JP2005164430A - ナビゲーション装置及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 GPS等から現在の自己の位置情報を取得できず、更に絶対的な方向が分からない場合でも適切なナビゲーションを行うナビゲーション技術を提供する。
【解決手段】 目標物の位置、案内物の位置と絶対的な向きを格納した格納手段から、指定された目標物の位置と、案内物の位置と向きとを取得し、案内物から目標物までの経路情報を求め、案内物から最初に進むべき絶対的な方向を求め、当該絶対的な方向と案内物の絶対的な向きとから、案内物の絶対的な向きに対する進むべき相対的な方向を求め、当該相対的な方向と前記経路情報とから、案内物に対して相対的な進むべき方向を含む案内情報を作成し、出力するようにするナビゲーション装置を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯端末等を用いて歩行者や乗り物の運転者を目的地にナビゲートする技術に関するものである。

従来から携帯端末等を用いて歩行者等を目的地にナビゲートする技術はあるが、そのような従来技術では、携帯端末にGPS受信機やアンテナを接続または内蔵し、GPS衛星やPHS基地局等からの位置情報を受信することで、自己の位置情報を取得している。そして、その自己位置から目的地までの経路探索をしてナビゲートを行う。

しかしながら、GPSやPHSの技術を用いて自己位置を取得するので、電波の届かない場所では自己位置を取得できず、ナビゲーションを行えないという問題がある。

また、GPS衛星やPHS基地局等から取得できる位置情報は、緯度経度等の座標点情報のみである。そのため、自己と目標物との関係は東西南北等の絶対的な方向でしか表現できない。しかし、利用者にとって歩行中・走行中に方向が分からない場合に、東西南北等の絶対的な方向が示されたとしてもどちらに進んでよいかわからない。従って、従来技術のように東西南北等の絶対的な方向だけが示されたとしてもスムーズなナビゲーションを行うことはできないという問題がある。

また、ナビゲーションに関する従来技術として特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示されたナビゲーション方法では、建物等の目標物（ランドマーク）と進行経路との関係から案内情報を設定する。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、建物等のランドマークの位置と進行経路との関係に基づき案内情報を作成するため、複雑な演算を要し、また、公園等ランドマークがないあるいは見えない場合や、ランドマークの向きを特定できない場合に、前後左右等の相対的な案内を行うことは困難と考えられる。
特開２０００−０４６５６７号公報

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、GPS等から現在の自己の位置情報を取得できない場合でも適切なナビゲーションを行うことを可能とし、更に、自己が向く方向に対する目標物への相対的な方向を提示することを可能としたナビゲーション技術を提供することを目的とする。

上記の課題は、対象移動体を案内物から目標物まで誘導する案内情報を出力するためのナビゲーション装置であって、目標物を指定する情報の入力を受けて、目標物の位置の情報を格納した格納手段から、指定された目標物の位置を取得する目標物情報取得手段と、案内物を指定する情報の入力を受けて、案内物の位置と絶対的な向きの情報を格納した格納手段から、指定された案内物の位置とその絶対的な向きを取得する案内物情報取得手段と、指定された案内物の位置と指定された目標物の位置とから、案内物から目標物までの経路情報を求める経路検索手段と、経路検索手段により求められた経路情報から、案内物から進むべき絶対的な方向を求め、当該絶対的な方向と前記案内物の絶対的な向きとから、案内物の絶対的な向きに対する進むべき相対的な方向を求める相対的方向算出手段と、当該相対的な方向と前記経路情報とから、案内物に対して相対的な進むべき方向を含む案内情報を作成し、出力する案内情報作成出力手段とを備えたナビゲーション装置により解決される。

本発明によれば、予め登録された案内物の位置と向きとを用い、進むべき相対的な方向を案内情報として提示する。従って、GPS等から現在の自己の位置情報を取得できない場合でも適切なナビゲーションを行うことができ、更に、東西南北等の絶対的な方向がわからない場合でも目標物へのナビゲーションを行うことが可能となる。

また、上記の課題は、対象移動体を案内物から目標物まで誘導する案内情報を出力するためのナビゲーション装置であって、目標物を指定する情報の入力を受けて、目標物の位置の情報を格納した格納手段から、指定された目標物の位置を取得する目標物情報取得手段と、案内物を指定する情報の入力を受けて、案内物の位置と絶対的な向きの情報を格納した格納手段から、指定された案内物の位置とその絶対的な向きを取得する案内物情報取得手段と、指定された案内物の位置と指定された目標物の位置とから、案内物から目標物に向けて進むべき絶対的な方向を求め、当該絶対的な方向と前記案内物の絶対的な向きとから、案内物の絶対的な向きに対する進むべき相対的な方向を求める相対的方向算出手段と、当該相対的な方向と案内物の位置と目標物の位置とから、案内物からの相対的な進むべき方向を含む案内情報を作成し、出力する案内情報作成出力手段とを備えたナビゲーション装置によっても解決できる。

上記のナビゲーション装置において、前記指定された案内物に対する対象移動体の相対的な向きの入力を受けた場合に、前記相対的方向算出手段は、前記案内物の絶対的な向きと対象移動体の相対的な向きとから対象移動体の絶対的な向きを求め、当該対象移動体の絶対的な向きと前記案内物から進むべき絶対的な方向とから、対象移動体の絶対的な向きに対する進むべき相対的な方向を求めるように構成することもできる。

本発明によれば、対象移動体が案内物と同じ方向を向かなくても、現在の対象移動体の絶対的な向きに対して進むべき相対的な方向を案内情報として提示することができる。

また、前記案内物の位置として、実際の案内物の位置から離れた所定の位置を用いることができる。これによれば、対象移動体が案内物と同じ位置と見なせる位に接近することなく、案内物から所定の位置において案内を受けることができる。

また、前記案内情報作成出力手段は、案内情報を地図として出力する場合に、案内物の向きが出力画面の上方向になるように地図を作成することができるので、利用者は進むべき方向をすぐに把握することができる。

また、前記案内情報作成出力手段は、相対的な進むべき方向に加えて、次に進むべき地点までの距離を含む案内情報を作成し、出力することができ、また、相対的な進むべき方向に加えて、指定された目標物までの距離を含む案内情報を作成し、出力することができ、るので、利用者はどの程度進めばよいかを把握できる。

また、上記のナビゲーション装置において、案内物の位置と向きの情報は、当該案内物に搭載された位置と向きの情報を取得する装置により取得され、格納しておくように構成できる。

また、案内物の位置と向きの情報は、案内物をカメラにより撮影した撮影画像と当該カメラの設置位置、及び撮影方向とを用いて算出し、格納することもできる。このようにすれば、上記の位置と向きの情報を取得する装置は不要となる。

また、上記のナビゲーション装置において、前記案内物は前部と後部を有する物であり、対象移動体が案内物の前部と後部のうちのどちらに正対しているかの情報の入力を前記ナビゲーション装置が受けた場合に、前記相対的方向算出手段は、前記案内物の絶対的な向きと、対象移動体が前部と後部のうちのどちらに正対しているかの情報とから、対象移動体の絶対的な向きを求め、当該対象移動体の絶対的な向きと前記案内物から目標物に向けて進むべき絶対的な方向とから、対象移動体の絶対的な向きに対して進むべき相対的な方向を求めるようにしてもよい。

本発明によれば、例えば案内物が車である場合に、利用者が案内物の前部にいても後部にいても案内を受けることができる。

また、更に、前記案内情報作成出力手段は、案内物のプロファイル情報を格納した格納手段から前記指定された案内物のプロファイル情報を読み取り、そのプロファイル情報を用いて案内物を視覚的に特定できる情報を作成して前記案内情報に含めることもできる。このように構成することにより、利用者にとって分かりやすい案内情報を提供できる。

本発明によれば、案内を受ける対象移動体の位置と向きの情報を得るために、予め登録された案内物の位置と向きとを用い、進むべき相対的な方向を案内情報として提示する。従って、GPS等から現在の自己の位置情報を取得できない場合でも適切なナビゲーションを行うことができ、更に、東西南北等の絶対的な方向がわからない場合でも目標物へのナビゲーションを行うことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態は、看板等の案内物を予め定めておき、その案内物の位置と向きに基づきその案内物に正対する利用者の向きに対する進むべき相対的な方向を提示し、目標物までのナビゲートを行うというものである。図１に、第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムの概要構成図を示す。

図１に示す通り、第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムは、クライアント側ナビゲーション装置１とセンタ側ナビゲーション装置２とがインターネット３を介して接続された構成をとる。クライアント側ナビゲーション装置１は、携帯電話、ＰＤＡ等であり、無線通信によりインターネット３に接続可能である。また、センタ側ナビゲーション装置２はサーバ等のコンピュータであり、インターネット３に接続可能である。

利用者の正面にある案内物４は、位置と向きが定まるものであれば何でもよい。例えば、看板や目立つ建物、オブジェ等を案内物として使用できる。また、案内物４は、既に設置してあるものを利用してもよいし、案内を行うために新たに設置してもよい。また、サーバ側ナビゲーション装置２は、目標物の位置情報と、案内物の位置と向きの情報を保持している。更に、サーバ側ナビゲーション装置２は、経路探索に必要なノード情報や地図表示のための地図情報を格納している。なお、上記の位置情報やノード情報、地図情報等をサーバ側ナビゲーション装置２が格納する代わりに、インターネット上の別のサーバに格納し、サーバ側ナビゲーション装置２がそのサーバにアクセスするように構成してもよい。

このようなナビゲーションシステムにおいて、クライアント側ナビゲーション装置１を保持する利用者が、歩行中・走行中にナビゲーションを受けたいと考えた場合、利用者は案内物に対し正面に向く。すなわち、案内物に正対する。そして、正対している案内物を特定するＩＤ等の情報をクライアント側ナビゲーション装置１からセンタ側ナビゲーション装置２に送信することで、センタ側ナビゲーション装置２は、利用者の現在の位置と向きを取得する。そして、センタ側ナビゲーション装置２は、利用者の現在の位置と向きを基に、目標物への案内を作成し、作成した案内をクライアント側ナビゲーション装置１に送信し、クライアント側ナビゲーション装置１がその案内を表示する。利用者はクライアント側ナビゲーション装置１に表示された案内を見ることにより目標物まで進む。

図２は、本実施の形態における目標物の位置と案内物の位置及び向きについて説明するための図である。

目標物の位置（Ｘ１,Ｙ２)は緯度経度等の座標値で表す。また、案内物は必ず位置と向きを持つものとし、その位置（Ｘ２,Ｙ２)は緯度経度等の座標値で表し、その(絶対的な)向き（Ｚ)は、案内物に対し利用者が正対した場合において利用者が向いている向きを表す。向きは北を０度として、時計回りの角度で表すこととする。本実施の形態においては、案内を受けようと考えて案内物に正対する利用者は案内物と接近していると考えられることから、案内物に正対する利用者の現在位置として案内物の位置を使用するものとする。なお、案内物やその周囲の状況等から、利用者が案内物から離れた所定の位置に立つことが分かっている場合には、その位置を利用者の位置とすればよい。

センタ側ナビゲーション装置の動作概要は図３に示す通りであり、まず、クライアント側ナビゲーション装置から受信した目標物を特定する情報に基づき、格納情報から目標物の位置を取得する（ステップ１）。そして、これもクライアント側ナビゲーション装置から受信した案内物を特定する情報に基づき、案内物（利用者）の位置と向きを取得する（ステップ２）。そして、目標物の位置、及び案内物の位置と向きとを基にして案内情報を作成し、クライアント側ナビゲーション装置に送信する（ステップ３）。クライアント側ナビゲーション装置はこの案内情報を出力することにより利用者へのナビゲーションを行う（ステップ４）。

図４は、クライアント側ナビゲーション装置１とセンタ側ナビゲーション装置２の構成を示す図である。

クライアント側ナビゲーション装置１は、サーバ側ナビゲーション装置２と通信を行うためのデータ通信部１１、入力用ペン、キー、ボタン、ペン等によりデータを入力するためのデータ入力部１２、受信したデータをディスプレイ、スピーカ等に出力するためのデータ出力部１３を備えている。

サーバ側ナビゲーション装置２は、データ通信部２１、案内情報作成コントローラ２２、案内情報計算部２３、経路検索部２４、道案内文組み立て部２５、地図描画部２６、目標物情報格納部２７、及び案内物情報格納部２８を備えている。また、経路検索や地図表示のために使用される地図情報等を格納する地図情報格納部２９を備えている。

データ通信部２１はクライアント側ナビゲーション装置１と通信を行うための機能部である。案内情報作成コントローラ２２は案内情報作成処理を制御する。また、案内情報計算部２３は位置および向きの情報から、進むべき方向等を計算し案内情報を作成するためのものである。経路検索部２４は、目標物と現在位置から、例えばダイクストラ法等により経路を検索する。道案内文組み立て部２５は、案内情報計算部２３により計算された案内の情報から案内に必要な道案内文を組み立てるものであり、地図描画部２６は案内に必要な経路付き地図を描画するものである。これらの機能部は、コンピュータにおけるＣＰＵ、メモリ、ハードディスク等のハードウェア資源を用いて本発明のプログラムを実行させることにより実現されるものである。

また、目標物情報格納部２７は目標物の位置情報を格納し、案内物情報格納部２８は案内物の位置情報と向きを格納しておくためのものである。目標物情報格納部２７に格納される情報の構造例を図５（ａ）に示す。ＩＤは目標物に一意に付与された識別子であり、Ｘ、Ｙは、経度、緯度、もしくは、ある位置を基準とした距離の座標の値を示す。案内物情報格納部２８に格納される情報の構造例を図５（ｂ）に示す。ＩＤ、Ｘ、Ｙは、目標物の場合と同じ意味であり、Ｚは利用者が案内物に正対し、利用者が正面を見る場合の視線が向かう絶対的な方向を示し、これを本明細書では“案内物の向き”と称している。また、利用者が案内物から離れた所定の位置に立つことが分かっている場合には、案内物情報格納部２８にはその位置を記録しておく。これにより、案内物のＩＤから利用者の現在位置が取得できる。

なお、図４に示したようなクライアント側とサーバ側とを有する構成に代えて、クライアント側の装置のみの構成としてもよい。その場合、サーバ側ナビゲーション装置の案内情報作成コントローラ、案内情報計算部、経路検索部、道案内文組み立て部、地図描画部、目標物情報格納部、案内物情報格納部、地図情報格納部がクライアント側の装置に備えられる。なお、各情報格納部は別の装置に置き、データの取得の必要が生じたときにそこにアクセスするような構成としてもよい。

以下、図６〜図１０のシーケンス図を用いて第１の実施の形態のナビゲーションシステムの動作を説明する。

図６は全体の動作を示す概要図であり、クライアント側ナビゲーション装置が目標物のＩＤと案内物のＩＤをサーバ側ナビゲーション装置に送信し（ステップ１１、１２）、これらを受信したサーバ側ナビゲーション装置が、目標物のＩＤと案内物のＩＤに基づき道案内を作成し（ステップ１３）、作成した道案内の情報をクライアント側ナビゲーション装置に送信する。クライアント側ナビゲーション装置はその情報を受信し、表示する（ステップ１４）。なお、ステップ１１、１２の順番はこの逆でもよいし、目標物のＩＤと案内物のＩＤを同時に送信してもよい。

図７は、上記のステップ１１のシーケンスをより詳細に示す図である。

利用者がクライアント側ナビゲーション装置のデータ入力部１２に目標物を示す情報を入力すると（ステップ２１）、クライアント側ナビゲーション装置は目標物のＩＤを取得する（ステップ２２）。ここでは、例えば、目標物の名前を入力し、クライアント側ナビゲーション装置が図示しないデータベースからその名前に対応するＩＤを検索する。目標物のＩＤを直接入力してもよい。また、予め住所と緯度・経度の対応表を用意しておき、目標物の住所をクライアント側ナビゲーション装置から入力するようにしてもよい。

次に、ＩＤをデータ通信部１１に渡し、データ通信部１１がサーバ側ナビゲーション装置のデータ通信部２１に目標物のＩＤを送信する（ステップ２３）。ＩＤを受信したデータ通信部２１は（ステップ２４）、それを案内情報作成コントローラ２２に渡し、案内情報作成コントローラ２２はＩＤをメモリ等に保持する（ステップ２５）。ステップ１２の案内物ＩＤについても同様である。なお、案内物の場合、案内物にIDを記載しておき、そのＩＤを見てそれを入力するようにしてもよい。また、案内物にIDを示すバーコードを付しておき、そのバーコードを読み取ることにより入力してもよい。なお、案内物の設置されている場所がわかるように、案内物に音を発生する装置を備え、常時音を発生させておいてもよい。更には、案内物から無線ＩＣタグ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、赤外線等により発信されたＩＤ情報を読み取るようにしてもよい。

次に、図６のステップ１３における道案内の作成について図８、図９のシーケンス図を用いて詳細に説明する。

案内情報作成コントローラ２２は、目標物ＩＤを元に目標物情報格納部２７を検索して目標物の位置情報を取得する（ステップ３１）。また、案内物ＩＤを元に案内物情報格納部２８を検索して案内物の位置情報と向きを求める（ステップ３２）。

案内情報作成コントローラ２２は、取得したこれらの位置情報と向きの情報を案内情報計算部２３に渡す。案内情報計算部２３は、経路情報を作成するために経路検索部２４を呼び出すとともに、取得した位置情報を経路検索部に渡す（ステップ３３）。経路検索部２４は、案内物と目標物の位置情報を元に、案内物から目標物までの経路情報を作成する（ステップ３４）。そして、経路検索部２４は、作成した経路情報を案内情報計算部２３に返却する。

続いて、案内情報計算部２３は、経路検索部２４から受け取った経路情報から、最初のノードから次のノードへの向きを計算する（ステップ３５）。そして、図９に示すように、道案内文を作成するため、道案内組み立て部２５を呼び出すとともに、経路情報、上記の最初のノードから次のノードへの向き、案内物の向きを道案内文組み立て部２５に渡す（ステップ３６）。道案内文組み立て部２５は道案内文を作成し（ステップ３７）、作成した道案内文を案内情報計算部２３に返却する。

案内情報計算部２３は、道案内地図を作成するため、地図描画部２６を呼び出すとともに経路情報、案内物の向きを地図描画部２６に渡す（ステップ３８）。地図描画部２６は道案内地図を作成し、作成した道案内地図を案内情報計算部２３に返却する（ステップ３９）。そして、案内情報計算部２３は作成した道案内文・道案内地図を案内情報作成コントローラ２２に渡す（ステップ４０）。

続いて、図１０に示すように、案内情報作成コントローラ２２は道案内文・道案内地図を取得し（ステップ４１）、取得した道案内文・道案内地図をデータ通信部２１に渡す。データ通信部２１は道案内文・道案内地図をクライアント側ナビゲーション装置に送信する（ステップ４２）。クライアント側ナビゲーション装置のデータ通信部１１が道案内文・道案内地図を受信し（ステップ４３）、受信した道案内文・道案内地図をデータ出力部１３に渡す。そして、データ出力部１３が道案内文・道案内地図を出力する（ステップ４４）。なお、ステップ４１の後に、道案内地図をデータ通信部２１に渡す代わりに道案内地図の格納場所（ＵＲＬ等）のみを渡し、クライアント側ナビゲーション装置がその格納場所にアクセスして道案内地図を取得してもよい。

次に、道案内文、道案内地図を作成する処理について、図１１の案内情報計算部２３の処理フローチャートを用いてより詳細に説明する。

まず、目標物の位置情報(Ｘ１,Ｙ１)と案内物の位置情報(Ｘ２,Ｙ２)と案内物の向き(Ｚ) を案内情報作成コントローラ２２から受け取る（ステップ５１）。ここでは、受け取った位置情報（経度緯度等）を必要に応じて距離の座標値に変換する。そして、位置情報（Ｘ１,Ｙ１, Ｘ２,Ｙ２)を経路検索部２４に渡し、案内物から目標物までの経路情報(ノード情報)を受け取り（ステップ５２）、受け取った経路情報の最初のノード間の向き（Ｚ’）を計算する（ステップ５３）。

ここで、経路検索部２４は、地図上の各ノードの位置（（ｘ,ｙ）座標）とノード間の距離を記述した地図情報格納部２９に格納されたデータを参照することにより、例えばダイクストラ法等の公知のアルゴリズムを用いて最短経路の経路検索を行う。例えば、利用者の現在位置（案内物の位置）に対応するノード番号が１、目的地に対応するノード番号が６であるとすると、経路情報は、例えば、１−３−２−６といった情報として得られる。これは、ノード１、ノード３、ノード２、ノード６の順番で目的地に辿り着くことを意味している。

経路情報の最初のノード間の向き（Ｚ’）とは、上記の例であれば、ノード１からノード３に向かう絶対的な向きのことである。これはノード１の位置とノード３の位置と、ノード１からノード３へ向かうという情報とから容易に算出できる。

そして、案内情報計算部２３は、受け取った経路情報、最初のノード間の向き(Ｚ’)、案内物の向き（Ｚ)を、道案内文組み立て部２５に渡し、道案内組み立て部２５により生成された道案内文を受取る（ステップ５４）。

道案内文組み立て部２５は、次のようにして道案内文を作成する。以下、最初のノードから次のノードへの向き（Ｚ’）を出発角と呼び、案内物の向き（Ｚ) を進入角と呼ぶ。

道案内組み立て部２５は出発角と進入角との差を計算し、その差に対応した案内文を図１２に示すデータから抽出する。なお、図１２に示すデータは地図情報格納部２９等に格納されているものとする。なお、図１２に示すデータは一例である。

出発角と進入角との差は、進入角＜＝出発角の場合（図１３(a)に示す場合）、出発角―進入角により計算する。進入角＞出発角の場合（図１３(ｂ)の場合）、出発角―進入角＋３６０により計算する。案内文におけるDには最初のノードと次のノード間の距離が入る。例えば、出発角が９０度、進入角が１８０度、最初のノードと次のノード間の距離が３０ｍの場合、角度差は９０−１８０＋３６０＝２７０度となるので、「左に３０ｍ進んで下さい。」となる。

2番目のノード以降の案内文の作成においても、ノードへ進入する進入角と、ノードから次のノードに向かう出発角との関係から図１２と同様のデータを参照することにより案内文を作成することができる。また、この方法以外でも、2番目のノード以降の案内文は任意の従来技術を使用して作成することができる。

続いて、案内情報計算部２３は、経路情報、案内物の向き（Ｚ)を、地図描画部２６に渡し、生成された道案内地図を受け取る（ステップ５５）。地図描画部２６は、地図情報と経路情報とから、例えば、経路情報に含まれるノードが含まれる範囲の地図を地図情報格納部２９に格納された地図情報から特定し、その範囲においてノード間を線で結んだ地図を作成し、地図データを案内情報計算部２３に送る。地図描画部２６は、道案内地図を、案内物の向き(Ｚ)がクライアント側ナビゲーション装置のディスプレイ上で上を向くように生成する。なお、地図描画部２６は、実際の地図の座標をクライアント側ナビゲーション装置のディスプレイ上の座標に変換する処理を行っている。

その後、案内情報計算部２３は、受取った道案内文、道案内地図を、案内情報作成コントローラ２２に渡す（ステップ５６）。

図１４に道案内文及び道案内図の例を示す。この例では案内文に「案内物（看板）を正面に見て」を加えている。案内文において、Ａの部分が本発明により求めた結果に基づき、図１２等のデータから適切なものを抽出して作成されたものであり、Ｂの部分は従来技術でも作成できるものである。なお、道案内文を画面上に表示する代わりに、音声で出力することもできる。その場合、サーバ側ナビゲーション装置が道案内文を音声に変換し、携帯電話網等を経由してその音声がクライアント側ナビゲーション装置に送信される。なお、音声への変換はクライアント側の装置で行なってもよい。

上記のように、本実施の形態によれば、案内物を使用して利用者の現在位置を取得することとしたため、ＧＰＳ電波の到達可否に関わらずにナビゲーションを行うことが可能である。また、利用者が進むべき方向を、利用者が現在向いている方向に対する相対的な方向として提示することが可能となり、利用者が現在の方角（北等）を判断できない場合でもナビゲーションを行うことができる。

（第１の実施の形態における他の例）
上記の説明では利用者が案内物と正対することを前提としている場合について説明したが、利用者と案内物との位置関係は正対に限られるものではない。例えば、利用者が案内物の絶対的な向きに対してどちらを向いているか（右、左、斜め右等）をクライアント側ナビゲーション装置に入力し、その情報に基づき、サーバ側ナビゲーション装置が利用者の絶対的な向きを判断し、案内を作成してもよい。すなわち、案内物の絶対的な向きと利用者の案内物に対する相対的な向きとから、利用者の絶対的な向きを算出する。

また、案内物に予め向きを設定しない方法をとることもできる。例えば、利用者が案内物の位置にきた時に、案内物を特定する情報とともに前方（もしくは後方、左側等）に見える建物等を入力することにより、サーバ側ナビゲーション装置は、その建物と案内物との位置関係から利用者が向いている絶対的な方向を判断することができる。また、案内物を道路脇に設置する場合には、案内物に接近した利用者が、案内物がその道路での利用者の進行方向に対して右側にあるか左側にあるかを指定することにより、サーバ側ナビゲーション装置は利用者の進行方向（絶対的な向き）を判断できる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。

第２の実施の形態は、駐車場等に駐車された目標物である車への案内を、他の車を案内物として使用して行うことを想定したものである。図１５に本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成を示す。図１５に示すように、第２の実施の形態では、案内物７と目標物６は共に無線通信をする機能を有している。案内物７としての車は、車自身に搭載されたGPS装置及びジャイロ装置等により、自己位置と向きを取得し、保持する。また、同様にして目標物６となる車は自己位置を取得し、保持する。利用者は案内物としての車からその車の位置と向きを利用者が保持するナビゲーション装置５内に取得する。また同様にして目標物の車からその車の位置を取得する。ナビゲーション装置５は案内物７としての車の位置と向きとから、案内物７を基準とした目標物６に対する相対的な方向、距離を含む案内を作成し、出力する。

図１６に第２の実施の形態におけるナビゲーション装置５の構成を示す。第２の実施の形態のナビゲーション装置５は、データ通信部５１、案内情報作成コントローラ５２、案内情報計算部５６、データ入力部５３、データ出力部５５を有している。データ通信部５１は案内物及び目標物と通信を行うためのものである。案内情報作成コントローラ５２は案内情報作成処理を制御し、案内情報計算部５６は位置および向きから方向等を計算し案内を作成する。また、データ入力部５３は入力用パネル、キー、ボタン、ペン等からデータをナビゲーション装置５内に入力するためのものであり、データ出力部５５はディスプレイ等にデータを出力するためのものである。ナビゲーション装置５は携帯電話機、ＰＤＡ等を用いて実現でき、上記の各機能部は携帯電話機、ＰＤＡ等におけるＣＰＵ、メモリ等のハードウェア資源と本発明のプログラムにより実現される。

図１７は、第２の実施の形態において案内物となる車に搭載される案内物装置８の構成図である。

案内物装置８は、ナビゲーション装置と通信を行うためのデータ通信部８１、位置情報送信処理を制御する位置情報送信コントローラ８２、車載ジャイロ８３、GPS装置８４、現在の位置・向きの情報を格納しておく位置・向き情報格納部８５、自車のプロファイル(車番、画像等)を格納しておく車プロファイル情報格納部８６を備えている。

目標物となる車に搭載する目標物装置も案内物装置と同じ構成であるが、車プロファイル情報格納部はなくてもよい。

図１８（ａ）に、位置・向き情報格納部８５に格納される格納情報の構造例を示す。（Ｘ，Ｙ）は車の位置を示す座標であり、経度緯度でもよいし、ある位置を基準とする相対的な座標でもよい。また、向きＺは第１の実施の形態と同様の角度の情報であり、例えば、車の後部から前部の方向を見る場合の視線の絶対的な向きである。また、図１８（ｂ）に、車プロファイル情報格納部８６に格納される格納情報の例を示す。図に示すように、位置・向き情報格納部８５及び車プロファイル情報格納部８６の各々は、１行だけ情報を保管するメモリである。なお、車プロファイル情報格納部８６に格納される車プロファイルは、車両を視覚的に特定することを可能とする情報を含み、案内図作成に使用される。従って、案内図に車の図を描かないこととすれば車プロファイル情報は案内物も保持しなくてよい。

次に、第２の実施の形態におけるシステムの動作について、図１９〜図２２のシーケンス図を参照して説明する。

まず、図１９の全体シーケンス図を参照して説明する。まず、利用者が保持するナビゲーション装置が目標物である車に位置を問い合わせる。位置の問い合わせを受信した目標物は、ＧＰＳ装置から取得して保持している位置情報をナビゲーション装置に送信する。ナビゲーション装置は受信した目標物の位置情報を保持する（ステップ６１）。

続いてナビゲーション装置は、案内物となる車に位置等の情報（位置情報、向き、車プロファイル情報）を問い合わせる。問い合わせを受けた案内物は位置等の情報をナビゲーション装置に対して送信し、ナビゲーション装置は受信した情報を保持する（ステップ６２）。そして、ナビゲーション装置は、保持している情報を用いて道案内を作成し（ステップ６３）、表示する（ステップ６４）。ステップ６１とステップ６２の順番は逆でもよい。また、目標物の位置情報を目標物である車を下車するときに取得してもよい。

図１９中のステップ６２の処理をより詳細に示すと図２０の通りである。すなわち、ナビゲーション装置のデータ入力部５３、データ通信部５１、案内物のデータ通信部８１を介して位置等の情報要求が位置情報送信コントローラ８２に渡され、位置情報送信コントローラ８２が位置・向き情報格納部８５から現在位置、向きを取得する（ステップ７１〜７４）。また、車プロファイル情報格納部８６からプロファイル情報を取得する（ステップ７５）。そして、それらの情報がナビゲーション装置に渡される。図１９中のステップ６１の処理も同様であるが、ステップ６１の場合は車プロファイル情報を取得しない。

次に、ナビゲーション装置における道案内を作成する処理（図１９におけるステップ６３）について図２１を用いて説明する。

案内情報作成コントローラ５２が、目標物の位置情報と案内物の位置等の情報を案内情報計算部５６に渡す（ステップ８１）。案内情報計算部５６は、これらの情報から目標物と案内物間の距離を計算し（ステップ８２）、案内物の向きを基準とする目標物への相対的な方向を求め（ステップ８３）、距離・方向より、案内文を作成する（ステップ８４）。また、車プロファイル情報・距離・方向・向きより、案内図を作成し（ステップ８５）、作成した案内文・案内図を案内情報作成コントローラ５２に渡す（ステップ８６）。そして、図２２に示すように、案内情報作成コントローラ５２が案内文・案内図を取得してデータ出力部５５に渡し（ステップ８７）、データ出力部５５が案内文・案内図を出力する（ステップ８８）。

次に、図２３に示す案内情報計算部５６の処理フローチャートを参照して案内文、案内図の作成処理をより詳細に説明する。

案内情報計算部５６が目標物位置座標(Ｘ１, Ｙ１)、案内物位置座標(Ｘ２,Ｙ２)、案内物の向き(Ｚ)、案内物プロフィール情報を案内情報作成コントローラ５２から受け取ると（ステップ９１）、目標物位置座標（Ｘ１,Ｙ１)と案内物位置座標(Ｘ２,Ｙ２)とから、目標物と案内物間の距離を計算する（ステップ９２）。続いて、目標物位置座標（Ｘ１,Ｙ１)と案内物位置座標(Ｘ２,Ｙ２)、目標物から案内物への絶対的な向き(Ｚ’)を計算する（ステップ９３）。そして、目標物から案内物への向き(Ｚ’)と案内物の向き(Ｚ) とから、案内物の向きを基準とした進むべき目標物への相対的な方向を求める（ステップ９４）。

この場合、図２４に示すように、Ｚ＜＝Ｚ’の場合、相対的な方向をＺ’−Ｚとして計算する。また、Ｚ＞Ｚ’の場合、相対的な方向をＺ’−Ｚ＋３６０として計算する。そして、案内情報計算部５６は、ステップ９４で求めた相対的な方向を元に、図２５に示すデータを検索して適切な案内文を抽出し、ステップ９２で求めた距離を用いて案内文を作成する（ステップ９５）。図２５に示すデータは例えばナビゲーション装置の格納装置に予め格納しておく。また、図２５に示す案内文のＤは案内物と目標物間の距離を示す。例えば、Ｚ’＝１３５度、Ｚ=４５度、目標物と案内物間の距離が３０ｍの場合、相対的な方向は９０度であるので、図２５のデータから、案内文は「案内物の右方向３０ｍの地点にあります。」となる。

続いて案内情報計算部５６は、案内物プロファイル情報から得た案内物(車)の画像と車番情報を中心に、ステップ９２で求めた距離、ステップ９４で求めた相対的な方向、案内物の向き(Ｚ)を用いて図２６に示すようにして案内図を作成する（ステップ９６）。なお、案内図は案内物の向き(Ｚ)が上を向くよう生成する。作成した案内文、案内図は、案内情報作成コントローラ５２に渡され、出力が行われる。図２７に、案内文および案内図の出力例を示す。

第２の実施の形態によれば、案内物を基準とした目標物の相対的な方向を案内として提示できるので、絶対的な方角が分からなくても目標物への案内を行うことができる。

（第２の実施の形態における他の例）
上記の説明では案内物である車の位置、向きを車自身が取得して、それらを利用者のナビゲーション装置に送信するようにしていたが、案内物である車の位置、向きを取得する方法はこれに限られない。

例えば、駐車場に駐車している車をカメラで撮影し、その撮影画像と当該カメラの設置位置、及び撮影方向とを用いて各車のナンバーと駐車位置、駐車方向を読み取り、格納装置に格納しておく方法をとることができる。この方法であれば、車にGPS装置や通信装置等を搭載することなく本発明のナビゲーションを行うことが可能となる。

また、駐車場では駐車する場所の番号と位置とが一意に対応しているので、その番号と位置とその場所に対応する駐車方向とを格納装置に格納しておき、目標物である車からの下車時に、駐車した場所の番号をナビゲーション装置に入力して上記格納装置から位置を取得し、その位置を保持しておく。そして、目標物を探す場合には、同じ駐車場に駐車している任意の案内物となる車の場所の番号と駐車向き（前方か後方か）をナビゲーション装置に入力して、格納装置から案内物の位置と方向を取得することにより、第２の実施の形態と同様にして案内情報を作成できる。

また、上記の説明では、利用者が案内物である車と同じ方向を向くことを前提として目標物である車への方向を提示するようにしているが、利用者が案内物である車の前部、後部のいずれを見ているかを入力させることにより、その情報と車の向きとから利用者がどの方向を向いているかをナビゲーション装置が判断をして案内を行うことも可能である。例えば、利用者が車の前部に正対している場合には、利用者の向きは車の向きと１８０度ずれているので、ナビゲーション装置は、車の向から１８０度加える、もしくは減じることにより利用者の向いている方向を取得できる。そして、この方向と、案内物から目標物への方向とから、利用者が向いている方向を基準とした目標物への相対的な方向を計算して提示できる。

また、駐車場では、一般に、車は縦方向か横方向かのいずれかの方向で駐車されるので、車の向きの記録の方法として、その駐車場に対してある方向を“縦方向”という意味で１とし、その逆の方向を−１、“縦方向”から時計方向に９０度回転した方向を２、その逆方向を−２のようにすれば、車の方向を簡易な情報で管理することができる。

また、上記の説明では、案内物を車として説明したが、車以外に、駐車場の出入口、トイレ等も案内物として使用することができる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内で種々変更・応用が可能である。

第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムの概要構成図である。 目標物の位置と、案内物の位置及び向きについて説明するための図である。 センタ側ナビゲーション装置の動作概要を説明するための図である。 クライアント側ナビゲーション装置とセンタ側ナビゲーション装置の構成を示す図である。 目標物情報格納部に格納される情報、案内物情報格納部に格納される情報を示す図である。 第１の実施の形態の全体の動作を示す概要図である。 図６のステップ１１のシーケンスをより詳細に示す図である。 図６のステップ１３における道案内の作成処理を示すシーケンス図である。 図６のステップ１３における道案内の作成処理を示すシーケンス図である。 図６のステップ１４における処理を示すシーケンス図である。 案内情報計算部の処理フローチャートである。 第１の実施の形態において案内文を作成するための使用するデータを示す図である。 進入角と出発角との差の計算について説明するための図である。 道案内文及び道案内図の例を示す図である。 第２の実施の形態におけるシステム構成図である。 第２の実施の形態におけるナビゲーション装置の構成図である。 案内物もしくは目標物となる車に搭載される装置の構成図である。 位置・向き情報格納部に格納される格納情報、車プロファイル情報格納部に格納される格納情報を説明するための図である。 第２の実施の形態における全体シーケンス図である。 図１９中のステップ６２の処理を示すシーケンス図である。 図１９中のステップ６３の処理を示すシーケンス図である。 図１９中のステップ６４の処理を示すシーケンス図である。 案内情報計算部の処理フローチャートである。 案内物から目標物への相対的な方向の求め方を説明するための図である。 相対的な方向から案内文を作成するために用いるデータの例である。 案内図の作成について説明するための図である。 案内文および案内図の出力例を示す図である。

符号の説明

１ クライアント側ナビゲーション装置
２ センタ側ナビゲーション装置
３ インターネット
４、７ 案内物
５ ナビゲーション装置
６ 目標物
１１、２１、５１、８１ データ通信部
１２、５３ データ入力部
１３、５５ データ出力部
２２、５２ 案内情報作成コントローラ
２３、５６ 案内情報計算部
２４ 経路検索部
２５ 道案内文組み立て部
２６ 地図描画部
２７ 目標物情報格納部
２８ 案内物情報格納部
２９ 地図情報格納部
８２ 位置情報送信コントローラ
８３ 車載ジャイロ
８４ GPS装置
８５ 位置・向き情報格納部
８６ 車プロファイル情報格納部

Claims (13)

1. 対象移動体を案内物から目標物まで誘導する案内情報を出力するためのナビゲーション装置であって、
   目標物を指定する情報の入力を受けて、目標物の位置の情報を格納した格納手段から、指定された目標物の位置を取得する目標物情報取得手段と、
   案内物を指定する情報の入力を受けて、案内物の位置と絶対的な向きの情報を格納した格納手段から、指定された案内物の位置とその絶対的な向きを取得する案内物情報取得手段と、
   指定された案内物の位置と指定された目標物の位置とから、案内物から目標物までの経路情報を求める経路検索手段と、
   経路検索手段により求められた経路情報から、案内物から進むべき絶対的な方向を求め、当該絶対的な方向と前記案内物の絶対的な向きとから、案内物の絶対的な向きに対する進むべき相対的な方向を求める相対的方向算出手段と、
   当該相対的な方向と前記経路情報とから、案内物に対して相対的な進むべき方向を含む案内情報を作成し、出力する案内情報作成出力手段と
   を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
2. 対象移動体を案内物から目標物まで誘導する案内情報を出力するためのナビゲーション装置であって、
   目標物を指定する情報の入力を受けて、目標物の位置の情報を格納した格納手段から、指定された目標物の位置を取得する目標物情報取得手段と、
   案内物を指定する情報の入力を受けて、案内物の位置と絶対的な向きの情報を格納した格納手段から、指定された案内物の位置とその絶対的な向きを取得する案内物情報取得手段と、
   指定された案内物の位置と指定された目標物の位置とから、案内物から目標物に向けて進むべき絶対的な方向を求め、当該絶対的な方向と前記案内物の絶対的な向きとから、案内物の絶対的な向きに対する進むべき相対的な方向を求める相対的方向算出手段と、
   当該相対的な方向と案内物の位置と目標物の位置とから、案内物からの相対的な進むべき方向を含む案内情報を作成し、出力する案内情報作成出力手段と
   を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
3. 前記ナビゲーション装置が前記指定された案内物に対する対象移動体の相対的な向きの入力を受けた場合に、
   前記相対的方向算出手段は、前記案内物の絶対的な向きと対象移動体の相対的な向きとから対象移動体の絶対的な向きを求め、当該対象移動体の絶対的な向きと前記案内物から進むべき絶対的な方向とから、対象移動体の絶対的な向きに対する進むべき相対的な方向を求める請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
4. 前記案内物の位置として、実際の案内物の位置から離れた所定の位置を用いる請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
5. 前記案内情報作成出力手段は、案内情報を地図として出力する場合に、案内物の向きが出力画面の上方向になるように地図を作成する請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
6. 前記案内情報作成出力手段は、相対的な進むべき方向に加えて、次に進むべき地点までの距離を含む案内情報を作成し、出力する請求項１に記載のナビゲーション装置。
7. 前記案内情報作成出力手段は、相対的な進むべき方向に加えて、指定された目標物までの距離を含む案内情報を作成し、出力する請求項２に記載のナビゲーション装置。
8. 案内物の位置と向きの情報は、当該案内物に搭載された位置と向きの情報を取得する装置により取得され、格納されたものである請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
9. 案内物の位置と向きの情報は、案内物をカメラにより撮影した撮影画像と当該カメラの設置位置、及び撮影方向とを用いて算出し、格納されたものである請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
10. 前記案内物は前部と後部を有する物であり、対象移動体が案内物の前部と後部のうちのどちらに正対しているかの情報の入力を前記ナビゲーション装置が受けた場合に、
    前記相対的方向算出手段は、前記案内物の絶対的な向きと、対象移動体が前部と後部のうちのどちらに正対しているかの情報とから、対象移動体の絶対的な向きを求め、当該対象移動体の絶対的な向きと前記案内物から目標物に向けて進むべき絶対的な方向とから、対象移動体の絶対的な向きに対して進むべき相対的な方向を求める請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
11. 前記案内情報作成出力手段は、案内物のプロファイル情報を格納した格納手段から前記指定された案内物のプロファイル情報を読み取り、そのプロファイル情報を用いて案内物を視覚的に特定できる情報を作成して前記案内情報に含める請求項１又は２に記載のナビゲーション装置。
12. 対象移動体を案内物から目標物まで誘導する案内情報を出力する処理をナビゲーション装置に実行させるプログラムであって、
    目標物を指定する情報の入力を受けて、目標物の位置の情報を格納した格納手段から、指定された目標物の位置を取得する目標物情報取得手順と、
    案内物を指定する情報の入力を受けて、案内物の位置と絶対的な向きの情報を格納した格納手段から、指定された案内物の位置とその絶対的な向きを取得する案内物情報取得手順と、
    指定された案内物の位置と指定された目標物の位置とから、案内物から目標物までの経路情報を求める経路検索手順と、
    経路検索手順により求められた経路情報から、案内物から進むべき絶対的な方向を求め、当該絶対的な方向と前記案内物の絶対的な向きとから、案内物の絶対的な向きに対する進むべき相対的な方向を求める相対的方向算出手順と、
    当該相対的な方向と前記経路情報とから、案内物に対して相対的な進むべき方向を含む案内情報を作成し、出力する案内情報作成出力手順と
    をナビゲーション装置に実行させるプログラム。
13. 対象移動体を案内物から目標物まで誘導する案内情報を出力する処理をナビゲーション装置に実行させるプログラムであって、
    目標物を指定する情報の入力を受けて、目標物の位置の情報を格納した格納手段から、指定された目標物の位置を取得する目標物情報取得手順と、
    案内物を指定する情報の入力を受けて、案内物の位置と絶対的な向きの情報を格納した格納手段から、指定された案内物の位置とその絶対的な向きを取得する案内物情報取得手順と、
    指定された案内物の位置と指定された目標物の位置とから、案内物から目標物に向けて進むべき絶対的な方向を求め、当該絶対的な方向と前記案内物の絶対的な向きとから、案内物の絶対的な向きに対する進むべき相対的な方向を求める相対的方向算出手順と、
    当該相対的な方向と案内物の位置と目標物の位置とから、案内物からの相対的な進むべき方向を含む案内情報を作成し、出力する案内情報作成出力手順と
    をナビゲーション装置に実行させるプログラム。

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