CN114485606A - 位置掌握系统、位置掌握方法以及记录介质 - Google Patents

位置掌握系统、位置掌握方法以及记录介质 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种位置掌握系统、位置掌握方法以及记录介质。位置掌握系统(10)为用于掌握移动终端(20、42、62)的当前位置的位置掌握系统，并具有：拍摄部，其利用移动终端(20、42、62)所具有的摄像机来对移动终端(20、42、62)的周边图像进行拍摄；图像取得部，其从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与上述周边图像相类似的图像；匹配部，其在通过图像取得部而被取得的图像与上述周边图像之间实施图像匹配，从而对与上述周边图像相匹配的一个图像进行搜索；位置掌握部，其根据与该一个图像建立了关联的位置信息来掌握移动终端(20、42、62)的当前位置。

Description

位置掌握系统、位置掌握方法以及记录介质
技术领域
本公开涉及一种用于掌握移动终端的当前位置的位置掌握系统、位置掌握方法以及位置掌握程序。
背景技术
被记载于日本特开2000-310540号公报中的汽车的导航系统具备：使用来自作为人工卫星的来自GPS(Global Positioning System：全球定位系统)卫星的电波而求取车辆的绝对位置的GPS装置、通过方位传感器以及距离传感器而求取行驶轨迹从而求取车辆的相对位置的推测导航单元、对行驶轨迹和地图数据上的道路形状进行比较从而求取地图数据上的位置的地图匹配单元。而且，该导航系统具备：无法接收人工卫星的电波的区域或者未记载于地图数据中的特定区域的地图数据、对来自被设置在特定区域的预定位置处的发送器的位置检测用电波进行接收的接收器、基于位置检测用电波的接收状况以及发送器的设置位置来确定本车位置的本车位置确定单元、以确定本车位置为基准并通过与依照特定区域地图数据的推测导航进行地图匹配从而实施路径引导的路径引导单元。由此，即使在来自GPS卫星的电波无法到达的无法接收区域、或未被记载于地图数据中的特定区域内，也能够确定准确的本车位置并进行路径引导。
发明内容
在上述的在先技术中，由于需要在来自GPS卫星的电波(所谓GPS信号)无法到达的特定区域的预定位置处设置专用的发送器，因而可获得上述效果的区域受到限定。
本公开考虑上述事实，从而获得一种即使在GPS信号无法到达的区域内未设置专用的发送器的情况下也能够确保位置掌握的精度的位置掌握系统、位置掌握方法以及位置掌握程序。
本公开的第一方式的位置掌握系统用于掌握移动终端的当前位置，并具有：拍摄部，其利用所述移动终端所具有的摄像机来对所述移动终端周边的周边图像进行拍摄；图像取得部，其从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与所述周边图像相类似的图像；匹配部，其在由所述图像取得部所取得的图像与所述周边图像之间实施图像匹配，并且对与所述周边图像相匹配的一个图像进行搜索；位置掌握部，其根据与所述一个图像建立了关联的位置信息来掌握所述当前位置。
在第一方式的位置掌握系统中，对移动终端的当前位置进行掌握。在该位置掌握系统中，拍摄部利用移动终端所具有的摄像机来对移动终端周边的周边图像进行拍摄。图像取得部从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与周边图像相类似的图像。匹配部在由图像取得部所取得的图像与周边图像之间实施图像匹配，从而对与周边图像相匹配的一个图像进行搜索。位置掌握部根据与由匹配部所搜索到的一个图像建立了关联的位置信息来掌握移动终端的当前位置。由此，由于能够在不使用来自专用的发送器的电波的条件下掌握当前位置，因而即使在GPS信号无法到达的区域内未设置专用的发送器的情况下，也能够确保位置掌握的精度。
本发明的第二方式的位置掌握系统为，在第一方式中，具备区域推断部，所述区域推断部在所述移动终端所具有的GPS装置从能够接收来自GPS卫星的信号的状态变为无法接收来自GPS卫星的信号的状态的情况下，使用所述GPS装置中的所述信号的接收历史来对有可能包含所述当前位置的区域进行推断，所述图像取得部从网络取得与通过所述区域推断部而被推断出的区域内的位置信息建立了关联的图像。
根据第二方式的位置掌握系统，区域推断部在移动终端所具有的GPS装置从能够接收GPS信号的状态变为无法接收GPS信号的状态的情况下，使用GPS装置中的GPS信号的接收历史来对有可能包含移动终端的当前位置的可能性的区域进行推断。图像取得部从网络取得与通过区域推断部而被推断出的区域内的位置信息建立了关联的图像。由于通过上述的推断而限定了图像取得部在网络上应当检索图像检索的范围，因此提高了图像取得的效率。
本发明的第三方式的位置掌握系统为，在第一方式中，所述移动终端具有所述移动终端的用户能够输入位置信息的用户接口，并且所述图像取得部从网络取得与被输入至所述用户接口的位置信息建立了关联的图像。
在第三方式的位置掌握系统中，例如在GPS信号无法到达的区域中，移动终端的用户向移动终端的用户接口输入位置信息。该位置信息例如能够设为用户所掌握的大致的当前位置的信息(例如，大致的地名等)。图像取得部从网络取得与被输入至用户接口的位置信息建立了关联的图像。由此，由于图像取得部在网络上应当检索图像检索的范围被限定，因此提高了图像取得的效率。
本发明的第四方式的位置掌握系统为，在第一方式至第三方式中的任意一个方式中，所述移动终端被搭载在车辆或者机器人上，所述拍摄部在所述移动终端所具有的GPS装置无法接收来自GPS卫星的信号的状态下实施拍摄。
在第四方式的位置掌握系统中，移动终端被搭载在车辆或者机器人上。并且，在移动终端所具有的GPS装置成为无法接收GPS信号的状态的情况下，拍摄部利用移动终端的摄像机来对车辆或者机器人周边的周边图像进行拍摄。之后，实施前述的图像匹配，并根据其结果而掌握移动终端的当前位置。由此，能够使当前位置的掌握被自动地实施。
本发明的第五方式的位置掌握系统为，在第一方式至第三方式中的任意一个方式中，所述摄像机被搭载在所述移动终端上，所述拍摄部通过所述移动终端的用户的操作而实施拍摄。
在第五方式的位置掌握系统中，在移动终端上搭载有摄像机。并且，例如在GPS信号无法到达的区域中，通过移动终端的用户进行操作，从而拍摄部利用上述摄像机而对移动终端周边的周边图像进行拍摄。之后，实施前述的图像匹配，并且根据其结果而掌握移动终端的当前位置。由此，移动终端的用户能够根据需要而掌握当前位置。
本发明的第六方式的位置掌握方法用于掌握移动终端的当前位置，并具有：拍摄步骤，利用通过所述移动终端所具有的摄像机来对所述移动终端周边的周边图像进行拍摄；图像取得步骤，从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与所述周边图像相类似的图像；匹配步骤，在于所述图像取得步骤中所取得的图像与所述周边图像之间实施图像匹配，并且对与所述周边图像相匹配的一个图像进行搜索；位置掌握步骤，根据与所述一个图像建立了关联的位置信息来掌握所述当前位置。
在第六方式的位置掌握方法中，对移动终端的当前位置进行掌握。在该位置掌握方法中，在拍摄步骤中，利用移动终端所具有的摄像机来对移动终端周边的周边图像进行拍摄。在图像取得步骤中，从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与周边图像相类似的图像。在匹配步骤中，在于图像取得步骤中所取得的图像与周边图像之间实施图像匹配，并且对与周边图像相匹配的一个图像进行搜索。在位置掌握步骤中，根据与在匹配步骤中被搜索到的一个图像建立了关联的位置信息来掌握移动终端的当前位置。由此，由于能够在不使用来自专用的发送器的电波的条件下掌握当前位置，因此即使在GPS信号无法到达的区域内不设置专用的发送器的情况下，也能够确保位置掌握的精度。
本发明的第七方式的位置掌握程序是为了掌握移动终端的当前位置而由处理器执行的位置掌握程序，该位置掌握程序具有：拍摄步骤，利用所述移动终端所具有的摄像机来对所述移动终端周边的周边图像进行拍摄；图像取得步骤，从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与所述周边图像相类似的图像；匹配步骤，在于所述图像取得步骤中所取得的图像与所述周边图像之间实施图像匹配，并且对与所述周边图像相匹配的一个图像进行搜索；位置掌握步骤，根据与所述一个图像建立了关联的位置信息来掌握所述当前位置。
第七方式的位置掌握程序为了掌握移动终端的当前位置而被处理器所执行。在该位置掌握程序中，在拍摄步骤中，利用移动终端所具有的摄像机来对移动终端周边的周边图像进行拍摄。在图像取得步骤中，从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与周边图像相类似的图像。在匹配步骤中，在于图像取得步骤中所取得的图像与周边图像之间实施图像匹配，并且对与周边图像相匹配的一个图像进行搜索。在位置掌握步骤中，根据与在匹配步骤中被搜索到的一个图像建立了关联的位置信息来掌握移动终端的当前位置。由此，由于能够在不使用来自专用的发送器的电波的条件下掌握当前位置，因此即使在GPS信号无法到达的区域内不设置专用的发送器的情况下，也能够确保位置掌握的精度。
如以上所说明的那样，在本发明所涉及的位置掌握系统、位置掌握方法以及位置掌握程序中，即使在GPS信号无法到达的区域内不设置专用的发送器的情况下，也能够确保位置掌握的精度。
附图说明
将基于以下附图而对本发明的示例性实施例进行说明，其中：
图1为表示本公开的第一实施方式所涉及的位置掌握系统的概要结构的示意图。
图2为表示相同实施方式中的智能手机的硬件结构的一部分的框图。
图3为表示被搭载在智能手机上的智能手机控制装置的功能结构的一部分的框图。
图4为表示该实施方式中的行走机器人的硬件结构的一部分的框图。
图5为表示被搭载在行走机器人上的机器人控制装置的功能结构的一部分的框图。
图6为表示该实施方式中的车辆的硬件结构的一部分的框图。
图7为表示被搭载在车辆上的导航装置的功能结构的一部分的框图。
图8为该实施方式中的信息处理中心的硬件结构的一部分表示的框图。
图9为表示被设置在信息处理中心处的位置掌握装置的功能结构的一部分的框图。
图10为表示通过智能手机控制装置而被实施的控制处理的流程的一个示例的流程图。
图11为表示通过机器人控制装置而被实施的控制处理的流程的一个示例的流程图。
图12为表示通过导航装置而被实施的控制处理的流程的一个示例的流程图。
图13为表示通过位置掌握装置而被实施的控制处理的流程的一个示例的流程图。
图14为表示在第二实施方式中被搭载于行走机器人上的行走机器人控制装置的功能结构的一部分的框图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
在下文中，使用图1至图13而对本发明的第一实施方式所涉及的位置掌握系统10进行说明。本实施方式所涉及的位置掌握系统10为，在来自GPS卫星的GPS信号无法到达的区域内实施用于掌握移动终端的当前位置的位置掌握方法的系统。作为GPS信号无法到达的区域，例如可列举出建筑物之中或地下、高楼的背后、高楼之间、建筑物密集地、密集的树木之间、深谷底、高架桥之下、在附近有高压电线等产生磁力的设备的场所、在附近具有产生与GPS信号相同的频带的电波的设备(例如1.5GHz频带的手机)的场所等。该位置掌握系统10作为一个示例而由智能手机20、行走机器人40、车辆60、和信息处理中心80来构成。
智能手机20相当于本发明中的“移动终端”。在该智能手机20上搭载有智能手机控制装置22。行走机器人40相当于本发明中的“机器人”，并且作为一个示例而被设为能够双足行走。在行走机器人40上搭载有机器人控制装置42，在车辆60上搭载有导航装置62。机器人控制装置42以及导航装置62都相当于本发明中的“移动终端”。在信息处理中心80处设置有位置掌握装置82。智能手机控制装置22、机器人控制装置42、导航装置62、位置掌握装置82经由网络N而以能够相互进行通信的方式被连接在一起。该网络N为，作为一个示例而使用了互联网等公共线路的有线以及无线的通信网。
(智能手机的结构)
在图2中，利用框图而示出了被搭载于智能手机20上的智能手机控制装置22的硬件结构的一部分。智能手机控制装置22包含控制部24、GPS装置26、摄像机28以及用户I/F(Inter Face：接口)30。
控制部24被构成为，包含CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)24A、ROM(Read Only Memory：只读存储器)24B、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)24C、储存器24D、通信I/F24E以及输入输出I/F24F。CPU24A、ROM24B、RAM24C、储存器24D、通信I/F24E以及输入输出I/F24F经由总线24G而以能够相互进行通信的方式被连接在一起。
CPU24A为中央运算处理单元，并且执行各种程序，或者对各个部分进行控制。即，CPU24A从ROM24B读出程序，并且将RAM24C作为工作区域来执行程序。在本实施方式中，程序被存储在ROM24B中。通过CPU24A执行程序，从而智能手机控制装置22的控制部24作为图3所示的拍摄部32、位置信息取得部34、通信部36以及显示部38来发挥功能。
ROM24B对各种程序以及各种数据进行存储。RAM24C作为工作区域而临时性地对程序或者数据进行存储。储存器24D由HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)或者SSD(SolidState Drive：固态硬盘)构成，并且对包括操作系统在内的各种程序、和地图数据库等进行存储。通信I/F24E包括用于连接网络以与管制中心80的位置掌握装置82进行通信的接口。作为该接口，例如使用LTE、Wi-Fi(注册商标)等通信标准。
输入输出I/F24F为用于与智能手机控制装置22进行通信的接口。在本实施方式的智能手机控制装置22上，经由输入输出I/F24F而连接有GPS装置26、摄像机28以及用户I/F30。另外，GPS装置26、摄像机28以及用户I/F30也可以与总线24G直接连接。
GPS装置26包含接收GPS信号的天线(省略图示)，并且对智能手机20的当前位置进行测量。摄像机28利用拍摄元件来捕捉从透镜射入的光，并将其转换为图像数据。用户I/F30包含作为显示部的显示器30A以及未图示的扬声器。显示器30A例如构成静电电容式的触摸面板。该用户I/F30相当于本发明中的“用户接口”。
如前文所述的那样，智能手机控制装置22作为功能结构而具有图3所示的拍摄部32、位置信息取得部34、通信部36以及显示部38。这些功能结构通过CPU24A读出并执行被存储在ROM24B中的程序从而被实现。
拍摄部32具有实施本发明中的“拍摄步骤”的功能。具体而言，拍摄部32具有如下功能，即，当智能手机20的用户经由用户I/F30而对智能手机控制装置22实施预定的操作时，利用摄像机28来对智能手机20的周边的图像即周边图像进行拍摄的功能。被拍摄到的图像被存储在储存器24D中。
位置信息取得部34具有实施“位置信息取得步骤”的功能。该位置信息取得部34尝试取得被推断为周边图像的拍摄场所的区域(例如，地名等)的位置信息。在该情况下，位置信息取得部34例如向智能手机20的用户询问是否输入被推断为周边图像的拍摄场所的区域的位置信息。具体而言，位置信息取得部34例如在用户I/F30的显示器上显示“是否输入周边图像的拍摄场所的位置信息？”等文字、和“是”以及“否”的开关。当用户选择“是”时，位置信息取得部34例如使用户I/F30的显示器显示“请输入当前位置的地名。”等文字、和地名输入用的文本框，并且将被输入至该文本框内的地名作为上述的位置信息而取得。在用户选择了“否”的情况下，结束由位置信息取得部34实施的处理。
通信部36具有经由网络N而与信息处理中心80的位置掌握装置82进行通信的功能。该通信部36在位置信息取得部34取得了周边图像的拍摄场所的位置信息的情况下，将通过拍摄部32而拍摄到的周边图像的数据与位置信息一起向信息处理中心80的位置掌握装置82进行发送。该通信部36在位置信息取得部34并未取得周边图像的拍摄场所的位置信息的情况下，仅将周边图像的数据向信息处理中心80的位置掌握装置82进行发送。之后，通信部36从位置掌握装置82接收智能手机20的当前位置的信息。
显示部38具有在用户I/F30的显示器上显示智能手机20的当前位置的功能。该显示部38例如在上述的显示器上显示地图的图像，并且在该地图上利用图标等来对智能手机20的当前位置进行显示。在GPS装置26能够接收GPS信号的状态下，该显示部38在上述的显示器上显示通过GPS装置26而被测量出的智能手机20的当前位置。另一方面，在GPS装置26无法接收GPS信号的状态下，该显示部38被设为，能够在显示器上显示通信部36从信息处理中心80的位置掌握装置82接收到的智能手机20的当前位置。另外，由显示部38实现的上述当前位置的显示方法能够适当地进行变更。
(行走机器人的结构)
在图4中，利用框图而示出了行走机器人40的硬件结构的一部分。行走机器人40包含机器人控制装置42、GPS装置44、外部传感器46、内部传感器48以及致动器50。
机器人控制装置42被构成为，包含CPU42A、ROM42B、RAM42C、储存器42D、通信I/F42E以及输入输出I/F42F。CPU42A、ROM42B、RAM42C、储存器42D、通信I/F42E以及输入输出I/F42F经由总线42G而以能够相互进行通信的方式而被连接在一起。CPU42A、ROM42B、RAM42C、储存器42D、通信I/F42E以及输入输出I/F42F的功能与前述的智能手机20的控制部24的CPU24A、ROM24B、RAM24C、储存器24D、通信I/F24E以及输入输出I/F24F的功能相同。
CPU42A从存储器42D读出程序，并且将RAM42C作为工作区域而执行程序。由此，机器人控制装置42生成用于使行走机器人40进行动作的动作计划。在该动作计划中，包括用于使行走机器人40行走的行走计划。该行走计划使用被存储在储存器42D中的地图数据库等而被生成。在该机器人控制装置42的输入输出I/F42F上连接有GPS装置44、外部传感器46、内部传感器48以及致动器50。另外，GPS装置44、外部传感器46、内部传感器48以及致动器50也可以与总线42G直接连接。
GPS装置44的功能与智能手机20的GPS装置26相同，并且使用来自GPS卫星的信号来对行走机器人40的当前位置进行测量。外部传感器46为对行走机器人40的周边的周边信息进行检测的传感器组。该外部传感器46包含对行走机器人40的周边进行拍摄的摄像机(省略图示)。该摄像机包含有单目摄像机、立体摄像机以及360度摄像机之中的至少任意一个。另外，该外部传感器46也可以包含在行走机器人40的周边的预定范围发送探测波并接收反射波的毫米波雷达、或者对上述预定范围进行扫描的激光雷达(Laser ImagingDetection and Ranging)等。内部传感器48为，对行走机器人40的各个部分的状态进行检测的传感器组。致动器50包括对行走机器人40的各个部分进行驱动的多个电动致动器。
图5为表示机器人控制装置42的功能结构的一部分的框图。如图5所示，机器人控制装置42作为功能结构而具有拍摄部52、区域推断部54以及通信部56。这些功能结构通过CPU42A读出并执行被存储在ROM42B中的程序从而被实现。
拍摄部52具有实施本发明中的“拍摄步骤”的功能。具体而言，拍摄部52具有如下功能，即，在GPS装置44从能够接收GPS信号的状态变为不能接收GPS信号的状态的情况下，使外部传感器46的摄像机进行工作，从而对行走机器人40的周边(即机器人控制装置42的周边)的图像进行拍摄。被拍摄到的图像被存储在储存器42D中。
区域推断部54具有实施“区域推断步骤”的功能。具体而言，在GPS装置44从能够接收GPS信号的状态变为不能接收GPS信号的状态的情况下，区域推断部54使用GPS装置44中的GPS信号的接收历史来对有可能包含智能手机20的当前位置的区域进行推断。例如，区域推断部54将以GPS装置44最后接收到GPS信号的位置为中心的预定的半径(例如半径几十米)的圆形的区域推断为有可能包含行走机器人40的当前位置的区域。
通信部56具有经由网络N而与信息处理中心80的位置掌握装置82进行通信的功能。该通信部56向位置掌握装置82发送由外部传感器46所得到的拍摄图像的数据，并且从位置掌握装置82接收行走机器人40的当前位置的信息。
(车辆的结构)
车辆60作为一个示例而被设为手动驾驶的车辆。在图6中，利用框图而示出了被搭载于车辆60上的导航装置62的硬件结构的一部分。导航装置62包含控制部64、GPS装置66、摄像机68以及用户I/F70。
控制部64被构成为，包含CPU64A、ROM64B、RAM64C、储存器64D、通信I/F64E以及输入输出I/F64F。CPU64A、ROM64B、RAM64C、储存器64D、通信I/F64E以及输入输出I/F64F经由总线64G而以能够相互进行通信的方式被连接在一起。CPU64A、ROM64B、RAM64C、储存器64D、通信I/F64E以及输入输出I/F64F的功能与前述的智能手机20的控制部24的CPU24A、ROM24B、RAM24C、储存器24D、通信I/F24E以及输入输出I/F24F的功能相同。
CPU64A从存储器64D读出程序，并且将RAM64C作为工作区域而执行程序。在输入输出I/F64F上连接有GPS装置66、摄像机68以及用户I/F70。另外，GPS装置66、摄像机68以及用户I/F70也可以与总线64G直接连接。GPS装置66的功能与智能手机20的GPS装置26的功能相同，并且使用GPS信号来对车辆60(即导航装置62)的当前位置进行测量。摄像机68被设为对车辆60的周边(例如车辆60的前方)进行拍摄的单目摄像机。另外，摄像机68也可以为立体摄像机或360度摄像机。用户I/F70例如包含作为显示部的显示器以及作为声音输出部的扬声器(均省略图示)。显示器例如构成静电电容式的触摸面板。
图7为表示控制部64的功能结构的一部分的框图。控制部64作为功能结构而具有拍摄部72、区域推断部74、通信部76以及显示部78。这些功能结构通过CPU64A读出并执行被存储在ROM64B中的程序从而被实现。
拍摄部72具有实施本发明中的“拍摄步骤”的功能。具体而言，拍摄部72具有如下功能，即，在GPS装置66从能够接收GPS信号的状态变为不能接收GPS信号的状态的情况下，利用摄像机68而对车辆60周边的图像即周边图像进行拍摄的功能。被拍摄到的周边图像被存储在储存器64D中。
区域推断部74具有实施“区域推断步骤”的功能。具体而言，在GPS装置66从能够接收GPS信号的状态变为不能接收GPS信号的状态的情况下，区域推断部74使用GPS装置66中的GPS信号的接收历史而对有可能包含车辆60的当前位置的区域进行推断。例如，区域推断部74将以GPS装置66最后接收到GPS信号的地点为中心的预定的半径(例如半径几百米)的圆形的区域推断为有可能包含车辆60的当前位置的区域。
通信部76具有经由网络N而与信息处理中心80的位置掌握装置82进行通信的功能。该通信部76将由拍摄部72而拍摄到的周边图像的数据与通过区域推断部74而被推断出的推断区域的信息(在下文中，有如下的情况，即，称为“推断区域信息”)一起向位置掌握装置82进行发送，并且从位置掌握装置82接收车辆60的当前位置的信息。
显示部78具有在用户I/F70的显示器上显示车辆60的当前位置的功能。该显示部78例如在上述的显示器上显示地图的图像，并且在该地图上利用图标等来对车辆60的当前位置进行显示。在GPS装置66能够接收GPS信号的状态下，该显示部78在上述的显示器上显示通过GPS装置66而测量到的车辆60的当前位置。另一方面，在GPS装置66无法接收GPS信号的状态下，该显示部78在显示器上显示通信部76从信息处理中心80的位置掌握装置82接收到的车辆60的当前位置。
(信息处理中心)
在图6中，利用框图而示出了信息处理中心80的硬件结构的一部分。如图6所示，信息处理中心80包含位置掌握装置82。位置掌握装置82被构成为，包含CPU82A、ROM82B、RAM82C、储存器82D以及通信I/F82E。CPU82A、ROM82B、RAM82C、储存器82D以及通信I/F82E经由总线82G而以能够相互进行通信的方式被连接在一起。CPU82A、ROM82B、RAM82C、储存器82D以及通信I/F82E的功能与上述的智能手机20的CPU20A、ROM20B、RAM20C、储存器20D以及通信I/F20E相同。
CPU82A从存储器82D读出程序，并且将RAM82C作为工作区域来执行程序。由此，位置掌握装置82作为WWW(World Wide Web)服务器来发挥功能。该位置掌握装置82被构成为包含搜索引擎。此外，位置掌握装置82通过CPU82A执行上述的程序，从而作为图9所示的通信部84、图像取得部86、匹配部88以及位置掌握部90来发挥功能。
通信部84具有经由网络N而与智能手机20的智能手机控制装置22、行走机器人40的机器人控制装置42、以及车辆60的导航装置62进行通信的功能。该通信部76具有从智能手机控制装置22、机器人控制装置42以及导航装置62接收图像数据和位置信息、或者推断区域信息的功能。
图像取得部86具有实施本发明中的“图像取得步骤”的功能。具体而言，图像取得部86通过WWW服务器的功能而对与通信部84接收到的周边图像相类似的图像进行收集。该图像取得部86所取得的图像为，与拍摄场所的位置信息建立了关联的(即唯一地建立了关联的)图像。例如，在通信部84从智能手机控制装置22与周边图像一起接收到位置信息(例如地名的信息)的情况下，图像取得部86从网络N上的网站对与该位置信息建立了关联的图像进行收集。或者，例如在通信部84从机器人控制装置42或者导航装置62与周边图像一起接收到推断区域信息的情况下，图像取得部86从网络N上的网站取得与推断区域信息的区域内的位置信息建立了关联的图像。
匹配部88具有实施本发明中的“匹配步骤”的功能。具体而言，匹配部88具有在图像取得部86所取得的图像与周边图像之间实施图像匹配的功能。该图像匹配例如被设为区域库匹配(模板匹配)或者特征库匹配。区域库匹配为使图像数据就此重叠的手法。在区域库匹配中，将对象物的模式表现为图像(所谓模板图像)，并且使该模板图像在搜索范围内移动从而对最适合的场所进行搜索。特征库匹配为，利用图像的结构、即从图像被提取出的特征点的位置关系的等级而进行重叠的手法。在特征库匹配中，首先从图像中提取边缘或特征点，然后将所述边缘或特征点的形状或空间上的位置关系表现为线条画。之后，基于线条画间的结构的相似性而进行重叠。匹配部88通过上述的图像匹配，从而对与周边图像相匹配的一个图像进行搜索。
位置掌握部90具有实施本发明中的“位置掌握步骤”的功能。该位置掌握部90根据与通过匹配部88而被搜索到的一个图像建立了关联的位置信息，来掌握(识别)智能手机20、行走机器人40或者车辆60的当前位置。具体而言，位置掌握部90将通过匹配部88而被搜索到的一个图像的拍摄场所掌握(确定)为智能手机20、行走机器人40或者车辆60的当前位置。掌握了智能手机20、行走机器人40或者车辆60的当前位置的位置掌握部90经由通信部84而将已掌握的当前位置的信息发送至智能手机控制装置22、机器人控制装置42或者导航装置62。
(控制的流程)
在下文中，使用图10至图13来对利用智能手机控制装置22、机器人控制装置42、导航装置62以及位置掌握装置82而分别被实施的控制处理的流程进行说明。
(利用智能手机的控制的流程)
在智能手机20的智能手机控制装置22中，CPU24A例如在GPS装置26变为无法接收GPS信号的状态的情况下，开始实施图10所示的控制处理。在该控制处理中，首先在步骤S1中，CPU24A基于来自用户I/F30的信号而对智能手机20的用户是否实施了用于拍摄周边图像的操作进行判断。在该判断被肯定时，向接下来的步骤S2转移。
在步骤S2中，CPU24A通过拍摄部32的功能并利用摄像机28而对智能手机20的周边图像进行拍摄。在接下来的步骤S3中，CPU24A通过位置信息取得部34的功能，而在用户I/F的显示器上显示“是否输入周边图像的拍摄场所的位置信息？”等文字、和“是”以及“否”的开关。在接下来的步骤S4中，CPU24A对选择了“是”以及“否”的开关中的哪一个进行判断。在选择了“是”的开关的情况下，向步骤S5转移，而在选择了“否”的开关的情况下，向步骤S8转移。
在转移至步骤S5的情况下，CPU24A使用户I/F的显示器显示“请输入当前位置的地名。”等文字、和地名输入用的文本框。在接下来的步骤S6中，CPU24A对是否在上述的文本框中输入了地名、即位置信息进行判断。在该判断被肯定的情况下，向接下来的步骤S7转移。在步骤S7中，CPU24A通过通信部36的功能而将上述的周边图像和位置信息向位置掌握装置82进行发送。
另一方面，在步骤S4中的判断被否定而转移至步骤S8的情况下，CPU24A通过通信部36的功能而仅将上述的周边图像向位置掌握装置82进行发送。当该步骤S8中的处理完成时，向步骤S9转移。
在步骤S9中，CPU24A对是否从位置掌握装置82接收到智能手机20的当前位置的信息进行判断。在该判断被肯定的情况下，向接下来的步骤S10转移。在步骤S10中，CPU24A通过显示部38的功能而使用户I/F30的显示器显示智能手机20的当前位置的信息。当该步骤S9中的处理完成时，返回至步骤S1并重复实施前述的处理。
(利用行走机器人的控制的流程)
在行走机器人40的机器人控制装置42中，CPU42A例如在GPS装置44变为无法接收GPS信号的状态的情况下，开始实施图11所示的控制处理。在该控制处理中，首先在步骤S11中，CPU42A基于来自GPS装置44的信号而对是否从GPS装置44变得无法接收GPS信号起经过了固定时间进行判断。当该判断被肯定时，向接下来的步骤S12转移。
在步骤S12中，CPU42A通过拍摄部32的功能并利用外部传感器46的摄像机而对行走机器人40的周边图像进行拍摄。在接下来的步骤S13中，CPU42A通过区域推断部54的功能而使用GPS装置44中的GPS信号的接收历史来对有可能包含行走机器人40的当前位置的区域进行推断。在接下来的步骤S14中，CPU42A通过通信部56的功能而将周边图像和区域推断信息向位置掌握装置82进行发送。
在接下来的步骤S15中，CPU42A对是否从位置掌握装置82接收到行走机器人40的当前位置的信息进行判断。在该判断被肯定的情况下，向接下来的步骤S16转移。在步骤S16中，CPU42A基于从位置掌握装置82接收到的信息来掌握(识别)行走机器人40的当前位置。当该步骤S16中的处理完成时，返回至步骤S11并重复实施前述的处理。
(利用车辆的控制的流程)
在车辆60的导航装置62中，CPU64A例如在GPS装置66变为无法接收GPS信号的状态的情况下，开始实施图12所示的控制处理。在该控制处理中，首先在步骤S21中，CPU64A基于来自GPS装置66的信号而对是否从GPS装置44变得无法接收GPS信号起经过了固定时间进行判断。当该判断被肯定时，向接下来的步骤S22转移。
在步骤S22中，CPU64A通过拍摄部72的功能而使用摄像机68来对车辆60的周边图像进行拍摄。在接下来的步骤S23中，CPU42A通过区域推断部74的功能而使用GPS装置66中的GPS信号的接收历史来对有可能包含车辆60的当前位置的区域进行推断。在接下来的步骤S24中，CPU64A通过通信部76的功能而将周边图像和区域推断信息向位置掌握装置82进行发送。
在接下来的步骤S25中，CPU64A对是否从位置掌握装置82接收到车辆60的当前位置的信息进行判断。在该判断被肯定的情况下，向接下来的步骤S26转移。在步骤S26中，CPU64A通过显示部78的功能而使用户I/F70的显示器显示车辆60的当前位置的信息。当该步骤S26中的处理完成时，返回至步骤S21并重复实施前述的处理。
(利用信息处理中心的处理的流程)
在信息处理中心80的位置掌握装置82中，如图13所示，首先在步骤S31中，CPU82A对是否从智能手机控制装置22、机器人控制装置42或者导航装置62接收到周边图像进行判断。在该判断被肯定的情况下，向接下来的步骤S32转移。
在步骤S32中，CPU82A通过图像取得部86的功能而从网络N上的服务器取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与周边图像相类似的图像。在该情况下，CPU82A在通信部84从智能手机控制装置22与周边图像一起接收到位置信息的情况下，从网络N上的网站对与该位置信息建立了关联的图像进行收集。此外，CPU82A在通信部84从机器人控制装置42或者导航装置62与周边图像一起接收到推断区域信息的情况下，从网络N上的网站取得与推断区域信息的区域内的位置信息建立了关联的图像。
在接下来的步骤S33中，CPU82A通过匹配部88的功能而在图像取得部86所取得的图像与周边图像之间实施图像匹配，并且对与周边图像相匹配的一个图像进行搜索。在接下来的步骤S34中，CPU82A通过位置掌握部90的功能并根据与利用匹配部88而被搜索到的一个图像建立了关联的位置信息来掌握智能手机20、行走机器人40或者车辆60的当前位置。在接下来的步骤S35中，CPU82A通过通信部84的功能并经由网络N而将已掌握的当前位置向智能手机控制装置22、机器人控制装置42或者导航装置62进行发送。当该步骤S35中的处理完成时，返回至步骤S31并重复实施前述的处理。
(本实施方式的总结)
在本实施方式所涉及的位置掌握系统10中，如上述的那样，从网络N取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与移动终端(智能手机20、机器人控制装置42以及导航装置62)的周边图像相类似的图像。然后，在所取得的图像与周边图像之间实施图像匹配，并且对与周边图像相匹配的一个图像进行搜索，从而根据与该一个图像建立了关联的位置信息来掌握移动终端的当前位置。由此，由于能够在不使用来自专用的发送器的电波的条件下掌握当前位置，因而即使在GPS信号无法到达的区域内未设置专用的发送器的情况下，也能够确保位置掌握的精度。
此外，在本实施方式中，行走机器人控制装置42以及导航装置62的区域推断部54、74在GPS装置44、66从能够接收GPS信号的状态变为不能接收GPS信号的状态的情况下，使用GPS装置44、66中的GPS信号的接收历史来对有可能包含行走机器人控制装置42以及导航装置62的当前位置的区域进行推断。然后，位置掌握装置82的图像取得部86从网络N取得与通过区域推断部54、74而被推断出的区域内的位置信息建立了关联的图像。由于通过上述的推断而限定了图像取得部86在网络N上应当检索图像的范围，因此提高了图像取得的效率。
此外，在本实施方式中，例如在GPS信号无法到达的区域内，智能手机20的用户向用户I/F30的显示器输入位置信息。该位置信息例如能够设为用户所掌握的大致的当前位置的信息(例如，大致的地名等)。位置掌握装置82的图像取得部86从网络N取得与被输入至用户I/F中的位置信息建立了关联的图像。由此，由于图像取得部86在网络N上应当检索图像的范围被限定，因此提高了图像取得的效率。
此外，在本实施方式中，在机器人控制装置42以及导航装置62所具有的GPS装置44、66变为无法接收GPS信号的状态的情况下，拍摄部52、72利用外部传感器46的摄像机以及摄像机68来对行走机器人40以及车辆60的周边的周边图像进行拍摄。之后，实施前述的图像匹配，并根据其结果来掌握行走机器人40以及车辆60的当前位置。由此，能够使当前位置的掌握被自动地实施。
此外，在本实施方式中，例如在GPS信号无法到达的区域中，通过智能手机20的用户进行操作，从而拍摄部32利用摄像机28来对智能手机20的周边的周边图像进行拍摄。之后，实施前述的图像匹配，并根据其结果来掌握智能手机20的当前位置。由此，智能手机20的用户能够根据需要而掌握当前位置。
＜第二实施方式＞
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。另外，对于与第一实施方式基本相同的结构以及作用标注与第一实施方式相同的符号，并省略其说明。
在本发明的第二实施方式中，在行走机器人40的机器人控制装置42的ROM42B中存储有位置掌握程序。该位置掌握程序为，用于实施本发明所涉及的位置掌握方法的程序。并且，通过由机器人控制装置42的CPU42A(处理器)执行上述的位置掌握程序，从而机器人控制装置42作为图14所示的拍摄部52、区域推断部54、通信部56、图像取得部86、匹配部88以及位置掌握部90而发挥功能。
与第一实施方式同样地，拍摄部52具有实施本发明中的“拍摄步骤”的功能。在GPS装置44从能够接收GPS信号的状态变为不能接收GPS信号的状态的情况下，该拍摄部52使外部传感器46的摄像机进行工作，从而对行走机器人40的周边(即机器人控制装置42的周边)的周边图像进行拍摄。
与第一实施方式同样地，区域推断部54具有实施“区域推断步骤”的功能。在GPS装置44从能够接收GPS信号的状态变为不能接收GPS信号的状态的情况下，该区域推断部54使用GPS装置44中的GPS信号的接收历史而对有可能包含行走机器人40的当前位置的区域进行推断。
通信部56具有经由网络N而与信息处理中心80的位置掌握装置82进行通信的功能。该通信部56向位置掌握装置82发送周边图像的数据以及推断区域信息。
与第一实施方式同样，图像取得部86具有实施本发明中的“图像取得步骤”的功能。但是在该实施方式中，图像取得部86经由通信部56而向信息处理中心80的位置掌握装置请求图像的检索。此处请求检索的图像为，与拍摄场所的位置信息建立关联且与周边图像相类似的图像。此外，请求检索的范围为推断区域信息的区域内的范围。
与第一实施方式同样，匹配部88具有实施本发明中的“匹配步骤”的功能。该匹配部88在图像取得部86所取得的图像与周边图像之间实施图像匹配，并且对与周边图像相匹配的一个图像进行搜索。
与第一实施方式同样，位置掌握部90具有实施本发明中的“位置掌握步骤”的功能。该位置掌握部90根据与通过匹配部88而被搜索到的一个图像建立了关联的位置信息来掌握行走机器人40的当前位置。
虽然在该实施方式中CPU42A实施与图11所示的步骤S11至S13、S16同样的处理，但是在步骤S14中，除了向信息处理中心80的位置掌握装置82发送周边图像和区域推断信息以外，还请求前述的图像的检索。此外，CPU42A在步骤S14与步骤S16之间实施与图13所示的步骤S32、S33同样的处理，以代替图11所示的步骤S15。在该实施方式中，上述以外的结构被设为与第一实施方式相同。因此，即使在该实施方式中，也能够获得与第一实施方式相同的作用以及效果。
(实施方式的补充说明)
虽然在上述第二实施方式中对行走机器人40的机器人控制装置42执行位置掌握程序的情况进行了说明，但是也可以设为车辆60的导航装置62执行位置掌握程序的结构。在该情况下，导航装置62的控制部64作为拍摄部72、区域推断部74、通信部76、显示部78、图像取得部86、匹配部88以及位置掌握部90而发挥功能。
此外，虽然在上述各实施方式中设为在车辆60上搭载有导航装置62的结构，但是导航装置62也可以为能够从车辆60中拿出的便携式终端(智能手机、平板电脑终端等)。
此外，CPU以外的各种处理器也可以执行在上述各个实施方式中CPU24A、42A、64A、82A读取软件(程序)并执行的各个处理。作为该情况下的处理器，例示出FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等在制造后能够变更电路结构的PLD(Programmable Logic Device：可编程逻辑控件)、以及ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：特定用途集成电路)等具有为了执行特定的处理而被专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。此外，既可以利用这些各种处理器中的一个来执行各个处理，也可以通过相同种类或者不同种类的两个以上的处理器的组合(例如，多个FPGA、以及CPU和FPGA的组合等)来执行各个处理。此外，这些各种处理器的硬件性结构更具体而言为将半导体元件等电路元件组合在一起的电路。
此外，在上述各个实施方式中，对程序被预先存储(安装)在计算机可读取的非临时性记录介质中的方式进行了说明。例如，在位置掌握装置82中，程序被预先存储在存储器82D中。可是并不限定于此，程序也可以以被记录在CD-ROM(Compact Disc Read OnlyMemory：光盘只读存储器)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory：数字通用光盘只读存储器)以及USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)存储器等非临时性记录介质中的方式而被提供。此外，各个程序也可以设为经由网络而被从外部装置下载的方式。
上述各个实施方式中所说明的控制处理的流程也是一个示例，也可以在不脱离主旨的范围内删除不必要的步骤、或者追加新的步骤、或者替换处理顺序。

Claims (9)

1.一种位置掌握系统，其用于掌握移动终端的当前位置，并具备：
拍摄部，其利用所述移动终端所具有的摄像机来对所述移动终端周边的周边图像进行拍摄；
图像取得部，其从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与所述周边图像相类似的图像；
匹配部，其在由所述图像取得部所取得的图像与所述周边图像之间实施图像匹配，并且对与所述周边图像相匹配的一个图像进行搜索；
位置掌握部，其根据与所述一个图像建立了关联的位置信息来掌握所述当前位置。
2.如权利要求1所述的位置掌握系统，其中，
具备区域推断部，所述区域推断部在所述移动终端所具有的GPS装置从能够接收来自GPS卫星的信号的状态变为无法接收来自GPS卫星的信号的状态的情况下，使用所述GPS装置中的所述信号的接收历史来对有可能包含所述当前位置的区域进行推断，
所述图像取得部从网络取得与由所述区域推断部所推断出的区域内的位置信息建立了关联的图像。
3.如权利要求1所述的位置掌握系统，其中，
所述移动终端具有所述移动终端的用户能够输入位置信息的用户接口，
所述图像取得部从网络取得与被输入至所述用户接口的位置信息建立了关联的图像。
4.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的位置掌握系统，其中，
所述移动终端被搭载在车辆或者机器人上，
所述拍摄部在所述移动终端所具有的GPS装置无法接收来自GPS卫星的信号的状态下实施拍摄。
5.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的位置掌握系统，其中，
所述拍摄部通过所述移动终端的用户的操作而实施拍摄。
6.如权利要求2所述的位置掌握系统，其中，
所述区域推断部将以GPS装置最后接收到所述信号的地点为中心的预定半径的圆形的区域推断为有可能包含所述当前位置的区域。
7.如权利要求4所述的位置掌握系统，其中，
所述拍摄部在从所述GPS装置变得无法接收所述信号起经过了固定的时间的情况下实施拍摄。
8.一种位置掌握方法，其用于掌握移动终端的当前位置，并具有：
拍摄步骤，利用所述移动终端所具有的摄像机来对所述移动终端周边的周边图像进行拍摄；
图像取得步骤，从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与所述周边图像相类似的图像；
匹配步骤，在于所述图像取得步骤中所取得的图像与所述周边图像之间实施图像匹配，并且对与所述周边图像相匹配的一个图像进行搜索；
位置掌握步骤，根据与所述一个图像建立了关联的位置信息来掌握所述当前位置。
9.一种记录介质，其存储有为了掌握移动终端的当前位置而由处理器执行的位置掌握程序，所述位置掌握程序具有：
拍摄步骤，利用所述移动终端所具有的摄像机来对所述移动终端周边的周边图像进行拍摄；
图像取得步骤，从网络取得与拍摄场所的位置信息建立关联且与所述周边图像相类似的图像；
匹配步骤，在于所述图像取得步骤中所取得的图像与所述周边图像之间实施图像匹配，并且对与所述周边图像相匹配的一个图像进行搜索；
位置掌握步骤，根据与所述一个图像建立了关联的位置信息来掌握所述当前位置。
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