置方位检测误差变大而需要拍摄标记400的判断来向摄影器220指示拍摄。

图15示出位置方位检测系统250的动作的一例。图15的(a)示出拍摄执行定时，图15的(b)示出标记可拍摄定时。

位置方位检测系统250只在除了基于来自传感器210的输出信号判断为使用者处于标记400的设置场所之外还判断为自主导航装置230的位置方位检测误差大时进行拍摄。即，即使在标记可拍摄定时，在位置方位检测误差小的情况下摄影器220也不动作。由此，位置方位检测系统250在以高精度维持位置方位检测精度的同时，能够进一步降低功耗。

如以上那样，实施例1所涉及的位置方位检测装置100基于传感器210的输出信号来判断使用者是否处于标记400的设置场所后执行拍摄。由此，位置方位检测装置100只在使用者处于标记400的设置场所的情况下使摄影器220进行动作，因此能够降低摄影器220的功耗。另外，实施例2所涉及的位置方位检测装置100除了判断是否处于标记400的设置场所之外，还判断位置方位检测误差是否大，之后执行拍摄。因此，本例的位置方位检测装置100只在使用者处于标记400的设置场所、且位置方位检测误差大的情况下使摄影器220进行动作，因此能够进一步降低摄影器220的功耗。

图16示出本实施方式的计算机1900所涉及的硬件结构的一例。本实施方式所涉及的计算机1900具备：CPU周边部，其具有通过主控制器2082而相互连接起来的CPU 2000、RAM2020、图形控制器2075以及显示装置2080；输入输出部，其具有通过输入输出控制器2084而与主控制器2082连接的通信接口2030、硬盘驱动器2040以及CD-ROM驱动器2060；以及传统(legacy)输入输出部，其具有与输入输出控制器2084连接的ROM 2010、软盘驱动器2050以及输入输出芯片2070。

主控制器2082将RAM 2020和以高传送率访问RAM 2020的CPU 2000及图形控制器2075连接。CPU 2000基于保存于ROM 2010和RAM 2020中的程序来进行动作，从而进行各部的控制。图形控制器2075获取由CPU 2000等在设置于RAM 2020内的帧缓冲器上生成的图像数据，并使该图像数据显示在显示装置2080上。也可以代替上述方式，图形控制器2075在内部包含用于保存CPU 2000等所生成的图像数据的帧缓冲器。

输入输出控制器2084将主控制器2082和作为比较高速的输入输出装置的通信接口2030、硬盘驱动器2040以及CD-ROM驱动器2060连接。通信接口2030经由网络而与其它装置之间进行通信。硬盘驱动器2040保存计算机1900内的CPU 2000所使用的程序和数据。CD-ROM驱动器2060从CD-ROM 2095读取程序或数据，经由RAM 2020而向硬盘驱动器2040提供该程序或数据。

另外，输入输出控制器2084与ROM 2010、以及软盘驱动器2050和输入输出芯片2070这种比较低速的输入输出装置相连接。ROM 2010保存计算机1900启动时所执行的引导程序和/或依赖于计算机1900的硬件的程序等。软盘驱动器2050从软盘2090读取程序或数据并经由RAM 2020向硬盘驱动器2040提供该程序或数据。输入输出芯片2070将软盘驱动器2050连接到输入输出控制器2084，并且例如经由并行端口、串行端口、键盘端口、鼠标端口等将各种输入输出装置连接到输入输出控制器2084。

经由RAM 2020而向硬盘驱动器2040提供的程序是被保存于软盘2090、CD-ROM2095或IC卡等记录介质而被使用者提供的程序。程序从记录介质被读出，经由RAM 2020而被安装在计算机1900内的硬盘驱动器2040，并在CPU 2000中被执行。

被安装于计算机1900且使计算机1900作为位置方位检测装置100而发挥功能的程序具备摄影指示模块、标记读取模块、相对位置方位计算模块以及位置方位计算模块。这些程序或者模块在CPU 2000等中工作，使计算机1900作为位置方位检测装置而分别发挥功能。

这些程序所描述的信息处理通过被读入到计算机1900中来作为软件与上述的各种硬件资源协作的具体单元即摄影指示部10、标记读取部20、相对位置方位计算部30以及位置方位计算部40而发挥功能。而且，通过利用这些具体单元，实现与本实施方式中的计算机1900的使用目的相应的信息的运算或者加工，由此构建与使用目的相应的特有的位置方位检测装置100。

作为一例，在计算机1900与外部的装置等之间进行通信的情况下，CPU 2000执行加载到RAM 2020上的通信程序，基于通信程序所记述的处理内容来向通信接口2030指示通信处理。通信接口2030受CPU 2000的控制，来读出在RAM 2020、硬盘驱动器2040、软盘2090或者CD-ROM 2095等存储装置上设置的发送缓冲器区域等中存储的发送数据后向网络发送、或者将从网络接收到的接收数据写入设置于存储装置上的接收缓冲器区域等。这样，通信接口2030既可以通过DMA(直接存储器存取)方式来与存储装置之间传送发送接收数据，也可以代替所述方式，通过由CPU 2000从传送源的存储装置或通信接口2030读出数据并向传送目的地的通信接口2030或存储装置写入数据，由此传送发送接收数据。

另外，CPU 2000从保存于硬盘驱动器2040、CD-ROM驱动器2060(CD-ROM 2095)、软盘驱动器2050(软盘2090)等外部存储装置中的文件或数据库等中将全部或所需的部分通过DMA传送等读入到RAM 2020中，并对RAM 2020上的数据进行各种处理。然后，CPU 2000将已结束处理的数据通过DMA传送等写回到外部存储装置中。在这样的处理中，RAM 2020被视为暂时保持外部存储装置的内容的单元，在本实施方式中，将RAM 2020和外部存储装置等统称为存储器、存储部或存储装置等。本实施方式中的各种的程序、数据、表、数据库等各种信息保存在这种存储装置上，成为信息处理的对象。此外，CPU 2000也能够将RAM 2020的一部分保持为高速缓冲存储器，并能够在高速缓冲存储器上进行读写。在这种方式下高速缓冲存储器也承担RAM 2020的功能的一部分，因此在本实施方式中，除了区别表示的情况之外，高速缓冲存储器也包含在RAM 2020、存储器和/或者存储装置中。

另外，CPU 2000对从RAM 2020读出的数据进行各种处理后写回到RAM2020中，其中，该各种处理是由程序的命令串指定的，包括本实施方式中所记载的各种运算、信息的加工、条件判断、信息的检索/置换等。例如，CPU 2000在进行条件判断的情况下，判断本实施方式中示出的各种变量是否满足与其它变量或常数相比为大、小、以上、以下、相等等条件，在条件成立的情况(或不成立的情况)下，分支到不同的命令串或者调用子程序。

另外，CPU 2000能够检索保存在存储装置内的文件或数据库等中的信息。例如，在存储装置中保存有将第一属性的属性值与第二属性的属性值分别关联起来的多个条目的情况下，CPU 2000能够通过从保存在存储装置中的多个条目中检索出与指定了第一属性的属性值的条件一致的条目、并读出保存在该条目中的第二属性的属性值，来得到与满足规定的条件的第一属性相关联的第二属性的属性值。

以上示出的程序或者模块也可以保存于外部的记录介质。作为记录介质，除了软盘2090、CD-ROM 2095以外，还能够使用DVD或CD等光学记录介质、MO等光磁记录介质、磁带介质、IC卡等半导体存储器等。另外，也可以将与专用通信网络或因特网连接的服务器系统中设置的硬盘或RAM等存储装置作为记录介质来使用，经由网络向计算机1900提供程序。

以上，使用实施方式说明了本发明，但是本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员明确可知能够对上述实施方式施加多种变更或改良。根据权利要求书的记载明确可知，施加这样的变更或改良所得到的方式也能够包含在本发明的技术范围内。

应该注意的是：关于权利要求书、说明书以及附图中示出的装置、系统、程序以及方法中的动作、过程、步骤以及阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别注明“先于…”、“在…之前”等、并且并非在之后的处理中使用之前的处理的输出的情况，就能够以任意的顺序来实现。关于权利要求书、说明书以及附图中的动作流程，为了便于说明而使用“首先，”、“接着，”等来进行了说明，但是并不意味着必须以此顺序来实施。

附图标记说明

10：摄影指示部；20：标记读取部；30：相对位置方位计算部；40：位置方位计算部；50：标记判定部；100：位置方位检测装置；200：位置方位检测系统；210：传感器；220：摄影器；230：自主导航装置；250：位置方位检测系统；300：购物车；400：标记；500：位置方位检测装置；510：摄影器；520：标记读取部；530：相对位置方位计算部；540：位置方位计算部。

Claims

1.一种位置方位检测装置，其特征在于，具备：

摄影指示部，其获取装载于设备的传感器的输出信号，基于所述输出信号来向装载于所述设备的摄影器指示拍摄；

标记读取部，其从基于所述摄影指示部的指示而拍摄到的图像所包含的标记中读取所述标记所包含的位置信息和方位信息；

相对位置方位计算部，其基于所述图像所包含的所述标记的几何形状来计算所述设备相对于所述标记的相对位置和相对方位；以及

位置方位计算部，其基于所述位置信息、所述方位信息、所述相对位置以及所述相对方位来计算所述设备的绝对位置和绝对方位，

其中，在所述传感器的输出信号为与所述标记的位置相关联的形状的情况下，所述摄影指示部向所述摄影器指示拍摄，

所述传感器的输出信号是基于所述设备的使用者的运动信息而与所述标记的位置关联起来的信号。

2.根据权利要求1所述的位置方位检测装置，其特征在于，

所述传感器的输出信号是与所述设备的使用者的运动信息无关而与所述标记的位置关联起来的信号。

3.根据权利要求1或2所述的位置方位检测装置，其特征在于，

在所述传感器的输出信号的值大于预先确定的阈值的情况下或者所述传感器的输出信号的值小于预先确定的阈值的情况下，所述摄影指示部向所述摄影器指示拍摄。

4.根据权利要求1或2所述的位置方位检测装置，其特征在于，

在所述传感器的输出信号的时间变化图案为预先确定的图案的情况下，所述摄影指示部向所述摄影器指示拍摄。

5.根据权利要求3所述的位置方位检测装置，其特征在于，

所述摄影指示部获取装载于所述设备的角速度传感器的输出信号，在所述输出信号的铅垂成分的绝对值大于预先确定的阈值的情况下，向所述摄影器指示拍摄。

6.根据权利要求3所述的位置方位检测装置，其特征在于，

所述摄影指示部获取装载于所述设备的角速度传感器的输出信号，对所述输出信号的铅垂成分的值在预先确定的时间内进行积分，在进行所述积分而得到的值大于预先确定的阈值的情况下，向所述摄影器指示拍摄。

7.根据权利要求3所述的位置方位检测装置，其特征在于，

所述摄影指示部获取装载于所述设备的磁传感器的输出信号，计算所述输出信号的在预先确定的时间内的差值，在所述差值的绝对值大于预先确定的阈值的情况下，向所述摄影器指示拍摄。

8.根据权利要求3所述的位置方位检测装置，其特征在于，

所述摄影指示部获取装载于所述设备的照度传感器的输出信号，在所述输出信号的值大于或者小于预先确定的阈值的情况下，向所述摄影器指示拍摄。

9.根据权利要求4所述的位置方位检测装置，其特征在于，

所述摄影指示部获取装载于所述设备的照度传感器的输出信号，将所述输出信号变换为数字信号，在所述数字信号的时间变化图案为预先确定的图案的情况下，向所述摄影器指示拍摄。

10.根据权利要求1或2所述的位置方位检测装置，其特征在于，

所述摄影指示部获取装载于所述设备的、基于所述传感器的输出信号来检测位置和方位的自主导航装置的位置方位检测误差，在所述位置方位检测误差大于预先确定的阈值的情况下，向所述摄影器指示拍摄。

11.根据权利要求10所述的位置方位检测装置，其特征在于，

所述自主导航装置的位置方位检测误差是基于统计数据、根据从位置方位检测开始起的经过时间和使用者的转弯动作的次数而估计出的相对于真正的位置和方位的偏差。

12.根据权利要求1或2所述的位置方位检测装置，其特征在于，

还具备标记判定部，该标记判定部获取所述图像，判定所述图像中是否包含所述标记，

在所述图像包含所述标记的情况下，所述标记判定部向所述标记读取部和所述相对位置方位计算部输出所述图像。

13.根据权利要求12所述的位置方位检测装置，其特征在于，

在所述图像没有包含所述标记的情况下，所述标记判定部丢弃所述图像。

14.一种计算机可读取的记录介质，其特征在于，

记录有位置方位检测程序，该位置方位检测程序用于使计算机作为根据权利要求1所述的位置方位检测装置中的所述摄影指示部、所述标记读取部、所述相对位置方位计算部、所述位置方位计算部来发挥功能。