JP2012002709A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】行き先を示す画像を路面などへ投影する際に視認性を向上させること。
【解決手段】投影可能な範囲の暗部の範囲を検出する暗部範囲検出部と、プロジェクターが投影する範囲に、所定の大きさの暗部を含むようにプロジェクターのズーム倍率を決定するズーム倍率決定部と、検出した暗部の中に画像を投影する位置を設定する投影位置決定部と、投影位置決定部の設定した位置にナビゲーションのための画像を配置する投影画像生成部とを有し、投影可能な範囲の暗部にナビゲーション用画像の投影を行うとともに、ナビゲーション用画像が投影できる範囲内でプロジェクターの光束を最小に絞るよう、ズーム倍率を調整する。
【選択図】図５

Description

本発明は目的地への経路、移動方法を示すナビゲーション装置に関するものである。

従来のナビゲーション装置は、目的地への経路、移動方法を表示装置の画面上に表示している。また、徒歩移動中の利用を想定してプロジェクターを備え、移動方向などの情報を示す画像、記号を路面に投影して表示しているものもある（例えば、特許文献１参照）

特開２００４−９３３５８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、徒歩移動中に利用できる小型の携帯型のプロジェクターは光量が乏しいため表示する画像の視認性が悪く、また電源として電池を用いるため、視認性を向上させるために光量を上げると、電力消費が大きくなり、利用可能な時間が短くなり実用性に乏しくなるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電力消費量を増大させずに、投影する画像の視認性を向上させることを可能とした、プロジェクター付きナビゲーション装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のナビゲーション装置は、投影可能な範囲の暗部の範囲を検出する暗部範囲検出部と、検出した暗部の中に画像を投影する位置を設定する投影位置決定部と、投影位置決定部の設定した位置にナビゲーションのための画像を配置する投影画像生成部とを有し、投影可能な範囲の暗部にナビゲーション用画像の投影を行う。

本構成によって、ナビゲーション用画像を路面、壁面、床面などの投影する面の暗部に投影することが可能となる。

また、本発明のナビゲーション装置は、投影可能な範囲の暗部の範囲を検出する暗部範囲検出部と、プロジェクターが投影する範囲に、所定の大きさの暗部を含むようにプロジェクターのズーム倍率を決定するズーム倍率決定部と、検出した暗部の中に画像を投影する位置を設定する投影位置決定部と、投影位置決定部の設定した位置にナビゲーションのための画像を配置する投影画像生成部とを有し、投影可能な範囲の暗部にナビゲーション用画像の投影を行うとともに、ナビゲーション用画像が投影できる範囲内でプロジェクターの光束を最小に絞るよう、ズーム倍率を調整する。

本構成によって、ナビゲーション用画像を路面、壁面、床面などの投影する面の暗部に投影する際に、光束を最小に絞ることが可能となる。

また、本発明のナビゲーション装置は、投影可能な範囲の暗部の範囲を検出する暗部範囲検出部と、プロジェクターが投影する方向を、暗部に向ける投影方向決定部とを有し、投影可能な範囲の暗部にナビゲーション用画像の投影を行う。

本構成によって、ナビゲーション用画像を路面、壁面、床面などの投影する面の暗部に投影することが可能となる。

本発明のナビゲーション装置によれば、電力消費量を増大させずに、投影する画像、記号の視認性を向上させることを可能とした、プロジェクター付きナビゲーション装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１におけるナビゲーション装置の構成図 本発明の実施の形態１における投影部の正面付近に暗部がある場合の投影位置を示す図 本発明の実施の形態１における投影部の正面付近に暗部がなく、投影可能な範囲の端付近に暗部がある場合の投影位置を示す図 本発明の実施の形態１における暗部検出方式の概念図 本発明の実施の形態２におけるナビゲーション装置の構成図 本発明の実施の形態２における投影部の正面付近に暗部がない場合の投影位置を示す図 本発明の実施の形態２における投影部の正面付近に暗部がある場合の投影位置を示す図 本発明の実施の形態２における投影範囲決定方式の概念図 本発明の実施の形態２における投影範囲決定方式の概念図 本発明の実施の形態３におけるナビゲーション装置の構成図 本発明の実施の形態３における投影方向変更前の投影の様子を示した図 本発明の実施の形態３における投影方向変更後の投影の様子を示した図

以下本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるナビゲーション装置の構成図である。図１において、位置取得部１０１は位置情報を取得する。具体的にはＧＰＳなどの手段を使って位置情報を取得する。地図情報取得部１０２は、位置取得部１０１が取得した位置を元に、周辺の地図情報を取得する。目的地設定部１０３は、ユーザが行こうとしている目的地の位置を設定し記憶する。経路探索部１０４は、位置情報取得部１０１が得た位置から目的地設定部１０３に設定された位置へ移動する際の経路を、地図情報取得部１０２が取得した地図情報を元に探索する。方位検出部１０５は装置の方位を検出する。撮影部１０６は、投影部１１０が投影する方向の画像を撮影する。暗部範囲検出部１０７は、撮影部１０６の撮影した画像から、一定の明度以下の領域を検出する。投影位置決定部１０８は、暗部範囲検出部１０７が検出した暗部の範囲内に、前記経路探索部が決定した経路の情報を示す図形を表示するよう、表示位置を決定する。この決定方法については後述する。投影画像生成部１０９は、経路探索部１０４が決定した経路を表示する画像を、方位検出部１０５が検出した方位情報を元に方角を回転させ、投影位置決定部１０８が決定した投影位置に表示するよう投影画像を生成する。投影部１１０は、投影画像生成部１０９が生成した画像を投影する。

次に、図２、図３を参照しながら、本発明の実施の形態１における投影位置決定方法について詳述する。

図２は、投影部１１０の正面付近の路面に暗部がある場合の投影位置を示す図である。図２のケースにおいて、撮影部１０６は投影部１１０が投影する方向の画像を撮影し、暗部範囲検出部１０７はその画像の中から暗部として、図で灰色で示した範囲を検出する。暗部の範囲は、日中に屋外で利用するケースでは日陰に相当する。図２の場合では投影部１１０の正面に暗部があるため、投影位置決定部１０８は投影部１１０の投影可能範囲の中央に経路を示す図形を表示するよう決定する。一般に、ナビゲーション装置は経路を表示する際に、すべての経路を表示するモードや、利用時点での位置周囲の限られた範囲の経路を表示するモードや、利用時点での進行方向のみを表示するモードなどを備えることが多いが、本実施の形態では、単純化のため利用時点での進行方向のみを表示するモードの表示を用いて構成、動作を説明する。

図３は、投影部１１０の正面付近の路面に暗部の範囲がなく、投影可能な範囲の端付近に暗部の範囲がある場合の、経路を示す図形の投影位置を示す図である。図３のケースでは、図２のケースと違い投影部１１０の正面に暗部の範囲がないため、投影位置決定部１０８は検出した暗部の範囲内に図形を投影するように位置を決定する。

次に、図４を参照しながら、暗部範囲検出部１０７における暗部の検出方式と、投影位置決定部１０８における投影位置の決定方式について述べる。

図４は、撮影部１０６が撮影した画像を縦に６区間、横に８区間に区切って全体を４８区画に区切って暗部を検出する場合の検出方式を示した概念図である。図４において、まず、暗部範囲検出部１０７は４８に分割した区画ごとの明度を求める。具体的には、撮影部１０６の各撮像素子からの信号から明度を求め、各区間内の各撮像素子における明度の平均値を求めてその区画の明度とする。そして、暗部と判断する閾値を設け、４８個の区間ごとに、その区間の明度が閾値を上回るか下回るかを判断し、下回る区間のみを暗部と判定する。図４では、区間の明度が閾値時を下回る区間を灰色に塗って図示した。次に、投影位置決定部１０８は、暗部と判断したすべての区間の中心と、撮影した画像全体の中心である点４０１との間の距離を求める。図４では簡単のために４０２Ａ〜Ｃの３つの区間と、それぞれの区間の中心点４０３Ａ〜Ｃと、各中心点と点４０１との間の距離を示す線分４０４Ａ〜Ｃを示したが、実際には他の暗部と判断された区間の中心と、画像の中心の点４０１との距離についても求める。次に投影位置決定部１０８は、求められた暗部の区画の中心点の中でもっとも距離が近い点、およびその点を中心とする区画を選択し投影位置として決定する。この場合、点４０３Ａと区画４０２Ａが選択され、区画４０２Ａが投影位置として決定される。

かかる構成によれば、撮影部と、撮影した画像より暗部の範囲を検出する暗部範囲検出部と、経路を示す図形を暗部の範囲内に表示するよう画像表示の位置を決定する投影位置決定部とを設けることにより、路面などの暗部に経路を示す画像を表示することが可能となり、経路を示す画像の視認性を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、撮影画像中の暗部の判断、および投影位置の決定を、単一の閾値を用いて暗部を検出し、画像の中心にもっとも近い暗部に投影するとしたが、画像の中心からの距離と明度との関係を考慮し、画像の中心に近い場合は周辺より明度が高くても中心に近い区画を優先するなどの数値計算に基づく判断を取り入れてもよい。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２のナビゲーション装置の構成図である。図５において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図５において、ズーム倍率決定部５０１は、投影部５０４のズーム倍率を、暗部範囲検出部１０７の検出した暗部の範囲と、投影部５０４が画像を投影する投影範囲が重なる領域内に、経路探索部１０４が決定した経路の情報を示す図形が入り、かつ投影部５０４の投影範囲が最小となるようにズーム倍率を計算する。投影位置決定部５０２は、ズーム倍率決定部５０１が決定したズーム倍率に基づいて投影範囲を計算し、その投影範囲と暗部検出部１０７が検出した暗部の範囲の交わる領域に、経路探索部１０４が決定した経路の情報を示す図形を表示する位置を設定する。投影画像生成部５０３は投影位置決定部５０２の決定した位置に経路探索部１０４が決定した経路の情報を示す図形を生成する。投影部５０４は投影画像生成部５０３の生成した画像を投影する。

次に、図６、図７を参照しながら、本発明の実施の形態２における投影位置決定方法について詳述する。

図６は、投影部５０４の正面付近の路面に暗部がない場合の投影位置を示す図である。この場合、ズーム倍率決定部５０１は、暗部の範囲内に図６の６０１の画像を投影できるよう、ズーム倍率を低く設定する。

図７は、投影部４０４の正面付近の路面に暗部がある場合の投影位置を示す図である。この場合、ズーム倍率決定部５０１は、図７の７０１の画像を投影できる範囲内で光束を絞るよう、ズーム倍率を高く設定する。

次に、図８、図９を参照しながら、本発明の実施の形態の２におけるズーム倍率決定部５０１の投影範囲の決定方式を示す概念図である。暗部の検出、および投影位置の検出方式は図４と同じであるため、省略し、投影位置は区画４０２Ａが選択されているものとする。ズーム倍率決定部５０１は、投影範囲を区画４０２Ａが含まれる、画像の中心である点４０１を中心とした最小の円として求める。この場合は区画４０２Ａを含むためには、点４０１から区画４０２Ａの４つの頂点への距離を求め、その中で最大の距離を半径８０２として設定する。点４０１を中心とし、半径を半径８０２とした円を投影範囲と設定することで、区間４０２Ａを含む最小の円８０１を求める。

図９は、図８よりも点４０１に近い区間が暗部と判定された場合の、投影範囲の決定方式を示す概念図である。図９も図８同様の方式で、半径９０４と投影範囲である円９０１を求めるが、点４０１に近い区画９０２Ａが暗部と判定されているため、半径９０４は図８における半径８０２より短く、投影範囲を示す円９０１も図８における円８０１より小さくなっている。

一般にプロジェクターのような投影装置は、投影する光束を絞ると投影面における単位面積あたりの光束密度が高まり、投影された画像の照度が上がることにより画像の視認性が向上する。実施の形態１では、投影面における暗部の範囲内に画像を投影することによって視認性を向上させたが、本実施の形態においては、投影部が光束を投影する範囲の中央付近に暗部がある場合にはズーム倍率をあげて光束を集中させて投影面における照度を向上させ、視認性を向上させることができる。

（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３のナビゲーション装置の構成図である。図１０において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１０において、投影方向決定部１００１は、暗部範囲検出部１０７が検出した暗部の範囲に、経路探索部１０４が決定した経路の情報を示す図形を表示するよう、投影部１００３の方向を決定する。投影方向変更部１００２は投影方向決定部１００１が決定した方向に従って投影部１００４の方向を変更する。投影画像生成部１００３は、投影方向決定部１００１が決定した方向に、経路探索部１０４が決定した経路の情報を示す図形を表示するよう、投影画像を生成する。投影部１００４は、投影方向変更部１００２によって変更された方向に、投影画像生成部１００３によって生成された画像を投影する。

次に、図１１、図１２を参照しながら、本発明の実施の形態３における投影方向決定方法について詳述する。

図１１は、投影方向を変更する前の投影の様子を示した図である。この場合は、暗部の範囲外に経路を示す図形を投影しているために視認性が劣る。

図１２は、投影方向を変更後の投影の様子を示した図である。本実施の形態では、暗部の範囲を検出し、投影方向決定部１００１がその暗部の範囲に図形を投影するように投影方向を決定し、投影方向変更部１００２が投影方向を変更し、投影部１００４が暗部に図形を投影する。

かかる構成によれば、撮影部と、撮影した画像より暗部の範囲を検出する暗部範囲検出部と、経路を示す図形を暗部の範囲内に表示するよう投影部１００４の投影方向を決定する投影方向決定部１００１とを設けることにより、路面などの暗部に経路を示す画像を投影することが可能となり、経路を示す画像の視認性を向上させることができる。

本発明にかかるナビゲーション装置は、路面等の暗部に経路を示す図形を投影し視認性を向上させることが可能になるので、徒歩移動時のナビゲーション装置等として有用である。

１０１ 位置取得部
１０２ 地図情報取得部
１０３ 目的地設定部
１０４ 経路探索部
１０５ 方位検出部
１０６ 撮影部
１０７ 暗部範囲検出部
１０８ 投影位置決定部
１０９ 投影画像生成部
１１０ 投影部
４０１ 撮影した画像全体の中心点
４０２Ａ〜Ｃ 中心点４０１からの距離を例示する３つの区画
４０３Ａ〜Ｃ 各区間の中心点
４０４Ａ〜Ｃ 各区画の中心点と画像全体の中心点４０１との距離を示す線分
５０１ ズーム倍率決定部
５０２ 投影位置決定部
５０３ 投影画像生成部
５０４ 投影部
６０１、７０１ 投影する画像
８０１ 投影する画像の範囲を含む最小の円
８０２ ８０１の半径
９０１ 投影する画像の範囲を含む最小の円
９０４ ９０１の半径
１００１ 投影方向決定部
１００２ 投影方向変更部
１００３ 投影画像生成部
１００４ 投影部

Claims (3)

1. 位置情報を取得する位置取得手段と、
   前記位置取得手段が取得した位置情報をもとに地図情報を取得する地図情報取得手段と、
   目的地を設定する目的地設定手段と、
   前記目的地設定手段に設定された目的地への経路を、前記地図情報をもとに探索する経路探索手段と、
   方位を検出する方位検出手段と、
   進行方向を撮影する撮影手段と、
   撮影手段が撮影した画像から、暗部の範囲を検出する暗部範囲検出手段と、
   前記暗部の範囲の中に画像を投影する位置を設定する投影位置決定手段と、
   前記経路探索手段により探索した経路と前記方位より進むべき方向を表す方向指示画像を生成し、前記方向指示画像を前記投影位置決定手段により設定した位置に配置する投影画像生成手段と、
   前記投影画像生成手段の生成した画像を投影する投影手段と、を備えたナビゲーション装置。
2. 位置情報を取得する位置取得手段と、
   前記位置取得手段が取得した位置情報をもとに地図情報を取得する地図情報取得手段と、
   目的地を設定する目的地設定手段と、
   前記目的地設定手段に設定された目的地への経路を、前記地図情報をもとに探索する経路探索手段と、
   方位を検出する方位検出手段と、
   進行方向を撮影する撮影手段と、
   撮影手段が撮影した画像から、暗部の範囲を検出する暗部範囲検出手段と、
   前記暗部の範囲に、前記経路探索手段が決定した経路の情報を示す図形が入り、かつ投影範囲を最小とするズーム倍率を計算するズーム倍率決定手段と、
   前記暗部の範囲の中に画像を投影する位置を設定する投影位置決定手段と、
   前記経路探索手段により探索した経路と前記方位より進むべき方向を表す方向指示画像を生成し、前記方向指示画像を前記投影位置決定手段により設定した位置に配置する投影画像生成手段と、
   前記投影画像生成手段の生成した画像を、前記ズーム倍率決定手段が計算したズーム倍率に従って投影する投影手段と、を備えたナビゲーション装置。
3. 位置情報を取得する位置取得手段と、
   前記位置取得手段が取得した位置情報をもとに地図情報を取得する地図情報取得手段と、
   目的地を設定する目的地設定手段と、
   前記目的地設定手段に設定された目的地への経路を、前記地図情報をもとに探索する経路探索手段と、
   方位を検出する方位検出手段と、
   進行方向を撮影する撮影手段と、
   撮影部が撮影した画像から、暗部の範囲を検出する暗部範囲検出手段と、
   前記暗部の範囲の中に画像を投影する方向を設定する投影方向決定手段と、
   前記経路探索手段により探索した経路と前記方位より進むべき方向を表す方向指示画像を生成する投影画像生成手段と、
   前記投影画像生成手段の生成した画像を、前記投影方向決定手段が設定した方向に投影する投影手段と、を備えたナビゲーション装置。