JP2016048238A - Navigation system, navigation method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ナビゲーションシステム、ナビゲーション方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a navigation system, a navigation method, and a program.
ナビゲーションシステムは、スマートフォン等の携帯機器へ提供されるサービスとして一般化している。歩行者や二輪車の運転者を含む多くの者がこのサービスを利用している。しかしながら、利用者が移動中に携帯機器の画面を注視することで、利用者の周囲への警戒が疎かになるという問題が表面化している。 Navigation systems have become common as services provided to mobile devices such as smartphones. Many people use this service, including pedestrians and motorcycle drivers. However, there is a problem that the attention to the surroundings of the user is lessened by watching the screen of the mobile device while the user is moving.
利用者が携帯端末のナビゲーション画面に表示された地図情報を再確認することなく、安全に、現在の進路の正しさを確認するための方法には、音声ガイドによる方法と、記憶しやすい道標(ランドマーク)を用いる方法とがある。 There are two methods for confirming the correctness of the current route safely without reconfirming the map information displayed on the navigation screen of the mobile device. Landmark) is used.
前者の方法は、音声が聞き取りやすい自動車内での利用に効果を発揮している。しかし、歩行者及び二輪車の運転者に対してこの方法を適用する場合には、周囲の音声情報を遮断することになり、安全性から言って望ましくない状況が発生する。 The former method is effective for use in an automobile in which voice can be easily heard. However, when this method is applied to a pedestrian and a two-wheeled vehicle driver, surrounding voice information is cut off, and an undesirable situation occurs in terms of safety.
後者の方法は、進路上に見えるランドマークを事前に利用者に認識させることで、進路の確認を行う方法である。この方法は、古くから経路を案内する際に用いられている。例えば、郵便局やコンビニエンスストア、高層建造物等をランドマークとして利用したものは、店舗等の案内地図にも頻繁に見られる。この方法によれば、利用者が周囲をよく見ながら、進路確認を行うことができるので、利用者の安全性が損なわれる場面も少なくなる。 The latter method is a method of confirming the route by allowing the user to recognize in advance landmarks that can be seen on the route. This method has long been used when guiding routes. For example, what uses a post office, a convenience store, a high-rise building, etc. as a landmark is frequently seen in a guide map of a store or the like. According to this method, the user can check the course while looking closely at the surroundings, so that the user's safety is less likely to be lost.
利用者にとっては、道標とするランドマークの数及び切り替え頻度は少ない方がよい。したがって、ランドマークを用いた案内方法では、経路の距離のみに着目した経路探索手法とは異なり、ランドマークの可視性も同時に考慮するのが望ましい。 For the user, it is better that the number of landmarks and the switching frequency are small. Therefore, in the guidance method using landmarks, it is desirable to consider the visibility of the landmarks at the same time, unlike the route search method focusing only on the distance of the route.
ランドマークの視認性を考慮した経路探索を行うために様々な手法が提案されている(例えば、特許文献1、非特許文献1、2参照)。特許文献1は、視認性の高いものをランドマークとして利用し、さらに音により曲がり角を指示することで目的を目指すアプローチを取る技術を開示している。しかし、特許文献1には、具体的な視認性の計算手法や、経路探索手法、音以外による曲がり角の指示手法などについての具体的な記述はない。非特許文献1に記載の手法では、経路探索の際に、あるランドマークに対する連続的な視認性を考慮するとともに、複数のランドマークを切り替えながら目的地を目指すアプローチを取る。この方法では、ランドマークとして用いる店舗等の昼夜による外観の違いにも配慮し、案内を行う際の時刻に応じて、道標として利用するランドマークを切り替える工夫を行っている。
Various methods have been proposed for performing a route search in consideration of landmark visibility (see, for example,
また、ランドマークとなる建物が継続して見えることが、歩行者の安心につながるという報告がある(例えば、非特許文献2参照)。さらに、最短経路の探索を行う際に、数百の交差点からなる小規模な道路ネットワークの情報に対して、Dijkstra法による経路探索が実施されている(例えば、非特許文献3参照)。Dijkstra法は、ノード間に距離のみが与えられている経路の探索アルゴリズムとして非常に有用であるものの、経路を逐次的に決定していく方法であるため、経路全体において案内に用いるランドマーク数を最小化することが難しい。 In addition, there is a report that it can lead to a pedestrian to be able to see buildings that are landmarks continuously (for example, see Non-Patent Document 2). Furthermore, when searching for the shortest route, route search by Dijkstra method is performed on information on a small road network composed of several hundred intersections (see, for example, Non-Patent Document 3). Although the Dijkstra method is very useful as a route search algorithm in which only the distance is given between nodes, it is a method of sequentially determining the route, so the number of landmarks used for guidance in the entire route is determined. Difficult to minimize.
以上のことから、数万のノードから構成される実用的な規模の道路ネットワーク上で、ランドマークの視認性を考慮した経路探索を行うために、新たな工夫が必要となる。他に、視認性を考慮した経路探索手法として、景観の可視性を考慮した経路探索システムが提案されている(例えば、非特許文献4参照)。このシステムでは、経路からの景観の可視性を計測し、同じ景観(例えば富士山等)が連続的に見える経路のランク付けを行うことで、経路を決定している。 From the above, a new device is required to perform a route search in consideration of landmark visibility on a road network of practical scale composed of tens of thousands of nodes. In addition, as a route search method considering visibility, a route search system considering landscape visibility has been proposed (for example, see Non-Patent Document 4). In this system, the visibility of the landscape from the route is measured, and the route is determined by ranking the route where the same landscape (for example, Mt. Fuji) is continuously viewed.
上記非特許文献4に開示された方法では、天候や時刻などの要因により変化するランドマークの視認性に基づいて経路探索を行っているが、同じランドマークに関してどの程度見え続けるかというような連続性を考慮した経路探索は行われていない。
In the method disclosed in Non-Patent
上述のように、従来のナビゲーションシステムでは、案内の際の道標となるランドマークの数及び切り替え頻度を少なくして、ナビゲーション画面を見る回数を減らすことにより、利用者の安全性をより高めるための具体的な方法は、いまだ確立されていない。 As described above, in the conventional navigation system, the number of landmarks that serve as guideposts for guidance and the frequency of switching are reduced, and the number of times the navigation screen is viewed is reduced, thereby improving the safety of the user. A specific method has not yet been established.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、利用者の安全性をより高めることができるナビゲーションシステム、ナビゲーション方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a navigation system, a navigation method, and a program that can further improve the safety of the user.
上記目的を達成するため、この発明の第1の観点に係るナビゲーションシステムは、
地理情報システムから提供される3次元地図情報に基づいて、地図上の道路ネットワークにおける複数のノード各々で道標として存在位置を知覚できるランドマークを、前記ノード毎に抽出するランドマーク抽出部と、
前記ランドマーク抽出部で抽出されたノード毎のランドマークに基づいて、道標となるランドマークの数及び切り替え頻度が少なくなるように、出発地から目的地まで前記ノード間を移動可能な経路を探索する経路探索部と、
を備える。
In order to achieve the above object, a navigation system according to the first aspect of the present invention provides:
A landmark extracting unit that extracts, for each of the nodes, a landmark that can perceive an existing position as a signpost at each of a plurality of nodes in a road network on the map based on the three-dimensional map information provided from the geographic information system;
Based on the landmarks for each node extracted by the landmark extraction unit, search for a route that can move between the nodes from the departure point to the destination so as to reduce the number of landmarks and the switching frequency. A route search unit to
Is provided.
前記ランドマーク抽出部は、
前記地図を複数の領域に分割し、
複数のランドマークを背の高い順に前記領域毎に選択し、
選択されたランドマークの中から、前記ノード毎に可視率が高い順にランドマークを抽出する、
こととしてもよい。
The landmark extraction unit
Dividing the map into a plurality of regions;
Select a plurality of landmarks for each area in order of height,
From the selected landmarks, the landmarks are extracted in descending order of visibility for each of the nodes.
It is good as well.
前記ランドマーク抽出部は、
前記地理情報システムから提供される3次元地図情報に基づいて、複数のノード各々からの3次元コンピュータグラフィック画像データを生成し、
生成された3次元コンピュータグラフィック画像データにおける前記ランドマークの画像をレンダリングし、
レンダリングされた前記ランドマークに基づいて、前記ランドマークの可視率を求め、
求められた可視率に基づいて、前記複数のノード各々から視認できるランドマークを、前記ノード毎に抽出する、
こととしてもよい。
The landmark extraction unit
Generating 3D computer graphic image data from each of a plurality of nodes based on the 3D map information provided from the geographic information system;
Rendering an image of the landmark in the generated three-dimensional computer graphic image data;
Based on the rendered landmark, determine the visibility of the landmark;
Based on the obtained visibility, a landmark that is visible from each of the plurality of nodes is extracted for each of the nodes.
It is good as well.
前記ランドマーク抽出部は、
インターネット上に投稿されたランドマークに関する情報と、その情報が投稿された位置情報とに基づいて、前記ランドマークの存在位置を知覚できる範囲を求め、前記ランドマークの可視率に相当する値を決定する、
こととしてもよい。
The landmark extraction unit
Based on the information about the landmark posted on the Internet and the position information where the information is posted, the range where the location of the landmark can be perceived is obtained, and the value corresponding to the visibility of the landmark is determined. To
It is good as well.
前記経路探索部は、
前記出発地から前記目的地までに通過する複数のノード各々について、道標として選択されたランドマークの可視率と、
隣接するノード間での道標とするランドマークの切り替え頻度と、
をコストとするコスト関数の値が最小となるように、
前記出発地から前記目的地までの経路を探索する、
こととしてもよい。
The route search unit
Visibility of landmarks selected as guideposts for each of a plurality of nodes passing from the starting point to the destination,
Switching frequency of landmarks between adjacent nodes,
So that the value of the cost function with
Search for a route from the starting point to the destination,
It is good as well.
前記経路探索部は、
前記出発地から前記目的地までの経路の距離を前記コスト関数のコストとしてさらに加えて、前記出発地から前記目的地までの経路を探索する、
こととしてもよい。
The route search unit
Further adding the distance of the route from the starting point to the destination as the cost of the cost function, and searching for a route from the starting point to the destination.
It is good as well.
前記経路探索部は、
最適化アルゴリズムを用いて、前記出発地から前記目的地までの経路を探索する、
こととしてもよい。
なお、以下の実施形態では、遺伝的アルゴリズムを利用するが、解候補の生成と評価とを繰り返すアルゴリズムであれば、他のアルゴリズムを用いてもよい。このように試行錯誤的に解候補の生成及び評価を行うことにより最適化するアルゴリズムとしては、他に、ランダム法、シンプレックス法、山登り法、焼き鈍し法、タブー探索などの単点探索アルゴリズム、または、遺伝的アルゴリズム、粒子群最適化、蟻コロニー最適化などの多点探索アルゴリズムなどが挙げられる。
The route search unit
Search for a route from the starting point to the destination using an optimization algorithm;
It is good as well.
In the following embodiment, a genetic algorithm is used, but other algorithms may be used as long as the algorithm repeats generation and evaluation of solution candidates. As an algorithm to optimize by generating and evaluating candidate solutions through trial and error in this way, a single point search algorithm such as a random method, a simplex method, a hill climbing method, an annealing method, a tabu search, or the like, Examples include multi-point search algorithms such as genetic algorithms, particle swarm optimization, and ant colony optimization.
前記ランドマーク抽出部は、
地理情報システムから提供される3次元地図情報と、インターネット上に投稿された地物に関する情報及びその情報が投稿された位置情報との少なくとも一方に基づいて、前記複数のノードで認識可能な面状のランドマークと、複数のノードに跨がる線状のランドマークと、前記各ノードで認識可能な点状のランドマークを、ランドマークとして抽出する、
こととしてもよい。
The landmark extraction unit
A planar shape that can be recognized by the plurality of nodes based on at least one of three-dimensional map information provided from the geographic information system, information on a feature posted on the Internet, and position information on which the information is posted. Landmarks, linear landmarks straddling a plurality of nodes, and spot-like landmarks recognizable at each node are extracted as landmarks.
It is good as well.
前記経路探索部は、
前記線状又は面状のランドマークを道標として連続的に認識しながら出発地から目的地まで前記ノード間を移動可能な経路を探索する、
こととしてもよい。
The route search unit
Searching for a route that can move between the node from the starting point to the destination while continuously recognizing the linear or planar landmark as a signpost,
It is good as well.
前記経路探索部は、
前記線状のランドマーク上にある視認性の高い地物を点状のランドマークとして抽出し、
前記点状のランドマークと前記面状のランドマークとを結ぶ経路を新たな線状のネットワークとして抽出する、
こととしてもよい。
The route search unit
Extract highly visible features on the linear landmarks as dotted landmarks,
Extracting a path connecting the spot-like landmarks and the planar landmarks as a new linear network;
It is good as well.
前記ランドマーク抽出部は、
前記地理情報システムから提供される3次元地図情報に含まれるランドマークの著名性に関する情報に基づいて、複数のノードに跨がって道標として認識可能なランドマークとして、前記線状のランドマークを抽出する、
こととしてもよい。
The landmark extraction unit
Based on the information about the prominence of landmarks included in the three-dimensional map information provided from the geographic information system, the linear landmark is used as a landmark that can be recognized as a signpost across a plurality of nodes. Extract,
It is good as well.
前記経路探索部は、
出発地からの所定の条件を満たす地点までの経路については、可視率が高い面状又は線状のランドマークを優先して、経路を探索し、
前記地点から目的地までの経路については、面状又は線状のランドマークのうちの残りのランドマーク及び点状のランドマークを優先して、経路を探索する、
こととしてもよい。
The route search unit
For the route from the departure point to the point that satisfies the predetermined condition, search for the route by giving priority to the planar or linear landmark with high visibility,
For the route from the point to the destination, the route is searched by giving priority to the remaining landmarks and dotted landmarks among the planar or linear landmarks.
It is good as well.
前記経路探索部は、
面状のランドマークとして案内情報を提示したランドマークが、所定の距離以内となった場合に、当該ランドマークを点状のランドマークとして案内情報を提示する、
こととしてもよい。
The route search unit
When a landmark that presents guidance information as a planar landmark is within a predetermined distance, the landmark information is presented as a dotted landmark, and the guidance information is presented.
It is good as well.
前記経路探索部は、
前記各ノードで案内情報を知覚可能な提示装置又は前記ランドマークに、案内情報を提示させる情報を生成してその情報を提示する装置に送信する、
こととしてもよい。
The route search unit
Generating information for presenting the guide information to the presentation device or the landmark capable of perceiving the guide information at each node, and transmitting the information to the device for presenting the information;
It is good as well.
この発明の第2の観点に係るナビゲーション方法は、
地理情報システムから提供される3次元地図情報に基づいて、地図上の道路ネットワークにおける複数のノード各々で道標として存在位置を知覚できるランドマークを、前記ノード毎に抽出するランドマーク抽出ステップと、
前記ランドマーク抽出部で抽出されたノード毎のランドマークに基づいて、道標となるランドマークの数及び切り替え頻度が少なくなるように、出発地から目的地まで前記ノード間を移動可能な経路を探索する経路探索ステップと、
を含む。
The navigation method according to the second aspect of the present invention is:
A landmark extracting step of extracting, for each of the nodes, a landmark capable of perceiving an existing position as a signpost at each of a plurality of nodes in the road network on the map based on the three-dimensional map information provided from the geographic information system;
Based on the landmarks for each node extracted by the landmark extraction unit, search for a route that can move between the nodes from the departure point to the destination so as to reduce the number of landmarks and the switching frequency. A route search step to
including.
この発明の第3の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
地理情報システムから提供される3次元地図情報に基づいて、地図上の道路ネットワークにおける複数のノード各々で道標として存在位置を知覚できるランドマークを、前記ノード毎に抽出するランドマーク抽出部、
前記ランドマーク抽出部で抽出されたノード毎のランドマークに基づいて、道標となるランドマークの数及び切り替え頻度が少なくなるように、出発地から目的地まで前記ノード間を移動可能な経路を探索する経路探索部、
して機能させる。
The program according to the third aspect of the present invention is:
Computer
A landmark extraction unit that extracts, for each node, a landmark that can perceive its position as a signpost at each of a plurality of nodes in a road network on the map, based on the three-dimensional map information provided from the geographic information system;
Based on the landmarks for each node extracted by the landmark extraction unit, search for a route that can move between the nodes from the departure point to the destination so as to reduce the number of landmarks and the switching frequency. A route search unit,
And make it work.
この発明によれば、可視率の高い同一のランドマークを道標として連続的に視認しながら出発地から目的地まで前記ノード間を移動可能な経路で利用者を案内することが可能となる。このため、案内の際に道標となるランドマークの数及び切り替え頻度を少なくすることができるので、画面を見る回数を減らして、利用者の安全性を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to guide a user along a route that can move between the node from the departure point to the destination while continuously recognizing the same landmark having a high visibility as a guidepost. For this reason, since the number of landmarks that serve as guideposts and the frequency of switching can be reduced during guidance, the number of times the screen is viewed can be reduced and the safety of the user can be increased.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
まず、この発明の実施の形態1について説明する。
First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1には、ナビゲーションシステム100の概略的な構成が示されている。図1に示すように、ナビゲーションシステム100は、サーバコンピュータ(サーバ)1と、地理情報システム2と、携帯端末3と、を備える。サーバ1と、地理情報システム2、携帯端末3とは、通信ネットワーク4を介して通信可能に接続されている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of the
サーバ1は、出発地から目的地までの経路を探索する。地理情報システム2は、サーバ1での経路を探索するためのGIS(Geographic Information System)データを、サーバ1へ提供する。携帯端末3は、利用者によって携帯されたスマートフォン等の通信端末である。サーバ1は、携帯端末3からの求めに応じ、出発地から目的地までの経路を探索する。
The
図2に示すように、サーバ1は、制御部31、主記憶部32、外部記憶部33、操作部34、表示部35及び通信部36を備える。主記憶部32、外部記憶部33、操作部34、表示部35及び通信部36はいずれも内部バス30を介して制御部31に接続されている。
As illustrated in FIG. 2, the
制御部31は、CPU(Central Processing Unit)等から構成されている。このCPUが、外部記憶部33に記憶されているプログラム39を実行することにより、図1に示すサーバ1の各構成要素が実現される。
The
主記憶部32は、RAM(Random-Access Memory)等から構成されている。主記憶部32には、外部記憶部33に記憶されているプログラム39がロードされる。この他、主記憶部32は、制御部31の作業領域(データの一時記憶領域)として用いられる。
The
外部記憶部33は、フラッシュメモリ、ハードディスク、DVD−RAM(Digital Versatile Disc Random-Access Memory)、DVD−RW(Digital Versatile Disc ReWritable)等の不揮発性メモリから構成される。外部記憶部33には、制御部31に実行させるためのプログラム39があらかじめ記憶されている。また、外部記憶部33は、制御部31の指示に従って、このプログラム39の実行の際に用いられるデータを制御部31に供給し、制御部31から供給されたデータを記憶する。
The
操作部34は、キーボード及びマウスなどのポインティングデバイス等と、キーボード及びポインティングデバイス等を内部バス30に接続するインターフェイス装置から構成されている。操作部34を介して、操作者が操作した内容に関する情報が制御部31に入力される。
The
表示部35は、CRT(Cathode Ray Tube)またはLCD(Liquid Crystal Display)などから構成され、操作者が操作情報を入力する場合は、操作用の画面が表示される。
The
通信部36は、シリアルインターフェイスまたはパラレルインターフェイスから構成されている。通信部36は、通信ネットワーク3を介して地理情報システム2及び携帯端末4と接続する。
The
図1に示すサーバ1の各種構成要素は、図2に示すプログラム39が、制御部31、主記憶部32、外部記憶部33、操作部34、表示部35及び通信部36などをハードウエア資源として用いて実行されることによってその機能を発揮する。
Various components of the
なお、携帯端末3も、図2に示すハードウエア構成を含んでおり、プログラムの実行により、携帯端末3の機能が実現される。
The
図2に示すようなハードウエア構成を有するサーバ1は、その機能構成として、図3に示すように、記憶部10と、可視マップ生成部11と、経路探索部12と、を備える。
As shown in FIG. 3, the
ランドマーク抽出部としての可視マップ生成部11は、地理情報システム2からGISデータ20を取得して記憶部10にGISデータ15として記憶する。可視マップ生成部11は、GISデータ15に基づいて、地図上の道路ネットワークにおける複数のノード、例えば交差点の各々について、その交差点から視認できるランドマークを、可視率を条件としてノード毎に抽出する。
The visible
GISデータは、地理情報システム2から提供される3次元地図情報である。GISデータには、対象となる地域(例えば、ある都市)における建物、道路、地形等の3次元データが含まれる。このGISデータを用いれば、対象となる地域の任意の地点から視認できる物体のオブジェクトの3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)画像を描画することができる。なお、描画するオブジェクトには、建物、地形、道路、線路などがある。
The GIS data is 3D map information provided from the
また、可視率は、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)画像全体におけるランドマークの画素の占有率とすることができる。可視率は、そのノードからのランドマークの見やすさを表している。 The visibility can be the occupancy rate of the landmark pixels in the entire three-dimensional computer graphics (3DCG) image. The visibility represents the visibility of the landmark from the node.
可視マップ生成部11は、GISデータ15に基づいて、対象となる矩形地域の地図を、図4に示すように、複数の領域、例えば、1km四方のブロックに分割する。
Based on the
続いて、可視マップ生成部11は、各ブロック内に含まれる建物のうち、背の高い順に上位n件の建物を、ランドマークとしてブロック毎に選択する。選択されたランドマークのデータが、記憶部10に記憶されるランドマークデータ16である。各ブロックからランドマークを選ぶ理由は、市街地の中心部等に偏ってランドマークが選択されてしまわないようにするためである。nは、生成する都市の状態に応じて、適切な数値が設定される。図5では、このようにして選択されたランドマークが強調表示されている。
Subsequently, the visible
可視マップ生成部11は、ブロック毎にn個のランドマークを選択した後、選択されたランドマークの中から、可視率の高いランドマークを、ノードとしての交差点毎に抽出し、各ノードから視認できるランドマークを、可視率を条件としてノード毎に記憶する可視率データベース17を生成する。
After selecting n landmarks for each block, the visible
可視率データベース17を生成する際には、可視マップ生成部11は、GISデータ15に基づいて、全てのノード(交差点)各々から全周を見渡した3DCG画像を描画により生成し、その画像に含まれているランドマークを抽出する。図6に示すように、あるノード(交差点)から見えるランドマークが抽出され、見えないランドマークは抽出されない。
When generating the
より具体的には、可視マップ生成部11は、決定した各ランドマークに固有の番号を割り振り、各番号に対応する個別の色を用いて3DCG画像における全ランドマークの画像をレンダリングする。可視マップ生成部11は、それ以外の建物、背景を図7(A)及び図7(B)に示すように、単色でレンダリングする。このレンダリング画像中に含まれる画素値(色)を調べることで、あるノード(交差点)から見えるランドマークの番号を検出できる。可視マップ生成部11は、レンダリングされたランドマークに基づいて、ランドマークの可視率を求める。さらに、可視マップ生成部11は、求められた可視率に基づいて、複数のノード各々から視認できるランドマークを、ノード毎に抽出する。このとき、可視率が小さすぎるランドマークは、画面に描画されないようにするようにしてもよい。可視率の計算手法としては、画面の中に占める対象ランドマークの割合を用いることができる。さらに、視点を摂動させそれぞれの可視率を計算し、その最悪値を利用してもよい。
More specifically, the visible
経路探索部12は、可視率データベース17に記憶された情報、すなわち抽出されたノード毎のランドマークに基づいて、可視率の高い同一のランドマークを道標として連続的に視認しながら出発地から目的地までノード間を移動可能な経路を探索する。経路探索では、道標として用いられるランドマークの可視率及びノード間でのランドマークの切り替え頻度をコストとして、これを合計するコスト関数が導入される。
Based on the information stored in the
コスト関数には、ランドマークの可視性を考慮したものが用いられる。ここで、地点iから地点jに移動するためのN地点の経由地点リストをT(p)={i,・・・,Tp,・・・,j}と表現する。経路T(p)のコスト関数C(T(p))は式(1)で示される。
経路探索部12は、上記式(1)をコスト関数として、そのコスト関数の値が最小となるように、遺伝的アルゴリズム(GA)を用いて、出発地から目的地までの最適な経路を探索する。図8には、このような各ノードνを結ぶ経路eと、各ノードνでのランドマーク(A、B、C、D、E)との関係が示されている。図8に示すように、隣接するノードでのランドマークができるだけ連続するように、各ノードで選択されるランドマークは、C、C、C、E、Eとなっている。
The
実用的な規模の道路ネットワークの情報は膨大である。そこで、経路探索部12では、出発地と目的地の位置に応じて、経路探索の範囲をあらかじめ絞り込む方法が一般的に用いられている。特に、GAによる経路探索では、経路情報の突然変異による変更を、ある程度の範囲に限定することで、探索効率が上がるという特徴があり、探索範囲の絞込みが有効に働く。そこで、ここでは、図9に示すように、出発地と目的地を結ぶ線分から距離d以内にあるノード(交差点)のみを経路探索に用いる。ここでは,出発地と目的地を結ぶ線分の長さをLength としたとき,d=Length/4とする。
Practical scale road network information is enormous. Therefore, the
次に、このナビゲーションシステム100の動作について説明する。
Next, the operation of the
図10には、ナビゲーションシステム100において行われる可視マップ生成工程の処理の流れが示されている。図10に示すように、まず、可視マップ生成部11は、地理情報システム2からGISデータ20を取得してGISデータ15として記憶部10に記憶する(ステップS1)。続いて、可視マップ生成部11は、GISデータ15に規定される矩形領域を、複数のブロックに分割する(ステップS2)。続いて、可視マップ生成部11は、ブロック毎に、背の高い順に上位n件の建物をランドマークとして選択する(ステップS3)。選択されたランドマークの情報は、ランドマークデータ16として記憶部10に記憶される。
FIG. 10 shows the flow of the visible map generation process performed in the
可視マップ生成部11は、GISデータ15に含まれる道路ネットワークにおける各ノード(各交差点)での、3次元CG画像を生成する(ステップS4)。さらに、可視マップ生成部11は、3次元CG画像において、各ランドマークのレンダリングを行う(ステップS5)。可視マップ生成部11は、レンダリングされた各ランドマークの可視率を算出する(ステップS6)。可視マップ生成部11は、ノード毎にランドマークを関連づけて記憶する可視率データベース17を生成して記憶部10に記憶する(ステップS7)。ステップS7完了後、可視マップ生成工程が終了する。
The
図11には、ナビゲーションシステム100において行われる経路探索工程の処理の流れが示されている。図11に示すように、まず、経路探索部12は、携帯端末5のナビゲーションアプリ50から、出発地、目的地を取得する(ステップS11)。続いて、経路探索部12は、親世代の経路候補T(p)を複数選択する(ステップS12)。続いて、経路探索部12は、現世代の複数の経路候補T(p)各々のコスト関数を算出する(ステップS13)。続いて、経路探索部12は、遺伝的アルゴリズム(GA)により子世代の経路候補T(p)を複数生成する(ステップS14)。GAでは、経路候補T(p)を個体として、交叉(組み替え)、突然変異を行って子世代の経路候補T(p)を生成する処理である。なお、子世代の個体には、親世代で最良であった個体をそのまま残すようにする。
FIG. 11 shows the flow of a route search process performed in the
続いて、経路探索部12は、コスト関数の値が一定範囲内に収束したか否かを判定する(ステップS15)。いわゆる探索の終了判定である。終了判定の判定条件には、世代数が所定数となることであってもよいし、コスト関数の値が閾値を下回ることであってもよい。
Subsequently, the
コスト関数の値が収束していないと判定された場合(ステップS15;No)、経路探索部12は、ステップS13に戻り、子世代におけるコスト関数の算出(ステップS13)。子世代の経路候補T(p)の生成(ステップS14)、コスト関数の収束判定(ステップS15)を繰り返し行う。
When it is determined that the value of the cost function has not converged (step S15; No), the
コスト関数が収束したと判定された場合(ステップS15;Yes)、経路探索部12は、最もコスト関数が良好な経路候補Tpを最終的な経路として決定して記憶部10に記憶する(ステップS16)。続いて、経路探索部13は、記憶された経路Tpを出力し(ステップS17)、処理を終了する。図12には、このようにして生成された経路の一例が示されている。図12に示す経路では、出発地から目的地に至るまでに参照するランドマークの数は、3つのみとなる。
If the cost function is determined to have converged (step S15; Yes), the
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、可視率の高いランドマークを連続的に見ながら移動できるように最適な経路で出発地から目的地まで案内することが可能となる。このため、案内に用いるランドマークの数及び切り替え頻度を少なくすることができるので、利用者の安全性を高めることができる。 As described above in detail, according to this embodiment, it is possible to guide from the departure point to the destination by an optimal route so that the landmark with high visibility can be moved while being continuously viewed. For this reason, since the number of landmarks used for guidance and the switching frequency can be reduced, the safety of the user can be improved.
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2について説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
この実施の形態は、コスト関数が、上記実施の形態1と異なる。この実施の形態では、以下のコスト関数が用いられる。 This embodiment is different from the first embodiment in the cost function. In this embodiment, the following cost function is used.
このようにすれば、ランドマークの可視率を考慮しつつ、距離の短い経路を探索することが可能となる。 In this way, it is possible to search for a route with a short distance in consideration of the visibility of the landmark.
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3について説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
上記各実施の形態に係るナビゲーションシステム100は、いわゆる可視率の高いランドマークを目印とする経路を案内した。この実施の形態に係るナビゲーションシステム100では、ビルのような地図上で広い地域から観測される面状のランドマークだけでなく、線路、通り、高速道路等の線状のランドマークや、コンビニエンスストアやガススタンド、銀行、交番、公園、テーマパーク等の線状のランドマーク上にある視認性の高い地物である点状のランドマークも道標として用いられる。
The
可視マップ生成部11は、GISデータ15に基づいて、対象となる領域に含まれる可視率の高いランドマークの他、線状のランドマーク、点状のランドマークを抽出する。線状のランドマーク、点状のランドマークの抽出方法には様々な方法があるが、例えば、線路、通り、高速道路、公園、テーマパークが著名であったり、ツイッターの書き込みの発信場所となっていたりする場合に、そのランドマークを事前にサーバ1内に登録しておき、対象となる地域に、登録された線状、点状のランドマークが存在するか否かを判定することにより行うことができる。すなわち、可視マップ生成部11は、GISデータ15に含まれるランドマークの著名性の高いものについて、複数のノードに跨がって道標として認識可能なランドマークとして線状又は点状のランドマークを抽出する。例えば、著名な国道、高速道路、有名な街道、商店街、公園、球技場などはこのようなランドマークとなり得る。
Based on the
可視マップ生成部11は、抽出した線状、点状のランドマークをランドマークデータ16に記憶する。可視マップ生成部11は、GISデータ15に基づいて、地図上の道路ネットワークにおける複数のノードに跨がって道標として認識可能なランドマークを、線状又は面状のランドマークとして、ノード毎に抽出する。経路探索部12は、可視率の高い面状のランドマークだけでなく、線状又は点状のランドマークを道標として連続的に認識しながら出発地から目的地までノード間を移動可能な経路を探索する。経路探索部12は、道標とするランドマークの数ができるだけ少なくなるような経路を探索する。
The visible
例えば、図13に示すように、経路上、線状のランドマークとして市電の路線があるときには、市電の路線を案内に用いるランドマークとして選択し、そのランドマーク上にいる間は、そのランドマーク上を移動するようにすれば、複数の隣接するノードで市電の路線を共通のランドマークとすることができる。この結果、コスト関数の値を良好なものとすることができる。 For example, as shown in FIG. 13, when there is a tram line as a linear landmark on the route, the tram line is selected as a landmark to be used for guidance, and while it is on the landmark, the landmark By moving up, it is possible to make a tram line a common landmark among a plurality of adjacent nodes. As a result, the value of the cost function can be improved.
図14から図19までを用いて、具体的な、面・線・点状のランドマークを用いた経路探索手法について説明する。まず、図14に示すように、経路探索部12は、出発地と目的地の情報に基づき、2地点を含むBounding Boxを生成する。次に、図15に示すように、経路探索部12は、Bounding Boxに含まれる点状のランドマーク(四角)・線状のランドマーク(太い実線)・面状のランドマーク(小さな円)を選択する。ここで図中に示される大円(以降、面状のランドマークの可視エリアと呼ぶ)は、面状のランドマークを可視できる範囲を示しており、各小円に対し1つずつある。
A specific route search method using surface, line, and dotted landmarks will be described with reference to FIGS. First, as illustrated in FIG. 14, the
次に、図16を用いて、点状と面状のランドマークから新しい線状のランドマークを決定する方法を説明する。まず、経路探索部12は、それぞれの面状のランドマークと、その面状のランドマークの可視エリアの範囲内に存在する点状のランドマークとを線で繋ぐ。この時、出発地も点状のランドマークに含まれるとする。この線が新しい線状のランドマークとなる(太い破線)。このとき、新しい線状のランドマークと、既存のランドマークが交わる時は、その交点が、新たな点状のランドマークとなる(図16では三角で示される)。すなわち、経路探索部12は、線状のランドマーク(図16では実線)上にある視認性の高い地物を点状のランドマーク(図16では、四角)として抽出し、点状のランドマーク(四角)と面状のランドマーク(小さな円)とを結ぶ経路を新たな線状のネットワーク(破線)として抽出する。経路探索部12は、線上のネットワーク(実線)と、新たな線状のネットワーク(破線)との交点を新たな点状のネットワーク(三角)として抽出する。これを全ての面状のランドマークに対して行う。そして最後に、目的地をこの道路ネットワークに追加する。追加方法としては、目的地の近傍にある道路ネットワークに、新たなノードとして挿入すれば良い。
Next, a method for determining a new linear landmark from dot-like and planar landmarks will be described with reference to FIG. First, the
図17は、このようにして生成されたランドマークのみによる道路ネットワークを示したものである。このランドマークのみを使用したネットワークによる経路探索を行った結果の例を図18に示す。このように線状や点状のランドマークを導入することで、多少遠回りでも、少ないランドマークで目的地まで辿り着けるような経路を効率よく求めることができる。さらに、このように線状のランドマークを導入すると、経路探索に用いる道路ネットワークの規模を小さくすることができるというメリットもある。 FIG. 17 shows a road network using only the landmarks generated in this way. FIG. 18 shows an example of a result of route search by a network using only the landmark. By introducing linear or dotted landmarks in this way, it is possible to efficiently obtain a route that can reach the destination with a small number of landmarks even with a slight detour. Furthermore, the introduction of linear landmarks in this way also has the advantage that the scale of the road network used for route search can be reduced.
ここまでの流れをフローチャートにしたものが図19である。図19に示すように、サーバ1により、出発地・目的地の指定、すなわちスタート・ゴール指定(ステップS21、図14参照)、Bounding Box生成(ステップS22、図14参照)、点・線・面状のランドマークの決定(ステップS23、図15参照)、道路ネットワーク生成(ステップS24、図16、図17参照)、経路探索(ステップS25、図18参照)がこの順で行われる。道路ネットワーク生成(ステップS24)では、面状のランドマークと点状のランドマークを結ぶ経路(破線)の生成、生成した経路と線状のランドマークが交わる新しい点(ノード(三角)の生成)が行われる(図18参照)。
FIG. 19 shows a flowchart up to this point. As shown in FIG. 19, the
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4について説明する。一般的に、ランドマークは、視覚的に顕著なものを指す。このため、上記各実施の形態では、主として、ノード毎のランドマークの可視率を画像処理などで取得した。一方で、ランドマークとなり得るような顕著性の高い地物は、Webサイト、ソーシャルネットワークサービス(SNS)のツイッター、フェイスブック、インスタグラムなどのようなインターネット上の投稿システムにおいて頻繁に登場し、その出現頻度は高い傾向にある。そこで、本実施の形態では、ツイッターやフェイスブック、インスタグラムなどに投稿された情報を解析し、その出現頻度が高い傾向にある地物を視認性のみでは推し量れない新たなランドマークとして利用する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In general, a landmark refers to something visually noticeable. For this reason, in the above-described embodiments, the visibility of the landmark for each node is mainly acquired by image processing or the like. On the other hand, highly prominent features that can become landmarks frequently appear in Internet posting systems such as websites, social network service (SNS) Twitter, Facebook, Instagram, etc. Appearance frequency tends to be high. Therefore, in this embodiment, information posted on Twitter, Facebook, Instagram, etc. is analyzed, and features that tend to appear frequently are used as new landmarks that cannot be estimated by visibility alone. To do.
例えば、「雰囲気の良いカフェ」という投稿(書き込み)があれば、そのカフェを、点状のランドマークとして利用する。また、「爽やかな並木道」という投稿があれば、線状のランドマークとして利用する。「ビルの谷間にたまに見える変わった色のビル」という投稿があれば、面状のランドマークとして利用する。 For example, if there is a post (writing) of “cafe with good atmosphere”, the cafe is used as a dotted landmark. Also, if there is a post “Refreshing tree-lined road”, it will be used as a linear landmark. If there is a post that says “a building of a different color that sometimes appears in the valley of a building”, it will be used as a planar landmark.
図20には、本実施の形態に係るナビゲーションシステム100の概略的な構成が示されている。図20に示すように、このナビゲーションシステム100は、多くの携帯端末3から得られる情報に基づいて成り立っている。
FIG. 20 shows a schematic configuration of
また、通信ネットワーク4には、投稿システム5が接続されている。投稿システム5は、Webサイト、ツイッターやフェイスブック等の位置基盤SNSにおいて携帯端末3等から投稿される投稿情報(投稿データ)を管理するサーバコンピュータである。
A
投稿システム5は、携帯端末3等から、通信ネットワーク4を介して、投稿データと、その投稿データが投稿されたときの携帯端末3のGPS(Global Positioning System)データ(位置情報)とを受信する。投稿システム5は、受信した投稿データと、GPSデータとを対応づけて記憶する。
The
図21には、本実施の形態に係るナビゲーションシステム100を構成するサーバ1の機能構成が示されている。サーバ1は、その機能構成として、記憶部10と、可視マップ生成部11と、経路探索部12とを備える点は、上記実施の形態1と同じである。
FIG. 21 shows a functional configuration of the
可視マップ生成部11は、地理情報システム2からGISデータを取得して記憶部10に記憶する他、投稿システム5から受信した投稿データ+GPSデータ21を取得して投稿データ(位置情報)19として記憶する。投稿データには、GPSなどの位置情報が付加されているので、その投稿データがどこで投稿されたのかを容易に検出することができる。
The visible
可視マップ生成部11は、地理情報システム2から提供される3次元地図情報に基づいて、複数のノード各々からの3次元CG画像データを生成する。さらに、可視マップ生成部11は、生成された3次元CG画像データにおける面状のランドマークの画像をレンダリングし、レンダリングされたランドマークに基づいて、面状のランドマークの可視率を求め、求められた可視率に基づいて、複数のノード各々から視認できる面状のランドマークを、ノード毎に抽出する。
The visible
しかしながら、面状のランドマークについては、街路樹、道案内、病院や店の看板など、デジタル地図にはない地物に視界が遮られ、シミュレーション、CAD(Computer Aided Design)モデル、画像処理による可視率の計算が必ずしも正しくないときもある。そこで、このような場合には、可視マップ生成部11は、ツイッターやフェイスブック、インスタグラム等のインターネットに投稿された投稿データ(位置情報)19を使用する。具体的には、可視マップ生成部11は、投稿データと、そのデータが投稿された位置情報とに基づいて、ランドマークの存在位置を知覚できる範囲と、ランドマークが出現する投稿データの出現頻度を、ランドマークの可視率に相当する値として求める。ランドマークの存在位置を知覚できる範囲とは、ランドマークを直接視認することができる範囲のみならず、”ランドマークへはここを右に曲がって500m”などと表示された看板等が見える範囲で、ランドマークの存在位置がわかる範囲も含まれる。
However, for planar landmarks, visibility is blocked by features that are not on the digital map, such as street trees, road guides, hospital and shop signs, etc., and are visible by simulation, CAD (Computer Aided Design) models, and image processing. Sometimes the rate calculation is not always correct. Therefore, in such a case, the visible
まず、可視マップ生成部11は、投稿システム5から投稿データ及び投稿された位置を収集して、投稿データ(位置情報)19として記憶部10に記憶する。さらに、可視マップ生成部11は、記憶された投稿データ(位置情報)19を解析し、各位置における投稿データに対するランドマークの出現頻度を算出する。可視マップ生成部11は、ランドマークの出現頻度が所定値以上となる位置を、ランドマークの存在位置を知覚できる範囲とし、各ノードにおけるランドマークの選択に用いる。さらに、可視マップ生成部11は、各位置におけるランドマークの出現頻度を、ランドマークに対する可視率に相当する値(重要度)として算出する。経路探索部12は、このランドマークの出現頻度を経路探索に用いる。
First, the visible
なお、可視マップ生成部11は、投稿データにランドマークの固有名詞が出現していなくても、関連するテキストが含まれている場合には、その投稿データにランドマークが出現しているものとして、ランドマークの重要度を算出するようにしてもよい。例えば、一定の範囲内で「スカイツリー」と共起している「行列」、「観光名所」、「高い」といった単語が投稿データに含まれる場合には、可視マップ生成部11は、その投稿データを「スカイツリー」を含む投稿データとして扱って、「スカイツリー」の影響度を算出してもよい。
It should be noted that the visible
なお、可視率や可視範囲は、その他にも、ストリートビューの画像を解析することにより算出することができる。ストリートビューの画像は、実際にその場所から撮像された場所であるため、ランドマークの見え方は正確である。この際、ストリートビュー画像に含まれる建物がどの地図上のいずれの建物であるかを認識したり、その建物の可視率や可視範囲を算出したりするために、例えば、深層学習(ディープラーニング)のような画像認識技術を用いるようにしてもよい。 In addition, the visibility and the visible range can be calculated by analyzing a street view image. Since the street view image is actually taken from that location, the appearance of the landmark is accurate. At this time, in order to recognize which building on the map the building included in the street view image, and to calculate the visibility and visible range of the building, for example, deep learning (deep learning) You may make it use the image recognition technique like this.
なお、ランドマークそのものが見えなくても、地物に関する情報(例えば、”〜は、ここを右に”などの看板や標識など)により、その地物の存在する位置や方向が分かるものであれば、その地物もランドマークとして利用可能である。また、これを援用すれば、ランドマークによっては、ある地域全体をカバーする面のランドマークとしても利用できる(これは、言い換えると、ある地域における方角を表すことと同値とも理解できる)。例えば、鹿児島においては、桜島の方向と言えば、東向きと同等の意味になるため、桜島をそのような方向を表す面のランドマークとして利用できる。また、京都であれば、比叡山の方とか、嵐山の方角、と言うだけでそれぞれ北東や南西を指し、神戸であれば、山手とか海岸方向と言うことで、それぞれ南北を指すことができ、方向音痴の人でも直感的に正しい方角に向かって進むこととが出来る。都心では、同様のアプローチにより、駅で降りて、どちらの方向に進むべきかについて、この「知覚できる方向」としてこの面のランドマークを使用できる(例えば、渋谷駅からならば、新宿方面か、六本木方面か、恵比寿方面か・・などのように)。 Even if the landmark itself is not visible, information on the feature (for example, a signboard or a sign such as “to the right here”) can identify the location and direction of the feature. For example, the feature can be used as a landmark. In addition, if this is used, some landmarks can be used as landmarks covering a certain area (in other words, it can be understood as equivalent to representing a direction in a certain area). For example, in Kagoshima, the direction of Sakurajima has the same meaning as facing east, so Sakurajima can be used as a landmark on the surface representing such a direction. In Kyoto, the direction of Mt. Hiei or Arashiyama points to the northeast and southwest respectively. In Kobe, the direction of Yamate or coast points to the north and south, respectively. Even people with a sense of intuition can intuitively proceed in the right direction. In the city center, you can use the same landmark as this “perceptible direction” to determine which direction to get off at the station and proceed in the same way (for example, from Shibuya Station, Shinjuku, Like Roppongi or Ebisu).
実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5について説明する。非常に高層で可視率の高い範囲が広い建物(面状のランドマーク)であっても、周辺がある程度高い建物で囲まれている場所からは見えない場合がある。一方で、広範囲からは見ることができないあまり背の高くない建物でも、その周辺数十mから数百m以内に限れば、非常に視認性の高い地物もある。本実施の形態では、このようなランドマークの特性を有効活用して経路を案内するナビゲーションシステムについて説明する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Even a very high-rise building with a high visibility range (planar landmark) may not be visible from a place surrounded by buildings that are somewhat high. On the other hand, even a building that is not very tall that cannot be seen from a wide area has very high visibility as long as it is within a few tens to hundreds of meters. In the present embodiment, a navigation system that guides a route by effectively utilizing such landmark characteristics will be described.
上記各実施の形態のように、可視率のしきい値処理でランドマークを選択した場合には、前者は面状のランドマークとして選ばれるが、後者は選ばれないことになる。そこで、本実施の形態5に係るナビゲーションシステム100は、経路探索を階層化し、利用するランドマークを前者から後者に切り替える。
When the landmark is selected by the threshold processing for the visibility as in each of the above embodiments, the former is selected as a planar landmark, but the latter is not selected. Therefore, the
本実施の形態に係るナビゲーションシステム100の構成は、図20、図21に示す上記実施の形態4に係るナビゲーションシステム100の構成と同じである。
The configuration of
ただし、本実施の形態に係るナビゲーションシステム100では、サーバ1の可視マップ生成部11は、図10に示す可視マップ生成工程を、広い領域(スタート地点とゴール地点とを含むBounding Box)と、狭い領域とに分けて複数回行う。このようにすれば、広い領域で選択されなかった背の低いランドマークを狭い領域において抽出することが可能となる。
However, in the
続いて、経路探索部12の動作について説明する。
Next, the operation of the
図22に示すように、この経路探索部12は、スタート・ゴール指定(ステップS21)〜道路ネットワークの形成(ステップS24)までは、上記実施の形態3と同じように動作する。
As shown in FIG. 22, the
続いて、経路探索部12は、概略経路の探索を行う(ステップS25)。この探索では、主に可視率が高く広範囲で視認可能な面状のランドマークや線状のランドマークが優先的に用いられる。この概略経路探索では、背の低い面状、線状のランドマーク(出発地近傍では可視率が高くないランドマーク)は実際には見えないことが良くあるため、このようなランドマークは、抑制的に使用される。
Subsequently, the
その後、経路探索部12は、探索された概略経路の案内を行う(ステップS26)。
Thereafter, the
経路探索部12は、携帯端末3から送信された位置情報に基づいて、携帯端末3が目的地までの所定の距離の範囲内に達するまで待つ(ステップS27;No)。目的地までの所定の距離の範囲内まで達すると(ステップS27;Yes)、経路探索部12は、その地点から目的地までの詳細経路の探索を行う(ステップS28)。この探索では、主に可視率の低い面状のランドマークが優先的に用いられる。この概略経路探索では、背の高い面状のランドマークでは詳細な道案内の道標には向いていないため、抑制的に使用される。
The
その後、経路探索部12は、探索された詳細経路で案内を行う(ステップS29)。
Thereafter, the
本実施の形態では、現在地から目的地までの距離で、経路探索に用いるランドマークを切り替えたが、経路案内に用いている面状のランドマークとの間の距離が所定の距離以内となった場合に、そのランドマークを、視認できる範囲の狭い面状、点状又は線状のランドマークに切り替えて案内するようにしてもよい。このようにすれば、例えば、最初は、遠くから見える東京タワーを面状のランドマークとして経路案内に用い、東京タワーのすぐ近くまで来ると「東京タワーの足元で右折する」といったように、東京タワーを点状のランドマークとして経路案内に用いることも可能である。すなわち、経路探索部12は、面状のランドマークとして案内情報を提示したランドマークが、所定の距離以内となった場合に、当該ランドマークを点状のランドマークとして案内情報を提示することができる。
In this embodiment, the landmark used for the route search is switched depending on the distance from the current location to the destination, but the distance between the planar landmark used for the route guidance is within a predetermined distance. In such a case, the landmark may be switched to a planar, dotted, or linear landmark having a narrow viewable range for guidance. In this way, for example, at first, the Tokyo Tower that is visible from a distance is used as a planar landmark for route guidance, and when you come to the immediate vicinity of Tokyo Tower, turn right at the foot of Tokyo Tower. It is also possible to use the tower as a dotted landmark for route guidance. That is, the
実施の形態6.
次に、この発明の実施の形態6について図23を用いて説明する。本実施の形態では、国道を線状のランドマークとしてその国道沿いに歩いており、途中で、遠方にある高層ビルを目指して歩くといったように、ランドマークをスイッチする場合に有用なナビゲーションシステムについて説明する。
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a navigation system useful for switching landmarks such as walking along a national road as a linear landmark and walking toward a high-rise building in the distance. explain.
このようなスイッチの際に、より良く分かりやすい目印となるような点状のランドマーク(例えば郵便局など)が、線状のランドマークに接して存在していれば、それを使用することができる。しかし、そのようなランドマークが無い場合、ユーザは非常に遠回りさせられたり、あるいはそのような経路が経路探索結果として現れたりしないおそれがある。そこで、本実施の形態では、ランドマークを切り替える地点にデジタルサイネージ40(図23参照)を配置し、デジタルサイネージ40に特別な案内情報(案内パターン)を能動的に表示させる。
In such a switch, if there is a spot-like landmark (such as a post office) that is in contact with the linear landmark so that it can be easily understood, it can be used. it can. However, if there is no such landmark, the user may be detoured or such a route may not appear as a route search result. Therefore, in the present embodiment, the digital signage 40 (see FIG. 23) is arranged at a place where the landmark is switched, and special guidance information (guidance pattern) is actively displayed on the
図24に示すように、携帯端末3のナビゲーションアプリ50は、その経路案内を利用することを図23のサーバ1の経路探索部12に知らせておく。経路探索部12は、定点カメラ、RFID(Radio Frequency IDentifier)、WiFi(Wireless Fidelity)による位置検出システムなどを用いて図23の携帯端末3の位置情報を取得し、携帯端末3がそのデジタルサイネージ40の位置に来た時に合わせて、デジタルサイネージ40に特別な案内パターンを表示させる。案内パターンとしては様々なものがある。例えば、案内パターンは、目的地の画像であってもよいし、あるいは単に経路が正しいことを示す記号(○)、間違っていることを示す記号(×)であってもよい。進行方向を示す矢印を表示すれば、ユーザが進行方向を識別することができる。また、案内パターンとして、次のランドマークの情報を表示するようにしてもよい。また、スピーカを有する装置を各ノードに用意して、音声を用いて案内するようにしてもよい。
As shown in FIG. 24, the
また、案内パターンの表示としては、特定の人にのみ意味のある記号を提示するようにしてもよい。例えば、ある一定間隔で次々とパターンを切り替えて表示することで、複数の人に複数の情報をほぼ同時に提示することも可能である。 Moreover, as a display of a guidance pattern, you may make it show a symbol meaningful only to a specific person. For example, it is possible to present a plurality of pieces of information to a plurality of people almost simultaneously by switching and displaying patterns one after another at certain intervals.
このような案内パターンを見れば、ユーザは自分の位置を把握することができるうえ、目的地までの経路をその表示で確認することができる。この結果、ユーザが携帯端末3の画面を確認する必要がなくなるので、ユーザの安全性を高めることができる。
By looking at such a guidance pattern, the user can grasp his / her position and can confirm the route to the destination on the display. As a result, it is not necessary for the user to check the screen of the
また、デジタルサイネージ40が設置されていない場所では、プロジェクションマッピングによって、案内パターンを表示するようにしてもよい。また、音声等でユーザに知らせるようにしてもよい。
Further, in a place where the
さらに、このような能動的な案内パターンの表示は、面状のランドマーク等も用いることが可能である。面状のランドマークを照明で明るく照らすだけでも、他の構造物よりも目立つようになるため、ランドマークとして好適となる。特に、夜間などはこのような表示はランドマークの視認性を上げることにも役立つので、本実施の形態に係るナビゲーションシステム100の利用範囲を大きく拡げることができる。
Furthermore, a planar landmark or the like can be used for such an active guide pattern display. Even if a planar landmark is illuminated brightly with illumination, it becomes more conspicuous than other structures, which is suitable as a landmark. In particular, since such a display is useful for improving the visibility of landmarks at night, the range of use of the
加えて、近年注目されている、天空に向けてレーザ光を投影するシステムであれば、新たな面状のランドマークを構築することもできる。ここで、イベントごと、あるいは時間ごとに異なる案内パターンをレーザ光で天空に投影すれば、その案内パターンを見た人の流れをコントロールすることも可能となる。例えば、ある時間にサッカーの試合があり、最寄り駅からスタジアムに多くの人が向かう時は、混雑を解消するように人々の経路を分散するような最適な案内パターンを投影するようにしてもよい。また、別の時間にコンサートがあり、同じ駅が最寄り駅の場合、コンサートホールに向かう別な経路を案内する案内パターンを投影するようにしてもよい。 In addition, a new planar landmark can be constructed by a system that projects laser light toward the sky, which has been attracting attention in recent years. Here, if a different guide pattern for each event or time is projected onto the sky with a laser beam, it is possible to control the flow of the person who saw the guide pattern. For example, when there is a soccer game at a certain time and many people go to the stadium from the nearest station, it may be possible to project an optimal guidance pattern that distributes people's routes so as to eliminate congestion . Further, when there is a concert at another time and the same station is the nearest station, a guidance pattern for guiding another route toward the concert hall may be projected.
また、デジタルサイネージ40が設置されていない場所では、人や車といった移動物体を案内パターンの表示対象とすることも考えられる。
Further, in a place where the
このように、ランドマークは、能動的なものであってもよい。ただし、実際の運用では、経路案内時に、これら能動的なランドマークがアクティブであるか否か、どこに位置しているか、といった情報を表示する装置から受信するなどして、サーバ1が把握しておく必要がある。
Thus, the landmark may be active. However, in actual operation, at the time of route guidance, the
以上のように、上記各実施の形態に係るナビゲーションシステムによれば、面状、線状、点状のランドマーク等、ランドマークとなり得るあらゆるものを用いて、案内を行う。線状、点状のランドマークを使用することによって、ユーザの状況に応じたより正確で安全性の高い経路案内が可能となる。また、面状、線状、点状のランドマークには、視認し易い幾何的なものに限らず、人々の記憶に残りやすい意味的なランドマーク(話題になっているカフェや混雑している店、渋滞している道路、寺社などのパワースポット)やその看板なども含まれている。このような意味的なランドマークは、ツイッター等の位置基盤SNS等に投稿された投稿データから取得可能である。 As described above, according to the navigation system according to each of the above-described embodiments, guidance is performed using everything that can be a landmark, such as a planar, linear, or dotted landmark. By using linear and dotted landmarks, more accurate and safe route guidance according to the user's situation is possible. In addition, planar, linear, and dotted landmarks are not limited to geometric things that are easy to see, but are meaningful landmarks that are easily remembered by people (such as cafes and crowds that have become a hot topic. Stores, congested roads, power spots such as temples and shrines) and their signs. Such semantic landmarks can be acquired from posted data posted on a location-based SNS such as Twitter.
また、上記実施の形態に係るナビゲーションシステムによれば、例えば、ユーザが目的地にどの程度近づいているかに応じて、経路案内を階層的に行う。これにより、ユーザのそのときの状況に応じて視認し易いランドマークを用いた案内が可能となるので、より正確で安全性の高い経路案内が可能となる。 In addition, according to the navigation system according to the above-described embodiment, for example, route guidance is performed hierarchically according to how close the user is to the destination. Accordingly, guidance using landmarks that are easy to visually recognize according to the situation at that time of the user is possible, so that more accurate and safe route guidance is possible.
また、上記実施の形態に係るナビゲーションシステムによれば、ユーザの経路上にあるデジタルサイネージ、ランドマーク等その他のものに、ユーザを案内する案内情報を提示させる。これにより、ユーザが経路等を再確認することができるので、ユーザの状況に応じたより正確で安全性の高い経路案内が可能となる。 Further, according to the navigation system according to the above-described embodiment, guidance information for guiding the user is presented to other things such as digital signage and landmarks on the user's route. Thereby, since the user can reconfirm the route and the like, more accurate and safe route guidance according to the user's situation is possible.
なお、上記各実施の形態では、サーバ1でランドマーク抽出部(可視マップ生成部11)及び経路探索部の機能を実現したが、これには限られず、携帯端末3でランドマーク抽出部及び経路探索部の機能を実現するようにしてもよい。また、携帯端末3は、ゲーム端末であってもよいし、モバイルコンピュータやパーソナルコンピュータであってもよい。また、カーナビゲーション装置等の専用のナビゲーション装置であってもよい。また、町中に設置された端末などであってもよい。
In each of the above embodiments, the
また、ノードとしては、交差点である必要はない。経路の途中の地点であればよい。 Also, the node need not be an intersection. Any point in the middle of the route may be used.
また、上記各実施の形態では、GISサービスを利用するシステムとしたが、本発明はこれには限られない。例えば、Google(登録商標) MapsのAPIを利用するようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the system uses the GIS service, but the present invention is not limited to this. For example, an API of Google (registered trademark) Map may be used.
このように、本発明により、ユーザが経路や自分位置をなるべく確認しないですむようになり、人が記憶しやすく視認性の高いランドマークを用いたナビゲーションが可能となった。 As described above, according to the present invention, it is possible for the user to check the route and his / her position as much as possible, and navigation using landmarks that are easy for humans to remember and highly visible is possible.
その他、サーバ1のハードウエア構成やソフトウエア構成は一例であり、任意に変更及び修正が可能である。
In addition, the hardware configuration and software configuration of the
制御部31、主記憶部32、外部記憶部33、操作部34、表示部35及び通信部36、内部バス30などから構成されるサーバ1の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD−ROM等)に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行するサーバ1を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することでサーバ1を構成してもよい。
A central part that performs processing of the
サーバ1の機能を、OS(オペレーティングシステム)とアプリケーションプログラムの分担、またはOSとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
When the functions of the
搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Board System)にコンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介してコンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、OSの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。 It is also possible to superimpose a computer program on a carrier wave and distribute it via a communication network. For example, a computer program may be posted on a bulletin board (BBS, Bulletin Board System) on a communication network, and the computer program distributed via the network. The computer program may be started and executed in the same manner as other application programs under the control of the OS, so that the above-described processing may be executed.
この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。 Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The above-described embodiments are for explaining the present invention and do not limit the scope of the present invention. In other words, the scope of the present invention is shown not by the embodiments but by the claims. Various modifications within the scope of the claims and within the scope of the equivalent invention are considered to be within the scope of the present invention.
1 サーバコンピュータ(サーバ)、2 地理情報システム、3 携帯端末、4 通信ネットワーク、5 投稿システム、10 記憶部、11 可視マップ生成部、12 経路探索部、15 GISデータ、16 ランドマークデータ、17 可視率データベース、19 投稿データ(位置情報)、20 GISデータ、21 投稿データ+GPSデータ、30 内部バス、31 制御部、32 主記憶部、33 外部記憶部、34 操作部、35 表示部、36 通信部、39 プログラム、40 デジタルサイネージ、50 ナビゲーションアプリ、100 ナビゲーションシステム。
1 server computer (server), 2 geographic information system, 3 mobile terminal, 4 communication network, 5 posting system, 10 storage unit, 11 visual map generation unit, 12 route search unit, 15 GIS data, 16 landmark data, 17 visible Rate database, 19 Post data (position information), 20 GIS data, 21 Post data + GPS data, 30 Internal bus, 31 Control unit, 32 Main storage unit, 33 External storage unit, 34 Operation unit, 35 Display unit, 36
Claims (16)
前記ランドマーク抽出部で抽出されたノード毎のランドマークに基づいて、道標となるランドマークの数及び切り替え頻度が少なくなるように、出発地から目的地まで前記ノード間を移動可能な経路を探索する経路探索部と、
を備えるナビゲーションシステム。 A landmark extracting unit that extracts, for each of the nodes, a landmark that can perceive an existing position as a signpost at each of a plurality of nodes in a road network on the map based on the three-dimensional map information provided from the geographic information system;
Based on the landmarks for each node extracted by the landmark extraction unit, search for a route that can move between the nodes from the departure point to the destination so as to reduce the number of landmarks and the switching frequency. A route search unit to
A navigation system comprising:
前記地図を複数の領域に分割し、
複数のランドマークを背の高い順に前記領域毎に選択し、
選択されたランドマークの中から、前記ノード毎に可視率が高い順にランドマークを抽出する、
請求項1に記載のナビゲーションシステム。 The landmark extraction unit
Dividing the map into a plurality of regions;
Select a plurality of landmarks for each area in order of height,
From the selected landmarks, the landmarks are extracted in descending order of visibility for each of the nodes.
The navigation system according to claim 1.
前記地理情報システムから提供される3次元地図情報に基づいて、複数のノード各々からの3次元コンピュータグラフィック画像データを生成し、
生成された3次元コンピュータグラフィック画像データにおける前記ランドマークの画像をレンダリングし、
レンダリングされた前記ランドマークに基づいて、前記ランドマークの可視率を求め、
求められた可視率に基づいて、前記複数のノード各々から視認できるランドマークを、前記ノード毎に抽出する、
請求項2に記載のナビゲーションシステム。 The landmark extraction unit
Generating 3D computer graphic image data from each of a plurality of nodes based on the 3D map information provided from the geographic information system;
Rendering an image of the landmark in the generated three-dimensional computer graphic image data;
Based on the rendered landmark, determine the visibility of the landmark;
Based on the obtained visibility, a landmark that is visible from each of the plurality of nodes is extracted for each of the nodes.
The navigation system according to claim 2.
インターネット上に投稿されたランドマークに関する情報と、その情報が投稿された位置情報とに基づいて、前記ランドマークの存在位置を知覚できる範囲を求め、前記ランドマークの可視率に相当する値を決定する、
請求項1に記載のナビゲーションシステム。 The landmark extraction unit
Based on the information about the landmark posted on the Internet and the position information where the information is posted, the range where the location of the landmark can be perceived is obtained, and the value corresponding to the visibility of the landmark is determined. To
The navigation system according to claim 1.
前記出発地から前記目的地までに通過する複数のノード各々について、道標として選択されたランドマークの可視率と、
隣接するノード間での道標とするランドマークの切り替え頻度と、
をコストとするコスト関数の値が最小となるように、
前記出発地から前記目的地までの経路を探索する、
請求項2から4のいずれか一項に記載のナビゲーションシステム。 The route search unit
Visibility of landmarks selected as guideposts for each of a plurality of nodes passing from the starting point to the destination,
Switching frequency of landmarks between adjacent nodes,
So that the value of the cost function with
Search for a route from the starting point to the destination,
The navigation system according to any one of claims 2 to 4.
前記出発地から前記目的地までの経路の距離を前記コスト関数のコストとしてさらに加えて、前記出発地から前記目的地までの経路を探索する、
請求項5に記載のナビゲーションシステム。 The route search unit
Further adding the distance of the route from the starting point to the destination as the cost of the cost function, and searching for a route from the starting point to the destination.
The navigation system according to claim 5.
最適化アルゴリズムを用いて、前記出発地から前記目的地までの経路を探索する、
請求項5又は6に記載のナビゲーションシステム。 The route search unit
Search for a route from the starting point to the destination using an optimization algorithm;
The navigation system according to claim 5 or 6.
地理情報システムから提供される3次元地図情報と、インターネット上に投稿された地物に関する情報及びその情報が投稿された位置情報との少なくとも一方に基づいて、前記複数のノードで認識可能な面状のランドマークと、複数のノードに跨がる線状のランドマークと、前記各ノードで認識可能な点状のランドマークを、ランドマークとして抽出する、
請求項1から7のいずれか一項に記載のナビゲーションシステム。 The landmark extraction unit
A planar shape that can be recognized by the plurality of nodes based on at least one of three-dimensional map information provided from the geographic information system, information on a feature posted on the Internet, and position information on which the information is posted. Landmarks, linear landmarks straddling a plurality of nodes, and spot-like landmarks recognizable at each node are extracted as landmarks.
The navigation system according to any one of claims 1 to 7.
前記線状又は面状のランドマークを道標として連続的に認識しながら出発地から目的地まで前記ノード間を移動可能な経路を探索する、
請求項8に記載のナビゲーションシステム。 The route search unit
Searching for a route that can move between the node from the starting point to the destination while continuously recognizing the linear or planar landmark as a signpost,
The navigation system according to claim 8.
前記線状のランドマーク上にある視認性の高い地物を点状のランドマークとして抽出し、
前記点状のランドマークと前記面状のランドマークとを結ぶ経路を新たな線状のネットワークとして抽出する、
請求項9に記載のナビゲーションシステム。 The route search unit
Extract highly visible features on the linear landmarks as dotted landmarks,
Extracting a path connecting the spot-like landmarks and the planar landmarks as a new linear network;
The navigation system according to claim 9.
前記地理情報システムから提供される3次元地図情報に含まれるランドマークの著名性に関する情報に基づいて、複数のノードに跨がって道標として認識可能なランドマークとして、前記線状のランドマークを抽出する、
請求項9又は10に記載のナビゲーションシステム。 The landmark extraction unit
Based on the information about the prominence of landmarks included in the three-dimensional map information provided from the geographic information system, the linear landmark is used as a landmark that can be recognized as a signpost across a plurality of nodes. Extract,
The navigation system according to claim 9 or 10.
出発地からの所定の条件を満たす地点までの経路については、可視率が高い面状又は線状のランドマークを優先して、経路を探索し、
前記地点から目的地までの経路については、面状又は線状のランドマークのうちの残りのランドマーク及び点状のランドマークを優先して、経路を探索する、
請求項8に記載のナビゲーションシステム。 The route search unit
For the route from the departure point to the point that satisfies the predetermined condition, search for the route by giving priority to the planar or linear landmark with high visibility,
For the route from the point to the destination, the route is searched by giving priority to the remaining landmarks and dotted landmarks among the planar or linear landmarks.
The navigation system according to claim 8.
面状のランドマークとして案内情報を提示したランドマークが、所定の距離以内となった場合に、当該ランドマークを点状のランドマークとして案内情報を提示する、
請求項8に記載のナビゲーションシステム。 The route search unit
When a landmark that presents guidance information as a planar landmark is within a predetermined distance, the landmark information is presented as a dotted landmark, and the guidance information is presented.
The navigation system according to claim 8.
前記各ノードで案内情報を知覚可能な提示装置又は前記ランドマークに、案内情報を提示させる情報を生成してその情報を提示する装置に送信する、
請求項1から13のいずれか一項に記載のナビゲーションシステム。 The route search unit
Generating information for presenting the guide information to the presentation device or the landmark capable of perceiving the guide information at each node, and transmitting the information to the device for presenting the information;
The navigation system according to any one of claims 1 to 13.
前記ランドマーク抽出部で抽出されたノード毎のランドマークに基づいて、道標となるランドマークの数及び切り替え頻度が少なくなるように、出発地から目的地まで前記ノード間を移動可能な経路を探索する経路探索ステップと、
を含むナビゲーション方法。 A landmark extracting step of extracting, for each of the nodes, a landmark capable of perceiving an existing position as a signpost at each of a plurality of nodes in the road network on the map based on the three-dimensional map information provided from the geographic information system;
Based on the landmarks for each node extracted by the landmark extraction unit, search for a route that can move between the nodes from the departure point to the destination so as to reduce the number of landmarks and the switching frequency. A route search step to
Navigation method including.
地理情報システムから提供される3次元地図情報に基づいて、地図上の道路ネットワークにおける複数のノード各々で道標として存在位置を知覚できるランドマークを、前記ノード毎に抽出するランドマーク抽出部、
前記ランドマーク抽出部で抽出されたノード毎のランドマークに基づいて、道標となるランドマークの数及び切り替え頻度が少なくなるように、出発地から目的地まで前記ノード間を移動可能な経路を探索する経路探索部、
して機能させるプログラム。 Computer
A landmark extraction unit that extracts, for each node, a landmark that can perceive its position as a signpost at each of a plurality of nodes in a road network on the map, based on the three-dimensional map information provided from the geographic information system;
Based on the landmarks for each node extracted by the landmark extraction unit, search for a route that can move between the nodes from the departure point to the destination so as to reduce the number of landmarks and the switching frequency. A route search unit,
Program to make it work.
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