(57)【要約】  本発明は、処理ユニット（１１）とディスプレイ（１８）とを具備するナビゲーションデバイス（１０、１０’）に関する。処理ユニット（１１）は、ディスプレイ（１８）上に地図データを表示するように構成される。ナビゲーションデバイス（１０、１０’）は、処理ユニット（１１）にカメラ出力を提供するように構成されるカメラ（２４）を更に具備する。処理ユニット（１１）は、カメラ（２４）からカメラ出力を受信し、受信したカメラ出力に基づいてナビゲーションデバイス（１０、１０’）の動きを検出し、検出した動きに対応して表示された地図データをスクロールするように更に構成される。
2009505098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ユニット（１１）とディスプレイ（１８）とを具備し、前記処理ユニット（１１）が前記ディスプレイ（１８）上に地図データを表示するように構成されるナビゲーションデバイス（１０、１０’）であって、
前記ナビゲーションデバイス（１０、１０’）は、前記処理ユニット（１１）にカメラ出力を提供するように構成されるカメラ（２４）を更に具備し、
前記処理ユニット（１１）は：
−前記カメラ（２４）からカメラ出力を受信し、
−前記受信したカメラ出力に基づいて前記ナビゲーションデバイス（１０、１０’）の動きを検出し、
−前記検出した動きに対応して前記表示された地図データをスクロールするように更に構成される
ことを特徴とするナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項２】
前記処理ユニット（１１）は、
パターン認識技術を使用して前記カメラ出力から前記ナビゲーションデバイス（１０、１０’）の前記動きを検出するように構成される
請求項１記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項３】
前記処理ユニット（１１）は、
前記検出した動きから方向を検出し、前記表示された地図データを前記検出した方向とは逆方向にスクロールするように構成される
請求項１又は２記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項４】
前記処理ユニット（１１）は、
前記検出した動きから距離を検出し、前記表示された地図データを前記検出した距離に対応するスクロールの距離だけスクロールするように構成される
請求項１から３のいずれか１項に記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項５】
前記スクロールの距離は、感度係数に基づいて調整される
請求項４記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項６】
前記感度係数は、調整可能である
請求項５記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項７】
前記感度係数は、前記カメラ（２４）の焦点距離に更に依存する
請求項５又は６記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項８】
前記処理ユニット（１１）は、
前記検出した動きから回転を検出し、前記表示された地図データを前記検出した動きの方向とは逆方向に回転することにより前記表示された地図データをスクロールするように構成される
請求項１から７のいずれか１項に記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項９】
前記処理ユニット（１１）は、
前記カメラ（２４）の光軸方向の動きを検出し、前記検出した動きに対応するズーム動作を実行することにより前記表示された地図データをスクロールするように構成される
請求項１から８のいずれか１項に記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項１０】
前記ナビゲーションデバイス（１０、１０’）は、地図データを格納するメモリ素子（１２、１３、１４、１５）
を更に具備する請求項１から９のいずれか１項に記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項１１】
前記ナビゲーションデバイス（１０）の現在の位置を判定するための情報を前記処理ユニット（１１）に提供するように構成される位置決め装置（２３）
を更に具備し、
前記ナビゲーションデバイス（１０）が地図データを表示するように構成される第１のモード、
前記ナビゲーションデバイス（１０）が前記位置決め装置（２３）を使用して現在の位置を判定し、ルートを計画し且つ計画したルートをユーザに案内するように構成される第２のモード、
のいずれかになるように構成される
請求項１から１０のいずれか１項に記載のナビゲーションデバイス（１０）。
【請求項１２】
前記ナビゲーションデバイス（１０）は、
前記位置決め装置（２３）からの情報に基づいて前記第１のモードから前記第２のモード又は前記第２のモードから前記第１のモードに切り替わるように構成される
請求項１１記載のナビゲーションデバイス（１０）。
【請求項１３】
前記位置決め装置（２３）からの前記情報は、目的地の住所、速度、加速度のうちの１つである
請求項１２記載のナビゲーションデバイス（１０）。
【請求項１４】
前記ナビゲーションデバイス（１０）は、
前記位置決め装置（２３）により情報が提供されない場合に、前記第２のモードに切り替わるように構成される
請求項１１から１３のいずれか１項に記載のナビゲーションデバイス（１０）。
【請求項１５】
前記ナビゲーションデバイス（１０）は、
例えば、前記処理ユニット（１１）に接続される適切なボタンを押下することによる、ユーザの入力に基づいて前記第１のモードから前記第２のモード又は前記第２のモードから前記第１のモードに切り替わるように構成される
請求項１１記載のナビゲーションデバイス（１０）。
【請求項１６】
前記ナビゲーションデバイス（１０、１０’）は、
加速度計、ジャイロスコープの少なくとも一方である内部センサデバイス（２８）
を更に備え、
前記受信したカメラ出力に基づいて前記ナビゲーションデバイス（１０、１０’）の前記検出した動きの正確度を更に向上する
請求項１から１５のいずれか１項に記載のナビゲーションデバイス（１０、１０’）。
【請求項１７】
ディスプレイ（１８）を具備するナビゲーションデバイス（１０、１０’）上に表示された地図データをスクロールする方法であり：
−前記ディスプレイ（１８）上に地図データを表示することから成る方法であって、
前記ナビゲーションデバイス（１０、１０’）はカメラ（２４）を更に具備し、
−前記カメラ（２４）からカメラ出力を受信する工程と、
−前記受信したカメラ出力に基づいて前記ナビゲーションデバイス（１０、１０’）の動きを検出する工程と、
−前記検出した動きに対応して前記表示された地図データをスクロールする工程と
を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
コンピュータ構成にロードされた時に請求項１７記載の方法を実行するように構成されるコンピュータプログラム。
【請求項１９】
請求項１８記載のコンピュータプログラムを含むデータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理ユニットとディスプレイとを具備するナビゲーションデバイスに関する。処理ユニットは、ディスプレイ上に地図データを表示するように構成される。
【０００２】
更に本発明は、ナビゲーションデバイス上に表示された地図データをスクロールする方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＧＰＳ（Global Positioning System）に基づく従来のナビゲーションデバイスは周知であり、車載ナビゲーションシステムとして広く採用されている。そのようなＧＰＳに基づくナビゲーションデバイスは、自身の地球上における位置を測定する能力を有する外部（又は内部）のＧＰＳ受信機と通信を行う機能を含む演算装置に関係する。更に、演算装置は、出発地の住所と目的地の住所との間のルートを判定する能力を有する。出発地の住所と目的地の住所は、演算装置のユーザにより入力される。通常、演算装置は、地図データベースから出発地の住所の場所と目的地の住所の場所との間の「最善」又は「最適」なルートを計算することがソフトウェアにより可能になる。「最善」又は「最適」なルートは、所定の基準に基づいて決められ、必ずしも最速又は最短のルートである必要はない。
【０００４】
ナビゲーションデバイスは、通常は車両のダッシュボードに搭載されるが、車両に搭載されたコンピュータ又は自動車のラジオの一部として構成されてもよい。ナビゲーションデバイスは、ＰＤＡ等の携帯型のシステム（の一部）であってもよい。
【０００５】
ＧＰＳ受信機から得られる位置情報を使用することにより、演算装置は、定期的に自装置の位置を判定し、車両の現在の位置をユーザに対して表示できる。ナビゲーションデバイスは、地図データを格納するメモリ素子及び地図データの選択部分を表示するディスプレイを具備してもよい。
【０００６】
更にナビゲーションデバイスは、ディスプレイ上に表示され且つ／又はスピーカからの可聴信号として生成される適切なナビゲーション指示により判定されたルートの案内の方法を指示できる（例えば、「１００ｍ先を左折する」）。達成される動作を示す図形（例えば、前方を左折することを示す左矢印）は、ステータスバーに表示され、地図自体には該当する分岐点／曲がり角等に重ね合わされる。
【０００７】
運転者がナビゲーションシステムにより計算されたルートに沿って自動車を運転している時に、運転者によりルートの再計算が開始されることを許容する車載ナビゲーションシステムが知られている。これは、車両が建築工事又は交通渋滞に直面した場合に有用である。
【０００８】
ナビゲーションデバイスにより展開されるルート計算アルゴリズムの種類をユーザが選択できることが周知であり、例えば、「通常」モード及び「高速」モード（最短時間でルートを計算するが、通常モード程多くの代替ルートを調査しない）から選択する。
【０００９】
また、ユーザが規定した基準でルートを計算できることが周知である。例えば、ユーザは、景色のよいルートがデバイスにより計算されることを好む。デバイスのソフトウェアは、種々のルートを計算し、例えば、景色が美しい所としてタグ付けされる興味のある場所（名所（ＰＯＩ）として知られた場所）をルートに沿って最も多く含むルートを更に有利に重み付けする。
【００１０】
従来技術によると、ナビゲーションデバイスは、地図をディスプレイ上に表示するように構成され、例えば、計画されたルートをユーザに対して示す。これは、自身の方向付けを助長する。ナビゲーションデバイスは、ルートの計画又は現在位置の表示を行なうオプションのない地図表示装置としてのみ使用されてもよい。しかし、通常は地図の一部のみが表示される。ユーザがディスプレイの左側（すなわち西側）等のディスプレイの範囲外の地図の一部を見たい場合、ユーザは地図を右方向にスクロールする必要がある。これは、ナビゲーションデバイスに提供される（仮想）ボタン又はマウスを使用することにより行なわれてもよい。スクロールは、ペン（スタイラス又はポインタ）又は指をタッチスクリーン上で動かすことにより行なわれてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、ナビゲーションデバイスにより表示される地図をスクロールする別の方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、本発明は先に規定されるようなナビゲーションデバイスを提供する。ナビゲーションデバイスは、処理ユニットにカメラ出力を提供するように構成されるカメラを更に具備し、処理ユニットは：
−カメラからカメラ出力を受信し、
−受信したカメラ出力に基づいてナビゲーションデバイスの動きを検出し、
−検出された動きに対応して表示された地図データをスクロールするように更に構成されることを特徴とする。
【００１３】
これは、（仮想）ボタン又はマウスを使用する必要なく、表示された地図を所望の方向にスクロールする別の方法を提供する。また、このスクロール方法は、まるでユーザが拡大鏡を使って地図を見るかのように、ユーザの直感に対応する。そして、ディスプレイはそのような拡大鏡として動作し、表示される地図は、ナビゲーションデバイスのディスプレイよりも大きくなる。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、処理ユニットは、パターン認識技術を使用してカメラ出力からナビゲーションデバイスの動きを検出するように構成される。パターン認識技術を使用することは、カメラの動きを測定するのに容易且つ信頼性のある方法である。それらパターン認識技術は当業者には周知である。
【００１５】
本発明の一実施形態によると、処理ユニットは、検出した動きから方向を検出し、表示された地図データを検出した方向とは逆方向にスクロールするように構成される。ナビゲーションデバイスの動きの検出はスクロール方向を判定するのに使用され、所望の方向にスクロールする容易且つ直観的な方法を提供する。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、処理ユニットは、検出した動きから距離を検出し、表示された地図データを検出した距離に対応するスクロールの距離だけスクロールするように構成される。地図をスクロールする距離は、ナビゲーションデバイスが動く距離に結び付けることによりユーザによって容易に制御される。
【００１７】
本発明の一実施形態によると、スクロールの距離は、感度係数に基づいて調整される。スクロールの距離は感度係数に更に依存してもよく、ナビゲーションデバイスの検出した動きに基づいてスクロールする量を判定する。
【００１８】
本発明の一実施形態によると、感度係数は調整可能である。これにより、ユーザの要望に従ってシステムの感度を変更するオプションがユーザに提供される。
【００１９】
本発明の一実施形態によると、感度係数は、カメラの焦点距離に更に依存する。カメラは、オートフォーカス機能を備えてもよい。選択された焦点距離に関する情報は、カメラにより処理ユニットに提供されてもよい。カメラ出力における物体の距離は、検出した動きの量に影響を与える。カメラが近くの物体を捕えている時、検出した動きの量は、カメラが遠くの物体を見る時より大きい。この影響を補償するために、カメラの焦点距離を使用して感度係数を調整してもよい。
【００２０】
本発明の一実施形態によると、処理ユニットは、検出した動きから回転を検出し、表示された地図データを検出した動きの方向とは逆方向に回転することにより表示された地図データをスクロールするように構成される。これにより、地図ビューを回転する容易且つ直観的な方法が提供される。
【００２１】
本発明の一実施形態によると、処理ユニットは、カメラの光軸方向の動きを検出し、検出した動きに対応するズーム動作を実行することにより表示された地図データをスクロールするように構成される。これにより、ズームイン又はズームアウトする容易な方法が提供される。
【００２２】
本発明の一実施形態によると、ナビゲーションデバイスは、地図データを格納するメモリ素子を更に具備する。
【００２３】
本発明の一実施形態によると、ナビゲーションデバイスは、ナビゲーションデバイスの現在の位置を判定するための情報を処理ユニットに提供するように構成される位置決め装置を更に具備し、ナビゲーションデバイスは、ナビゲーションデバイスが地図データを表示するように構成される第１のモード、ナビゲーションデバイスが位置決め装置を使用して現在の位置を判定し、ルートを計画し且つ計画したルートをユーザに案内するように構成される第２のモード、のいずれかになるように構成される。これにより、ルートを計画し且つ計画したルートをユーザに案内するオプションを備えるナビゲーションデバイスと地図表示装置とが組み合わされる。
【００２４】
本発明の一実施形態によると、ナビゲーションデバイスは、位置決め装置からの情報に基づいて第１のモードから第２のモード又は第２のモードから第１のモードに切り替わるように構成される。
【００２５】
本発明の一実施形態によると、位置決め装置からの情報は、目的地の住所、速度、加速度のうちの１つである。それら情報は、ユーザが第１のモードでデバイスを使用することを好むか又は第２のモードでデバイスを使用することを好むかを示す。例えば、速い速度、大きい加速度の少なくとも一方が検出される場合、ユーザは、第２のモードでナビゲーションデバイスを使用することを望むであろう。目的地に到達したことが検出される場合、ユーザは、それ以上第２のモードでナビゲーションデバイスを使用することを望まないであろう。従って、ナビゲーションデバイスは自動的に第１のモードに切り替わってもよい。
【００２６】
本発明の一実施形態によると、ナビゲーションデバイスは、情報が位置決め装置により提供されない場合に第２のモードに切り替わるように構成される。この場合、ナビゲーションデバイスは室内にある可能性が高く、ユーザは、第２のモードでナビゲーションデバイスを使用する必要がない。
【００２７】
本発明の一実施形態によると、ナビゲーションデバイスは、例えば、処理ユニットに接続される適切なボタンを押下することによるユーザの入力に基づいて第１のモードから第２のモード又は第２のモードから第１のモードに切り替わるように構成される。
【００２８】
本発明の一実施形態によると、ナビゲーションデバイスは、加速度計、ジャイロスコープの少なくとも一方である内部センサデバイスを更に備え、受信したカメラ出力に基づくナビゲーションデバイスの検出した動きの正確度を更に向上する。それら内部センサデバイスは、追加の情報をナビゲーションデバイスに提供するために使用され、検出した動きの正確度を更に向上してもよい。
【００２９】
更なる面によると、本発明は、ディスプレイを具備するナビゲーションデバイス上に表示された地図データをスクロールする方法であり；
−ディスプレイ上に地図データを表示することから成る方法に関し、
ナビゲーションデバイスはカメラを更に具備し、方法は：
−カメラからカメラ出力を受信する工程と、
−受信したカメラ出力に基づいてナビゲーションデバイスの動きを検出する工程と、
−検出した動きに対応して表示された地図データをスクロールする工程とを更に含むことを特徴とする。
【００３０】
更なる面によると、本発明は、コンピュータ構成にロードされた時に上記方法を実行するように構成されるコンピュータプログラムに関する。
【００３１】
更なる面によると、本発明は、上述に関わるコンピュータプログラムを含むデータ記憶媒体に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
添付の概略図を参照して、本発明の実施形態を例として説明する。図中、対応する図中符号は対応する部分を示す。
【００３３】
図１は、算術演算を行なうプロセッサユニット１１を具備するナビゲーションデバイス１０の一実施形態を示す概略ブロック図である。プロセッサユニット１１は、ハードディスク１２、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１３、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）１４及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５等の命令及びデータを格納する記憶装置と通信するように構成される。記憶装置は、地図データを含んでもよい。この地図データは、２次元地図データ（緯度及び経度）であってもよいが、第３の次元（高度）を含んでもよい。地図データは、ガソリンスタンド、興味のある場所に関する情報等の追加の情報を更に含んでもよい。また、地図データは、道路沿いの建物及び物体の形状に関する情報を含んでもよい。
【００３４】
プロセッサユニット１１は、キーボード１６及びマウス１７等の１つ以上の入力装置と通信するように構成されてもよい。キーボード１６は、例えば、タッチスクリーンであるディスプレイ１８に提供される仮想キーボードであってもよい。プロセッサユニット１１は、例えば、フロッピディスク２０又はＣＤ ＲＯＭ２１を読み取るために、ディスプレイ１８、スピーカ２９及び１つ以上の読み取り装置１９等の１つ以上の出力装置と通信するように更に構成されてもよい。ディスプレイ１８は、従来のコンピュータディスプレイ（例えば、ＬＣＤ）であってもよく、あるいは計測データを自動車のフロントガラスに投影するために使用されるヘッドアップディスプレイ等の投影型ディスプレイであってもよい。ディスプレイ１８は、タッチスクリーンとして機能するように構成されるディスプレイであってもよい。タッチスクリーンは、ユーザが指でディスプレイ１８に触れることにより命令及び情報の少なくとも一方を入力することを可能にする。
【００３５】
スピーカ２９は、ナビゲーションデバイス１０の一部として構成されてもよい。ナビゲーションデバイス１０が車載ナビゲーションデバイスとして使用される場合、ナビゲーションデバイス１０は、自動車のラジオ及びボードコンピュータ等のスピーカを使用してもよい。
【００３６】
プロセッサユニット１１は、ナビゲーションデバイス１０の位置に関する情報を提供するＧＰＳ受信機等の位置決め装置２３と通信するように更に構成されてもよい。本実施形態によると、位置決め装置２３はＧＰＳに基づく位置決め装置２３である。しかし、ナビゲーションデバイス１０には、任意の種類の位置検知技術を実装してもよく、ＧＰＳに限定されないと理解されるであろう。従って、ナビゲーションデバイス１０は、欧州のガリレオシステム等の他の種類のＧＮＳＳ（global navigation satellite system：グローバルナビゲーションサテライトシステム）を使用して実現することもできる。同様に、ナビゲーションデバイス１０は、衛星を使用する位置／速度システムに限定されず、地上ビーコン又はデバイスが地理的な場所を判定することを可能にする任意の他の種類のシステムを使用しても同様に展開される。
【００３７】
しかし、当業者に周知の更なる及び／又は他の記憶装置、入力装置及び読み取り装置が提供されてもよいことが理解されるべきである。更に、それら装置のうち１つ以上の装置は、必要に応じてプロセッサユニット１１から物理的に遠く離れて配置されてもよい。プロセッサユニット１１は１つのボックスで示されるが、当業者には周知であるように、互いに遠く離れて配置され且つ１つの主プロセッサにより制御されるか又は同時に機能するいくつかの処理ユニットを含んでもよい。
【００３８】
ナビゲーションデバイス１０は、コンピュータシステムとして示されるが、本明細書で説明される機能を実行するように構成されるアナログ、デジタル、ソフトウェア技術の少なくとも１つを使用する任意の信号処理システムであってもよい。図１に示すナビゲーションデバイス１０は、複数の構成要素から構成されるものとして示すが、単一のデバイスとして構成されてもよいことが理解されるであろう。
【００３９】
ナビゲーションデバイス１０は、Ｎａｖｉｇａｔｏｒと呼ばれるＴｏｍＴｏｍ  Ｂ．Ｖ．のナビゲーションソフトウェア等のナビゲーションソフトウェアを使用してもよい。ナビゲータソフトウェアは、Ｃｏｍｐａｑ  ｉＰａｑ等のタッチスクリーンの（すなわち、スタイラスで制御される）ＰｏｃｋｅｔＰＣ搭載ＰＤＡデバイス、並びに一体型ＧＰＳ受信機２３を有するデバイス上で実行してもよい。組み合わされたＰＤＡ及びＧＰＳ受信機システムは、車載ナビゲーションシステムとして使用されるものとして設計される。本発明は、一体型ＧＰＳ受信機／コンピュータ／ディスプレイを有するデバイス、あるいは車両以外による使用（例えば、歩行者）又は自動車以外の車両（例えば、航空機）に対して設計されたデバイス等のナビゲーションデバイス１０の任意の他の構成で実現されてもよい。
【００４０】
図２は、上述のようなナビゲーションデバイス１０を示す。
【００４１】
ナビゲータソフトウェアは、ナビゲーションデバイス１０上で実行する場合、図２に示すようにディスプレイ１８に通常のナビゲーションモード画面をナビゲーションデバイス１０に表示させる。このビューは、テキスト、記号、音声ガイダンス及び動画地図の組合せを使用して運転指示を提供してもよい。重要なユーザインタフェース要素は、３Ｄ地図が画面の殆どを占有することである。尚、その地図は２Ｄ地図として示されてもよい。
【００４２】
地図は、ナビゲーションデバイス１０が動く方向が常に「上姿勢」になるように回転されたナビゲーションデバイス１０の位置及びその周囲を示す。ステータスバー２は、画面の下１／４に渡ってもよい。ナビゲーションデバイス１０の現在の場所（ナビゲーションデバイス１０自体が従来のＧＰＳ位置探索を使用して判定する）及びその姿勢（移動する方向から推測される）は、位置矢印３により示される。デバイスにより計算されたルート４（メモリ素子１１、１２、１３、１４、１５の地図データベースに格納された地図データに適用されるメモリ素子１１、１２、１３、１４、１５に格納されたルート計算アルゴリズムを使用して）は、陰影（又は強調）をつけた経路で示される。ルート４において、全ての主な動作（例えば、角、交差点、ロータリー等を曲がる）は、ルート４に重なる矢印５により概略的に示される。ステータスバー２は、左側に次の動作６（ここでは、右折）を示す概略的なアイコンを更に含む。ステータスバー２は、デバイスにより計算されたルート全体のデータベース（すなわち、選択されるルートを規定する全ての道路及び関連する動作のリスト）から抽出される次の動作までの距離（すなわち、右折−ここでは距離は１９０メートル）を更に示す。ステータスバー２は、現在の道路名８、到着までの推定時間９（ここでは、３５分）、実際の推定到着時間２５（４：５０ｐｍ）及び目的地までの距離２６（３１．６Ｋｍ）を更に示す。ステータスバー２は、移動電話と同様の信号強度指標でＧＰＳ信号強度等の追加の情報を更に示してもよい。
【００４３】
上述したように、ナビゲーションデバイスは、ユーザがナビゲーションメニュー（不図示）を呼び出すことを可能にするタッチスクリーン等の入力装置を具備してもよい。このメニューから、他のナビゲーション機能は開始又は制御される。非常に容易に呼び出される（例えば、地図の表示からメニュー画面まで１ステップである）メニュー画面からナビゲーション機能を選択することを可能にすることにより、ユーザ対話が非常に簡単化されて高速且つ容易になる。ナビゲーションメニューは、ユーザが目的地を入力するオプションを含む。
【００４４】
ナビゲーションデバイス１０自体の実際の物理的な構造は、一体型ＧＰＳ受信機２３又は外部ＧＰＳ受信機からのＧＰＳデータ出力以外は任意の従来の携帯型のコンピュータと基本的に異ならない。従って、メモリ素子１２、１３、１４、１５は、ルート計算アルゴリズム、地図データベース及びユーザインタフェースソフトウェアを格納する。プロセッサユニット１２は、ユーザ入力を解釈及び処理し（例えば、出発地及び目的地の住所を入力するためのタッチスクリーン、並びに全ての他の制御入力を使用して）、最適なルートを計算するルート計算アルゴリズムを展開する。「最適」は、最短時間又は最短距離、あるいは他のユーザに関係する要素等の基準を示してもよい。
【００４５】
更に詳細には、ユーザは、タッチスクリーン１８、キーボード１６等の提供された入力装置を使用して、ナビゲーションデバイス１０上で実行するナビゲーションソフトウェアにユーザの出発位置及び要求する目的地を入力する。ユーザは、移動ルートを計算する方法を選択する。ルートを非常に迅速に計算するがルートが最短ではない可能性のある「高速」モード；全ての可能なルートを調べ且つ最短のルートを見つけるが計算時間がより長い「フル」モード等の種々のモードが提供される。例えば、特に美しい景色としてマーク付けされた殆どの名所（興味のある位置）を通過するか又は子供が興味を持つ可能性のある殆どの名所を通過する景色のよいルート、あるいは分岐点が最も少ないルートをユーザが規定する等、他のオプションが可能である。
【００４６】
道路自体は、ナビゲーションデバイス１０上で実行するナビゲーションソフトウェアの一部である（又は、ナビゲーションソフトウェアによりアクセスされる）地図データベースにおいて線−すなわちベクトル（例えば、道路の始点、終点、方向であり、道路全体は、各々が始点／終点方向パラメータにより一意に規定される数百の部分から構成される）として記述される。地図は、そのような道路ベクトル、興味のある場所（名所）、道路名、公園の境界や川の境界等の他の地理的特徴の集合であり、それらはベクトルに関して規定される。全ての地図の特徴（例えば、道路ベクトル、名所等）は、ＧＰＳ座標系に対応するか又は関連する座標系で規定され、ＧＰＳシステムを介して判定されるデバイスの位置を地図に示される該当の道路に配置することを可能にする。
【００４７】
ルート計算は、ナビゲーションソフトウェアの一部である複雑なアルゴリズムを使用する。アルゴリズムは、大量の潜在的に異なるルートに点数をつけるために適用される。ナビゲーションソフトウェアは、景色のよいルート、歴史博物館及びスピードカメラなしとユーザが規定したフルモードスキャン等の基準（又はデバイスのデフォルト）に対してそれらルートを評価する。規定された基準に最もよく適合するルートは、プロセッサユニット１１により計算され、ベクトル、道路名及びベクトルの終点で行なわれる動作のシーケンス（例えば、１００メートル先でｘ通りを左折する等、ルートの各道路に沿う所定の距離に対応する）としてメモリ素子１２、１３、１４、１５のデータベースに格納される。
【００４８】
ナビゲーションデバイス１０は、図１に示すようなカメラ２４を備える。図３は、ナビゲーションデバイス１０を概略的に示す側面図であり、カメラ２４がナビゲーションデバイス１０と一体的に構成されることを示す。更に図３は、ディスプレイ１８を概略的に示す。カメラ２４は、カメラ出力を生成し、図１に示すプロセッサユニット１１にそのカメラ出力を送信するように構成される。以下に説明するように、プロセッサユニット１１は受信したカメラ出力を解析するように構成される。
【００４９】
図４ａ及び図４ｂは、別のナビゲーションデバイス１０’をそれぞれ示す正面図及び背面図である。図４ａは、地図データの一部を表示するディスプレイ１８及び１つ以上の一体的に構成されたボタンを含むボタン構成３０を示す。図４ｂは、ナビゲーションデバイス１０’の背面に提供されるカメラ２４を示す。最後に、図４ｃは、ナビゲーションデバイス１０’を概略的に示す側面図である。
【００５０】
図４ａ、図４ｂ及び図４ｃを参照して説明される別のナビゲーションデバイス１０’は、主に、ナビゲーションデバイス１０’の現在の位置を判定し、ルートを計画し且つ目的地の住所までユーザを案内するオプションを有さない地図表示装置である。ナビゲーションデバイス１０’は、ナビゲーションデバイス１０’が単に地図表示装置として使用される第１のモードのみで動作可能であるように構成され、ナビゲーションデバイス１０は、第１のモード及び第２のモードで動作可能であるように構成される。ここで、第２のモードとは、現在の位置を判定し、ルートを計画し且つ計画したルートを介してユーザを案内することである。
【００５１】
図１、図２及び図３を参照して説明されるナビゲーションデバイス１０、並びに図４ａ、図４ｂ及び図４ｃを参照して説明されるナビゲーションデバイス１０’は、本発明と組み合わされて使用されてもよいことが理解されるであろう。
【００５２】
本発明によると、ナビゲーションデバイス１０、１０’は、カメラ２４により記録される画像を解析することによってナビゲーションデバイス１０、１０’の動きを検出するように構成される。これは、従来技術から周知である単純なパターン認識技術を使用することにより行なわれてもよい。
【００５３】
例えば、パターン認識技術は、カメラ出力のある特定の特徴（端部、角）を区別し、カメラ２４（又は撮影されるアイテム）が移動する時にその特徴を追従できることが周知である。それを行なうことにより、カメラ２４の動きは検出される。このことを行なうために、メモリ素子１２、１３、１４、１５は、カメラ２４ひいてはナビゲーションデバイス１０、１０’の動きを検出するパターン認識技術を実行するようにプロセッサユニット１１に命令するプログラム命令を格納してもよい。
【００５４】
パターン認識技術は、カメラ出力における複数の特徴を追従するのが好ましい。追従される特徴が多い程、ナビゲーションデバイス１０、１０’の動きはより確実に検出されうる。複数の特徴が追従される場合、プロセッサユニット１１は、殆どの特徴が同様の動きをする（例えば、７５％を上回る）場合のカメラ２４の動きのみを判定してもよい。これにより、撮影される物体の動きを起因とした誤った動きの検出が防止される。通常、撮影される物体の動きは、比較的少ない数の特徴の動きとなる。
【００５５】
ナビゲーションデバイス１０、１０’がテーブル等に置かれている場合、本発明に関わるスクロールオプションの使用を可能にするために、カメラ２４は、ナビゲーションデバイス１０、１０’に比較的、近接する物体に焦点を合わせられるのが好ましい。
【００５６】
表示された地図は、検出したカメラの動きに基づいてスクロールされる。例えば、カメラ２４の左方向への動きが検出される場合、地図は右方向にスクロールされてもよい。当然、地図データは、検出したナビゲーションデバイス１０の左方向への動きに基づいて左方向にスクロールされてもよいが、図５ｃを参照して更に説明されるように、検出した動きの逆方向にスクロールする方がより適切にユーザの直観に対応する。
【００５７】
これについては、図５ａ及び図５ｂに更に示す。図５ａは、図４ａと同様のナビゲーションデバイス１０’を示す。図５ｂは、図５ａの実世界の位置と比較して矢印Ａに沿って左上方向に動く図５ａと同様のナビゲーションデバイス１０’を示す。この動きは、上述のようにパターン認識技術を使用してカメラ２４から受信したカメラ出力２４を解析することによりナビゲーションデバイス１０’によって検出される。これは、図１、図２及び図３に示されるナビゲーションデバイス１０にも当てはまる。
【００５８】
当然、ナビゲーションデバイス１０、１０’の検出した動きに基づいてスクロールの距離を判定するために感度係数が適用されてもよい。この感度係数は、例えば、ナビゲーションデバイス１０、１０’において使用可能なメニューを介してユーザにより調整可能であってもよい。
【００５９】
ナビゲーションデバイス１０、１０’の動きが検出される場合、プロセッサユニット１１は、表示された地図データを対応する方向、この場合は右下方向である逆方向にスクロールするように構成される。地図がスクロールされる距離（スクロールの距離）は、ナビゲーションデバイス１０、１０’の検出された動きの距離に依存する。追従されるカメラ出力内の特徴が動いた距離は、ナビゲーションデバイス１０、１０’が動いた距離だけでなく、ナビゲーションデバイス１０、１０’と撮影される物体との間の距離にも依存することが理解されるであろう。従って、感度係数は、カメラ２４と撮影されるアイテムとの間の距離に依存してもよい。この距離は、適切な焦点距離を判定することにより処理ユニット１１又はカメラ２４によって判定されてもよい。
【００６０】
上述の結果、ナビゲーションデバイス１０、１０’が移動した時、ナビゲーションデバイス１０、１０’がディスプレイ１８の範囲外の地図を見るのに使用される拡大鏡のようなものであるという錯覚を与えるナビゲーションデバイス１０、１０’が得られる。ナビゲーションデバイス１０が移動する場合、地図の異なる部分が示される。これを図５ｃに概略的に示す。図５ｃは、ナビゲーションデバイス１０、１０’が仮想地図データ３１に囲まれていることを示す。ナビゲーションデバイス１０、１０’が右方向に移動する場合、ナビゲーションデバイス１０、１０’の右側にある仮想地図データ３１が表示される。言い換えると、これは、ナビゲーションデバイス１０、１０’が無限の地図上を動いているかのようである。
【００６１】
図６は、上述のスクロール方法を実行する場合にプロセッサユニット１１により実行されるステップを概略的に示すフローチャートである。
【００６２】
第１のステップ５１において、プロセッサユニット１１は、カメラ２４からカメラ出力を受信する。実際には、カメラ出力は、プロセッサユニット１１により常時受信される連続信号であってもよい。
【００６３】
第２のステップ５２において、プロセッサユニット１１は、受信したカメラ出力に基づいてナビゲーションデバイス１０、１０’が動く方向を検出する。これは、例えば、上述のパターン認識技術等の全ての種類の解析技術を使用することにより行なわれてもよい。
【００６４】
第３のステップ５３において、プロセッサユニット１１は、受信したカメラ出力の検出された動きに基づいてナビゲーションデバイス１０、１０’が移動した距離を検出する。これは、例えば、上述したような全ての種類の解析技術を使用することにより行なわれてもよい。
【００６５】
第４のステップ５４において、検出した距離は感度係数と乗算されてもよい。この係数は、ユーザにより調整可能であってもよく、あるいはカメラ２４と撮影されるアイテムとの間の距離又は地図の縮尺に依存してもよい。
【００６６】
最後に、第５のステップ５５において、表示される地図データは、検出した方向に対応する方向（例えば、逆方向）にスクロールされる。スクロールの距離は、検出されたナビゲーションデバイスの動いた距離及び感度係数に依存してもよい。
【００６７】
プロセッサユニット１１は、実際にはループしており、カメラ出力を常時受信及び解析し、それに従って表示された地図データを常時スクロールしていることが理解されるであろう。
【００６８】
上述では、ナビゲーションデバイス１０、１０’及び地図データの横方向の動きに関してのみ説明したが、回転の動きの実行及びズーム動作の実行等の他の種類の動きに対して使用されてもよいことが理解されるであろう。
【００６９】
上述のパターン認識技術を使用して、ナビゲーションデバイス１０、１０’の回転の動きを検出してもよい。これは、カメラ出力の特徴（端部、角）を追従することにより行なわれ、上述のようにその特徴を追従してもよい。回転の方向及び回転の角度は、カメラ出力に基づいてプロセッサユニット１１により検出される。次に、表示された地図データは、同様の角度に渡り逆方向にスクロール（回転）される。
【００７０】
上述のパターン認識技術を使用すると、カメラ２４の光軸方向へのナビゲーションデバイス１０、１０’の動きが検出される。これは、カメラ出力の特徴（端部、角）を追従することにより行なわれ、その特徴を追従してもよい。動く方向及び動く量は、カメラ出力に基づいてプロセッサユニット１１により検出されてもよい。カメラ２４が向いている方向へのカメラ２４の光軸に沿った動きが検出される場合、プロセッサユニット１１は表示された地図データを拡大、すなわちズームインしてもよい。逆の動き（カメラ２４が向いている方向とは逆方向へカメラ２４の光軸に沿う）が検出される場合、プロセッサユニット１１は表示された地図データを縮小、すなわちズームアウトしてもよい。
【００７１】
ズームイン又はズームアウトの量は、光軸に沿うナビゲーションデバイス１０、１０’の動きの量に依存する。感度係数は、ズームスピードをユーザの所望のスピードに調整するために適用されてもよい。当然ながら、ズームは逆に実行されてもよい。すなわち、カメラ２４が向いている方向へのカメラ２４の光軸に沿う動きが検出される場合に、プロセッサユニット１１は、表示された地図データを縮小、すなわちズームアウトしてもよい。
【００７２】
上述した本発明は、２次元（２Ｄ）で地図データを表示するように構成されるナビゲーションデバイス１０、１０’に適用されてもよく、また（擬似）遠近図又は３次元（３Ｄ）で地図データを表示するように構成されるナビゲーションデバイスに適用されてもよいことが理解されるであろう。（擬似）遠近図又は３次元モードが使用される場合、上空観察ポイントから見られるように地上の地図が表され、地図データにより表されるようにある特定の観察角度で地上を見下ろす。
【００７３】
ナビゲーションデバイスが遠近図又は３次元（３Ｄ）で地図データを表示する場合、２次元の場合とは異なるスクロール動作が検出した動きに基づいて実行されてもよい。例えば、ナビゲーションデバイス１０、１０’が光軸の方向に動いた結果、ズーム動作を行なわず、ユーザが地図データにより表されるような地表を「飛んでいる」という印象を得られる方向に地図データをスクロールしてもよい。更に、回転の動きが行なわれた結果、地図データが観察ポイントから観察される方向が変化してもよい。従って、ナビゲーションデバイス１０、１０’の反時計回りの回転の動きが検出される場合、観察方向は北から西に変更されてもよい（地図データは時計回り方向にスクロールされる）。
【００７４】
パターン認識技術は、特徴を追従し且つそれら特徴の動きを解析することにより、全ての種類の動きを検出してもよい。例えば、全ての特徴のうち殆どの特徴が同一方向に動く場合、横方向の動き（左右上下又はそれらの組合せ）が検出されてもよい。例えば、カメラ出力の上方部分の殆どの特徴が左方向に動き、カメラ出力の下方部分の殆どの特徴が右方向に動き、カメラ出力の左側部分の殆どの特徴が下方向に動き且つカメラ出力の右側部分の殆どの特徴が上方向に動く場合、（反時計回りの）回転の動きが検出されてもよい。また、殆どの特徴が中心点から離れる方向に動いていると考えられる場合、カメラ２４が向いている方向へのカメラ２４の光軸に沿う動きが検出されてもよい。
【００７５】
カメラ出力に基づく検出された動きの正確度は、加速度計、ジャイロスコープ等の内部センサデバイス２８（図１を参照）を使用することにより更に向上されてもよい。内部センサデバイス２８は、ナビゲーションデバイス１０、１０’の動き、加速度及び回転を検出するように構成される。内部センサデバイス２８は、処理ユニット１１に接続され、読み取り値を処理ユニット１１に送信してもよい。
【００７６】
内部センサデバイスの読み取り値は、カメラ出力に基づくナビゲーションデバイス１０の検出された動きの正確度を向上するために使用されてもよい。これにより、カメラ出力に基づく動き／角度の検出の品質が向上されるか、あるいは地図がスクロール（平行移動／回転／ズーム）されるスピード及び方向の少なくとも一方が調整される。
【００７７】
カメラ出力を解析することによりナビゲーションデバイス１０、１０’の検出された動きに基づいて地図をスクロールする上述の方法は、（仮想）ボタン又はマウスを使用する等、最新のスクロールオプションと組み合わせて使用されてもよい。組み合わせて使用される場合、ユーザは、カメラ出力に基づいて実行されたスクロールの動きを抑制、終了又は補正してもよい。
【００７８】
本明細書において使用される用語であるナビゲーションデバイス１０、１０’は、現在の位置を判定するように又はある特定の目的地までの最適なルートを判定するように構成されたナビゲーションデバイスを示すだけでなく、図４ａ、図４ｂ及び図４ｃに示されるナビゲーションデバイスのような地図（の一部）を表示することによりナビゲート又は方向付けを行なうことを助長する全てのデバイスを含む。
【００７９】
本発明が現在の位置を判定し、ルートを計画し且つ／又はそのような計画されたルートに従ってナビゲートする機能性を備えるナビゲーションデバイス１０と組み合わせて使用される場合、ナビゲーションデバイス１０は、ナビゲーションデバイス１０が地図表示装置としてのみ使用される第１のモードからナビゲーションデバイス１０が計画したルートをユーザに案内するために使用される第２のモードに切り替わるオプションを備える必要がある。
【００８０】
第１のモードから第２のモード及び第２のモードから第１のモードへの切り替えは、適切なボタンを使用する等によりユーザによって手動で行なわれてもよいが、ナビゲーションデバイス１０によって自動的に行なわれてもよい。そのようなボタンは仮想ボタンであってもよい。ボタンは、処理ユニット１１に信号を提供するように構成され、モードの切り替え、すなわち特に第１のモード又は第２のモードへの切り替えを指示する。
【００８１】
例えば、ナビゲーションデバイス１０が位置決め装置２３を使用してＧＰＳ信号を受信するように構成される場合、ナビゲーションデバイス１０は、ナビゲーションデバイス１０の動き及びその動きのスピードを検出できる。検出したスピード（速度）、加速度の少なくとも一方が例えば所定の閾値に対して相対的に大きい場合、ナビゲーションデバイス１０は第１のモードへ（第２のモードから）自動的に切り替わってもよい。その場合、ユーザは、移動している可能性が高く、ナビゲーションデバイス１０の現在の場所に基づく地図ビューに集中させられる。ユーザは、ナビゲーションデバイス１０の移動のためにスクロールする場合を除いて地図をスクロールする必要がない。
【００８２】
ナビゲーションデバイス１０の位置決め装置２３がＧＰＳ信号を受信しない場合、ナビゲーションシステムは第２のモードに切り替わってもよい。その場合、ナビゲーションデバイス１０は室内にある可能性が高く、ユーザは移動していない可能性が高い。ナビゲーションデバイスは、位置決め装置２３により受信された最新の有効な受信ＧＰＳ位置を使用して、ディスプレイ１８上に表示する地図の部分を判定してもよい。ナビゲーションデバイス１０は、加速度計、ジャイロスコープ等の内部センサデバイス２８を使用して、場所を更に正確に判定してもよい。
【００８３】
ナビゲーションデバイス１０は、位置決め装置２３に従って所望の目的地（住所）に到達した場合に第２のモードに切り替わってもよい。
【００８４】
更に、ナビゲーションデバイス１０の位置決め装置２３が有効なＧＰＳ信号を受信しないが、加速度計、ジャイロスコープ等の内部センサデバイス２８及びカメラ２４の少なくとも一方により比較的大きな動きが検出される場合、ナビゲーションデバイス１０は第２のモードに（第１のモードから）切り替わってもよい。
【００８５】
上述では本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上述した以外の方法で実現されてもよいことが理解されるであろう。例えば、本発明は、先に開示された方法を記述する機械可読命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態をとってもよく、あるいはそのようなコンピュータプログラムを格納したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク）の形態をとってもよい。全てのソフトウェアコンポーネントがハードウェアコンポーネントとして形成されてもよいことは、当業者には理解されるであろう。
【００８６】
上記説明は、例示することを意図しており、限定することを意図しない。従って、請求の範囲から逸脱せずに、説明された本発明に対して変形が行なわれてもよいことが当業者には明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】ナビゲーションデバイスを概略的に示す概略ブロック図である。
【図２】ナビゲーションデバイスを概略的に示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に関わるナビゲーションデバイスを概略的に示す側面図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態に関わるナビゲーションデバイスを概略的に示す正面図である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態に関わるナビゲーションデバイスを概略的に示す背面図である。
【図４ｃ】本発明の一実施形態に関わるナビゲーションデバイスを概略的に示す側面図である。
【図５ａ】本発明の一実施形態に関わるナビゲーションデバイスを概略的に示す図である。
【図５ｂ】本発明の一実施形態に関わるナビゲーションデバイスを概略的に示す図である。
【図５ｃ】本発明の一実施形態に関わるナビゲーションデバイスを概略的に示す図である。
【図６】本発明の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１】
2009505098.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
2009505098.tif 000008
【図５ａ】
2009505098.tif 000009
【図５ｂ】
2009505098.tif 000010
【図５ｃ】
2009505098.tif 000011
【図６】
2009505098.tif 000012
【国際調査報告】
2009505098.tif 000013
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