专利名称：导航系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导航系统，其可以寻找到达目的地的路线。
背景技术：
专利文献1描述了以下系统。设施数据包含设施在地图上的位置和设施门口的位置。该系统利用设施数据来确定车辆当前位于设施中。系统提取设施全部出口的坐标数据，并显示子屏幕，该子屏幕显示当前位置以及当前位置周围的设施出口。该系统指定离当前位置最近的出口，并且寻找从最近的出口连接到搜索到的路线的详细路线。系统识别从最近的出口到搜索到的路线的方向。系统利用子屏幕，不仅显示从最近的出口到搜索到的路线的行进方向引导，而且还显示连接到搜索到的路线的详细路线。
一专利文献1JP-2005-37275A设施数据可以不包括设施门口的位置。在这种情况下，系统不寻找通过设施出口的路线。通常，系统从邻近于设施的公路上的一点搜索路线。搜索到的路线可以不经过实际的设施出口。因此，用户需要确定从设施出口到搜索到的路线的起始点的路线。
此外，上述常规技术提供屏幕仅用于显示车辆当前位置和设施出口之间的位置关系。因此，用户不能根据当前车辆的方位(例如车辆的行进方向)而轻易找到设施出口所处的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种导航系统，该导航系统能够非常精确地寻找通过实际设施出口的路线。
根据本发明的一个方案，如下提供车辆中的导航系统。包括地图数据存储装置，其用于存储关于地图的地图数据，地图数据包括(i)关于设施位置和设施场所的设施数据以及(ii)关于设施外部公路的公路数据。包括车辆位置检测装置，其用于检测车辆的车辆位置。包括点存储装置，其用于将(i)车辆位置从设施外部的公路移动到设施内的进入点和(ii)车辆位置从设施内移动到设施外部公路的出口点的其中之一作为特定点进行存储。包括设施内部确定装置，其用于确定车辆位置是否在设施中。包括出口指定装置，其用于当确定车辆位置处于设施中时将存储在点存储装置中的特定点指定为出口，车辆能够通过该出口从设施内退出到设施外部的公路。
附图简述
图1是示出根据第一实施例的导航系统的总体结构的方框图；图2是示出为图1中的控制器所提供的控制功能的主要部分的方框图；图3是示出图2中的路线引导装置所执行的过程的流程图；图4是示出为根据第二实施例的控制器所提供的控制功能的主要部分的方框图；图5是示出图4中的路线引导装置所执行的过程的流程图；图6示出根据本发明第三实施例的设施出口引导的概况；图7示出基于根据第三实施例的现场公路(on-site road)指定的设施出口引导点；图8示出基于根据第三实施例的虚拟现场公路指定的设施出口引导点；图9A示出根据第三实施例的设施出口方向相对于车辆方向的角度θ；
图9B是列出根据第三实施例的角度θ和设施出口方向之间的关系的图表；图10是示出根据第三实施例的设施出口引导过程的流程图；图11是示出根据第三实施例的虚拟节点设定过程的流程图；图12是示出根据第四实施例的设施出口引导过程的第一半的流程图；图13是示出根据第四实施例的设施出口引导过程的第二半的流程图；图14是示出根据第四实施例的斜坡进入点引导过程的流程图；图15是示出根据第四实施例的出口方向引导过程的流程图。
优选实施例的详细说明第一实施例将参照附图对作为本发明实施例的例子的导航系统100进行说明。
如图1所示，导航系统100包括位置检测器1、地图数据输入器装置6、操作开关组7、外部存储器9、显示装置10、收发器11、声音控制器12、扬声器13、语音识别装置14、麦克风15、远程控制传感器16、远程控制器17、以及连接这些装置的控制器8。
控制器8是普通的计算机。控制器8包含公知的CPU、ROM、RAM、I/O、以及连接这些部件的总线。ROM包含由控制器8执行的程序。按照该程序，CPU等执行算术运算。
位置检测器1包括地磁传感器2、陀螺仪3、距离传感器4、以及GPS(全球定位系统)接收器5。地磁传感器2检测车辆的绝对方向。陀螺仪3检测车辆的相对方向。距离传感器检测车辆的行进距离。GPS接收器用于根据来自卫星的无线电波测量车辆位置的全球定位系统。这些传感器2、3、4、5等符合公知的技术。传感器2、3、4、5等中的每一个包含特征不同的误差。多个传感器2、3、4、5等用于互相补充。根据精度，上述装置的一部分可以构造位置检测器1。此外，可以使用用于方向盘的旋转传感器、用于旋转车轮的车辆速度传感器等(未示出)。
地图数据输入装置6配备有存储介质，例如DVD-ROM或CD-ROM。存储介质存储数字地图数据，该数字地图数据包括公路数据、背景数据、文本数据以及设施数据。将这些数据提供给控制器8。
公路数据包括链路数据和节点数据。将节点定义为公路在地图上相交、分岔、汇合的点。将链路定义为两个节点之间的线。连接的链路构成公路。链路数据包含唯一的编号(链路ID)，其用于指定链路；链路长度，其用于表示链路的长度；节点坐标(例如，纬度和精度)，其用于表示链路的起始和结束；公路名；公路类型，其分为诸如高速公路的收费公路、普通公路(国道以及属于省、城市、乡村等的本地公路)以及现场公路；公路宽度等。
链路数据还包括用于在地图上的一些设施(例如，大型设施，如主题公园和大型购物中心)中所提供的停车区内的公路的链路。将链路的公路类型指定为现场公路。
节点数据包括节点ID、节点坐标、节点名称、连接链路ID、以及连接链路之间的连接角。节点ID是分配给每个节点的唯一编号，在地图上公路在所述节点处相交、汇会或分岔。连接链路ID描述连接到节点的所有链路的链路ID。
设施数据用于寻找设施等。设施数据包括各种数据，例如名称、类型、以及表示设施位置的坐标。例如，给定的设施数据可以与诸如主题公园和大型购物中心的大型设施相匹配，并且可以与大于或等于指定的场地面积的区域等价。这种设施数据设有坐标以指定场地大小。例如，长方形设施沿对角线设有几个顶点坐标。
设施数据包括设施的典型坐标、引导坐标以及、面积数据(areadata)。将该引导坐标定义为当将设施指定为目标时路线引导结束的点。通常，引导坐标与设施入口坐标等价。面积数据也被称为多边形数据并且包括一组多边形，该组多边形形成围绕设施面积(范围)的闭合环路。关于一些设施，设施数据包括表示设施中的通道(例如，用于设施中的停车区的通道)的多个链路和节点，并且多个节点中的至少一个包含被定义为设施出口的现场通道数据。
操作开关组7包括与显示装置10集成在一起的接触开关或设置在显示装置10周围的机械开关。操作开关组7用于各种输入操作，例如改变显示在显示装置10上的地图的缩小量、选择菜单显示、设置目的地、开始路线引导、修改当前位置、改变显示屏幕、以及调整音量。远程控制器17设有多个操作开关(未示出)。操作这些操作开关与操作开关组7上的输入操作等效。操作远程控制器17产生表示输入操作的信号。将该信号经由远程控制传感器16提供给控制器8。
外部存储器9是一种存储器件，可作为存储卡、硬盘等来进行利用。外部存储器9提供可写存储介质。外部存储器9存储用户进入他或她家的位置以及各种类型的数据，例如文本数据、图象数据和声音数据。
外部存储器9还存储提供由位置检测器1检测到的车辆位置历史的驾驶日志。外部存储器9按年月顺序记下车辆位置的坐标数据。另外，外部存储器9可以记录链路ID和节点ID以及坐标数据。当存储的数据量达到指定的界限时，新数据将盖写最早存在的数据。
例如，显示装置10可作为液晶显示器或有机EL显示器来进行利用。显示装置10具有预定的地图显示区域。该区域利用重叠方式显示车辆位置标记，该车辆位置标记与车辆附近的公路地图上的车辆当前位置相对应。地图数据产生公路地图。显示装置10还可以显示辅助信息，例如当前时间和拥挤信息。
收发器11是向外部提供通信连接的通信装置。收发器11连接到VICS传感器。VICS传感器通过安装在公路上的信标和当地FM广播站从VICS(车辆信息及通信系统)(注册商标)中心接受信息。VICS中心提供公路交通信息，其包括天气信息、数据信息、设施信息、以及广告信息。收发器11将该公路交通信息发送给控制器8。收发器11还可以输出在控制器8中处理的信息。
根据声音控制器12所提供的声音输出信号，扬声器13向外输出声音(例如用于引导的声音、关于屏幕操作的解释、以及声音识别结果)。
麦克风15将操作员发出的语音以电信号的形式提供给语音识别装置14。语音识别装置14将由麦克风提供15的操作员的输入语音与存储在内部的识别字典(未示出)中的词汇数据(比较模式)进行比较。语音识别装置14将非常可能匹配的数据作为识别结果，提供给声音控制器12。
声音控制器12控制语音识别装置14。此外，对于提供语音输入的操作员，声音控制器12使用扬声器13来控制对讲(talk-back)输出(声音输出)。声音控制器12还向控制器8提供来自语音识别装置14的识别结果。
导航系统100具有所谓的路线引导功能。当用户使用操作开关组7或远程控制器17指定目的地时，系统将自动搜索从当前位置(或用户指定点)到目的地的最佳路线，这里将当前位置作为出发位置。系统在屏幕上显示搜索到的路线，并引导客户到达目的地。这种自动寻找最佳路线的技术例如使用根据公知的Dijkstra算法的成本计算法。
通过执行各种过程，控制器8主要实现这些功能。当目的地被指定时，控制器8使用地图数据输入装置6上的地图数据寻找路线。控制器8在显示装置10上显示搜索到的路线。控制器8还对地图进行放大，或者在分岔点或十字路口提供声音引导，以便向右转或者向左转。
基于来自声音识别装置14的信息，控制器8按照操作员的语音和操作开关组7或远程控制器17的操作执行指定的过程。例如，这些过程包括在外部存储器9上存储地图数据；改变地图缩小量；选择菜单显示；设置目的地；搜索路线；开始路线引导；修改当前位置；改变显示屏幕；以及调节音量。
图2是示出为控制器8提供的控制功能的主要部分的方框图。如图2所示，控制器8具有地图匹配装置20、路线引导装置22、设施出口学习装置24、目的地设置装置26、以及路线搜索装置28。
基于位置检测器1检测到的信号，地图匹配装置20确定车辆的位置坐标。基于确定的车辆位置坐标，地图匹配装置20从地图数据输入装置6读取车辆位置周围的地图数据。地图匹配装置20将车辆位置坐标与包含在地图数据中的公路数据以及设施数据中的面积数据进行比较。以这种方式，地图匹配装置20周期性地确定车辆位于地图数据中的哪条公路上以及哪个设施中。地图匹配装置20将车辆经过的路线的形状与车辆位置周围的公路形状进行比较。地图匹配装置20将假定与经过的路线最相关的公路是车辆正行驶的公路。以这种方式，地图匹配装置20还对根据来自位置传感器1的信号所确定的车辆位置坐标进行修正。
当地图匹配装置20确定车辆位置周围的地图数据时，路线引导装置22从地图数据输入装置6中读取该地图数据。此外，路线引导装置22将读取的地图数据上的车辆位置与路线搜索装置28搜索到的路线进行比较，以执行路线引导。
地图匹配装置20确定车辆坐标从在设施内部变化为在公路上。这时，设施出口学习装置24将该坐标作为设施出口的坐标存储在外部存储器9中。
目的地设置装置26在显示装置10上显示指定目的地的设置屏幕。或者，目的地设置装置26使扬声器13产生指定声音，以提示用户设置目的地。用户通过操纵操作开关组7或远程控制器17或者利用麦克风15用声音来指定点。目的地设置装置26将指定点限定为目的地。
当用户指定出发位置时，路线搜索装置28搜索一条或多条从出发位置到由目的地设置装置26所定义的目的地的线路。为此，线路搜索装置28根据由地图数据输入装置6提供的地图数据，使用如上所述的诸如Dijkstra算法的公知技术。路线搜索装置28将搜索到的路线显示在显示装置10上。
用户可以不指定出发位置。或者，可以将当前位置指定为出发位置。在这种情况下，路线搜索装置28执行图3中的过程以搜索到由目的地设置装置26所确定的目的地的路线。
在图3中的步骤S1，过程确定车辆的当前位置是否在设施内。当步骤S1的确定结果为否定时，在步骤S2过程假定当前位置为出发位置。过程使用类似于在用户指定出发位置时所使用的技术，搜索一条或多条从出发位置到目的地的路线。
当车辆的当前位置在设施内部时(步骤S1的结果为肯定)，在地图数据中的链路上不能发现当前位置，并且能够将当前位置指定为出发位置。过程进行到步骤S3。
在步骤S3，过程确定设施的设施数据是否包含现场通道数据。当步骤S3的确定结果为肯定时，过程进行到步骤S4，以搜索现场通道数据的链路并确定到定义为设施出口的节点的路线。与上面的步骤S2相似，过程搜索从节点(设施出口)到目的地的路线。
当设施数据不包含现场通单数据时，步骤S3的确定结果为否定。在这种情况下，过程进行到步骤S5，以确定外部存储器9是否存储由上述设施出口学习装置24所学到的设施出口的坐标。
当步骤S5的确定结果为否定时，过程进行到步骤S6。当车辆当前所在的设施的设施数据中含有引导坐标时，过程将该引导坐标确定为设施出口的坐标。然后，过程执行步骤S8。如上所述，设施入口通常具有预定的坐标并且设施入口也可以用作出口。设施的引导坐标相对精确地表示设施出口坐标。
当步骤S5的确定结果为肯定时，过程在步骤S7将学到的坐标确定为设施出口坐标。在步骤S8，过程使用在步骤S6或S7确定的设施出口坐标作为出发位置。就是说，与步骤S2或S4相似，过程搜索到目的地的路线，以便通过该设施出口坐标。
在执行完步骤S2、S4和S8中的任一步骤后，过程在步骤9将搜索到的路线显示在显示装置10上。
因此，当车辆位于设施中时，上所述实施例肯定如下以优先顺序在步骤S4、S7或S6确定设施出口。(i)能够将节点确定为设施出口的现场通道数据可用于相应的设施。在这种情况下，在步骤S4，搜索到被定义为设施出口的节点的路线以及从设施出口到目标的路线。(ii)当不能得到现场通道数据时，外部存储器9可以存储设施出口学习装置24所习得的设施出口。在这种情况下，在步骤S7，将设施出口学习装置24所习得的设施出口确定为设施出口。(iii)可以有这种情况不能得到现场通道数据并且没有存储设施出口学习装置24所习得的设施出口。在这种情况下，在步骤S6，将指定给设施的引导坐标确定为设施出口。此外，在步骤S8，将在步骤S7或S6确定的设施出口用作出发位置，然后搜索到目的地的路线，以便通过设施出口。因此，本实施例可以非常精确地搜索通过实际设施出口的路线。
第二实施例下面将说明本发明的第二实施例。在下面的说明中，将用相同的参考标记表示与第一实施例公用的部件，并且为了简洁，省略了详细说明。
根据第二实施例的导航系统100具有如图1所示的结构，但是与第一实施例的不同之处在于控制器8中的控制内容。图4是示出为根据第二实施例的控制器8提供的控制功能的主要部分的方框图。根据第二实施例的控制器8与第一实施例的不同之处在于增加了设施入口确定装置30。
地图匹配装置20可以确定车辆坐标从在公路上变为在设施中。设施入口确定装置30将该点的坐标确定为设施入口的坐标。设施入口确定装置30将确定的设施入口坐标存储在外部存储器9中。
图5是示出当根据第二实施例的路线引导装置22满足与图3相同的条件时取代图3中的过程并根据第二实施例执行的过程的流程图。
图5中的流程图与图3中的流程图的不同之处仅在于执行步骤S6′而不是步骤S6。在当前位置位于设施中(在步骤S1为是)，没有现场通道数据(在步骤S3为否)，并且没有学习设施出口(在步骤S5为否)时，执行步骤S6′。
当设施入口确定装置30确定设施入口坐标时，步骤S6′将该坐标确定为设施出口坐标。当步骤S1的结果为肯定时，即在当前位置在设施中时，执行步骤S6′。当执行步骤S6′时，一直确定设施入口坐标。设施入口经常用作出口。设施入口坐标相对精确地表示设施出口坐标。
因此，当车辆位于设施中时，上述实施例肯定如下以优先顺序在步骤S4、S7或S6′的确定设施出口。(i)能够将节点确定为设施出口的现场通道数据可用于相应的设施。在这种情况下，在步骤S4，搜索到被定义为设施出口的节点的路线以及从设施出口到目标的路线。(ii)当不能得到现场通道数据时，外部存储器9可以存储设施出口学习装置24所习得的设施出口。在这种情况下，在步骤S7，将设施出口学习装置24所习得的设施出口确定为设施出口。(iii)可以有这种情况不能得到现场通道数据并且没有存储设施出口学习装置24所习得的设施出口。在这种情况下，当车辆进入设施时，自动确定设施入口，并且在步骤S6′，将该自动确定的设施入口确定为设施出口。此外，在步骤S8，将在步骤S7或S6′确定的设施出口用作出发位置，然后搜索到目的地的路线，以便通过设施出口。因此，本实施例可以非常精确地搜索通过实际设施出口的路线。
-对第一和第二实施例的改进根据上述实施例，例如，关于一些设施的设施数据包括现场通道数据。另一方面，关于所有设施的设施数据可以没有现场通道数据。当关于所有设施的设施数据没有现场通道数据时，从图3或5中省略步骤S3和S4。同样在这种情况下，甚至当没有学习设施出口时(S5否)，步骤S6或者S6′肯定可以确定设施出口。或者，可以学习设施出口(S5是)。在这种情况下，过程优先使用所习得的设施出口(步骤S7)搜索通过设施出口的路线。本实施例可以非常精确地搜索通过实际设施出口的路线。
可以从上述实施例中省去设施出口学习装置24。当省去设施出口学习装置24时，从图3或5中省略步骤S5和S7。同样在这种情况下，步骤S6或者S6′肯定可以确定设施出口。当现场通道数据可用时，可以通过遵循现场通道数据的链路来搜索通过设施出口的路线(步骤S4)。因此，可以非常精确地搜索通过实际出口的路线。
关于所有设施的设施数据可以不包括现场通道数据。此外，可以省去设施出口学习装置24。同样在这种情况下，步骤S6或S6′肯定可以确定设施出口。因此，可以非常精确地搜索通过实际出口的路线。
可以从第一实施例中省略步骤S6。可以从第二实施例中省略步骤S6′。当步骤S5的结果为否定时，省略步骤S6或S6′将如常规做法那样假设邻近于设施的公路上的点为开始点。即使在这种情况下，当学习设施出口或者现场通道数据可用时，可以搜索通过设施出口的路线。可以比以前更加精确地搜索通过实际设施出口的路线。
当关于所有设施的设施数据没有现场通道数据时，也可以从第一实施例中省略步骤S6或者从第二实施例中省略步骤S6′。同样在这种情况下，设施出口学习装置24所习得的设施出口被认为可以非常精确地表示实际设施出口。当第二次或以后访问该设施时，可以非常精确地搜索通过实际设施出口的路线。
第三实施例根据第三实施例的车辆导航系统100类似于上述实施例具有图1中的结构。如图6所示，根据第三实施例的导航系统100具有设施出口引导功能或者过程。当车辆在设施中时，设施出口引导功能告知设施的出口方向(例如，“出口在后面”)或它的出口方向(例如，“出口在东面”)。当车辆接近出口时，设施出口引导功能告知从出口到引导路线的方向(例如，“去出口的左边”)。
现在参照图10和11的流程图，说明设施出口引导过程。当导航系统100启动时，该过程开始。在初始化完成之后，在图10中的步骤S10，过程确定车辆是否位于设施中。可以从存储在外部存储器9中的关于车辆的最近日志中的坐标或者从由位置检测器1检测到的车辆位置坐标，确定该车辆位置。当确定的结果为肯定时，过程进行到步骤S20。当确定的结果为否定时，假定车辆在设施的外部。过程终止。
在步骤S20，过程确定(i)当车辆从设施退出到公路时，是否搜索从车辆所在的设施外部的公路到目的地的路线，并因此开始为搜索到的路线(引导路线)进行路线引导；或者(ii)是否从设施的内部开始路线引导。当任何一个确定的结果是肯定时，过程进行到步骤S30。当两个确定的结果都为否定时，过程终止。以这种方式，当路线引导准备开始时，进行设施出口引导过程。
在步骤S30，过程确定是否有可用的连接在车辆所在的设施内的公路和设施外的公路之间的节点。如上所述，根据本实施例的导航系统100包括用于在地图上的一些设施(例如，大型设施，如主题公园和大型购物中心)中所提供的停车区内的公路的链路，其作为链路数据。这些设施的设施数据具有指定场所大小的坐标。因此，可以将现场公路这一公路类型指定给车辆所在的设施内的公路。可以确定这种公路属于设施内部。
假设将现场公路这一公路类型指定给车辆所在的设施内部的公路的链路。如图7所示，假定现场公路是入口公路。假定设施外的普通公路是出口通路。过程确定是否有连接这两条公路的节点。当确定的结果为肯定时，过程假定该节点是设施出口引导点并且进行到步骤S50。当确定的结果为否定时，过程进行到步骤S40。
当不仅有关于设施外的公路的可用公路数据，而且有关于设施内的公路的可用公路数据时，本实施例可以指定用于连接在设施外公路的链路和设施内公路的链路之间的节点。该节点用作车辆从其所在的设施内的公路退出到设施外部公路的出口点。
在步骤S40，执行虚拟节点设定过程。当没有用于车辆所在的设施内的公路的链路时，执行该过程。该过程根据车辆从设施外的公路到该设施所行进的车辆经过的路线，指定用于连接设施外的公路和设施内的公路的连接点。当车辆从设施外的公路出发并进入设施时，可以将出发点确定为设施的门口点(或入口/出口点)。因此，可以由车辆经过的路线从设施外的公路的链路或节点出发的点产生虚拟节点。
在图11所示的步骤S110，过程从外部存储器9提取车辆经过的路线。车辆经过的路线的范围从设施外的普通公路到设施内的停车位置。在步骤S120，过程通过车辆经过的路线虚拟假设设施内的公路。将这条虚拟公路称为虚拟现场公路。此外，车辆经过的路线在给定点上从设施外的普通公路的链路或节点出发。在步骤S130，过程假定该点是虚拟节点。
如图8所示，假定设施中被指定的虚拟现场公路是入口公路。假定设施外的普通公路是出口通路。将用于连接两条公路的点(上述的出发点)定义为虚拟节点。在步骤S130，过程假定虚拟节点是设施出口引导点。
在图10中的步骤S50，过程检测车辆的位置和车辆的方向(车辆的行进方向)。在步骤S60，过程计算相对于车辆行进方向的设施出口方向。设施出口与在步骤S30或S40定义的设施出口引导点等价。使用车辆的当前位置作为参考，如图9A所示，过程计算设施出口关于车辆行进方向的相对方向。例如，当车辆方向与设施出口方向形成角度θ时，存在预先提供的表，该表列出角度θ与设施出口方向之间的关系，如图9B所示。该表可以用于根据所计算的角度θ来确定出口方向。
如上所述，在步骤S60，过程计算设施出口相对于车辆行进方向的相对方向。如果可能，可以优选计算设施出口的绝对方向。如图9A所示，例如，检测车辆的位置和绝对方向。在这种情况下，可以根据车辆位置和设施出口之间的位置关系确定设施出口的绝对方向。
在步骤S70，过程使用显示装置10上的屏幕显示或声音输出消息(例如，“出口在后面”或者“出口在南边”)。这旨在通知用户在步骤S60计算的出口方向(相对或绝对方向)。以这种方式，过程在设施出口关于车辆行进方向的相对或绝对方向上引导用户。用户可以轻易地发现设施出口位于哪一个方向上。
在步骤S80，过程确定车辆是否接近设施出口引导点。例如，过程确定车辆位置与设施出口引导点之间的距离是否达到指定距离。当确定的结果是肯定时，过程进行到步骤S90。当确定的结果为否定时，过程返回到步骤S50并且重复随后的步骤。
在步骤S90，在车辆从设施出口引导点出发之前，过程进行出口支路引导。该引导提供朝向引导路线的方向，引导可用于所述引导路线。在图7或8中，例如，在设施出口引导点的左侧存在引导线路。在这种情况下，过程使用显示装置10上的屏幕显示或声音输出消息(例如“去出口的左侧”)。以这种方式，当用户从设施退出到设施外的公路时，用户可以识别去哪个方向。
在步骤S100，过程确定车辆是否通过设施出口引导点。当确定的结果为肯定时，过程终止。当确定的结果为否定时，过程返回步骤S90并且重复随后的步骤，直到车辆通过设施出口引导点。
以这种方式，根据本实施例的导航系统100指定连接在设施外的公路和设施内的公路之间的连接点。系统引导连接点关于车辆行进方向的相对方向或绝对方向。即使设施数据不包括设施门口的位置，系统也可以指定与车辆所在设施的门口等价的连接点。用户可以轻易地识别诸如门口点的连接点关于当前车辆方向处在哪个方向。
-改进例如，当路线引导准备开始时(当图10的步骤S20的确定结果是肯定时)，执行根据本实施例的设施出口引导过程。甚至当路线引导不准备开始时，也可以优选的是只通知用户没有设施出口支路的出口方向。
图11中的虚拟节点设定过程定义了虚拟节点，并假定它是设施出口引导点。虚拟节点是车辆从设施外的公路出发并进入设施的点。虽然虚拟节点确实是进入到设施内的入口点，但是不能保证它是车辆从设施退出到设施外的公路的出口点。
为了解决这个问题，可以执行以下步骤。在定义出发点之后，系统检查车辆从设施内部行驶到设施外部公路的系统经过的路线。基于车辆经过的路线，系统定义车辆经过的路线返回到设施外部公路的返回点。系统定义连接点和返回点，然后在下次或者以后提供引导。这使得可以确定连接点和返回点是否匹配。所以，可以避免不正确的引导。
当出发点与返回点不同时，系统可以引导返回点的方向。例如，当设施设有仅入门或仅出门时，设施入口与出口不同。因此，出发点与返回点不同。当出发点与返回点不同时，可以精确地将返回点方向确定为设施的出口方向。
第四实施例第四实施例与第三实施例具有许多的共同点。下面省略了关于共同点的说明，而主要说明不同之处。根据第四实施例的导航系统100中的设施出口引导过程与第三实施例的不同之处如下。根据车辆的状态，例如停车制动和档位，过程确定设施出口引导的初始化。过程指示从设施出去的区域的名称。当车辆位于多层停车建筑中时，过程针对多层停车建筑提供特定的引导。
用于根据本实施例的导航系统100的地图数据包括区域路标数据以及行政区数据。区域路标数据涉及安装在公路上的区域路标，并且包括区域路标上显示的区域名称以及安装的位置。行政区数据包括行政区的边界位置以及行政区的名称。
设施数据具有关于在设施中提供的停车区的停车区数据。停车区数据包括类型数据、引道数据以及停车区地图数据。类型数据表示单层停车区或多层停车建筑。
引道数据属于配有现场公路这一公路类型的链路数据。引道数据由用于接近多层停车建筑中的每一层的公路的这种类型的链路以及由连接链路的节点数据来表示。
例如，让我们考虑用于从第一层进入第二层的引道。引道数据包括构成引道的链路和节点、相应的ID、连接顺序(例如，链路(LN)1-＞节点(ND)1-＞LN2-＞ND2-＞LN3-＞ND3-＞LN4)、以及表示两层之间的引道方向(例如1F-＞2F)的数据。
停车区地图数据是用于显示停车区地图的多边形数据，所述停车区地图表示停车区中的停车空间、上述引道等。多层停车建筑具有对应于每层的多边形数据。此外，增加停车区层数数据以表示停车区属于哪一层。
现在参照图12至15中的流程图，下面将详细说明根据本实施例的导航系统100的设施出口引导过程。当导航系统100启动时，过程开始。在初始化完成时，过程在图11中的步骤S200确定车辆是否位于设施内。
可以从存储在外部存储器9中的关于车辆的最近日志中的坐标或者从位置检测器检测到的车辆位置坐标来确定该车辆位置。当在步骤S200确定的结果为肯定时，过程进行到步骤S210。当确定的结果为否定时，过程进行到步骤S240。
在步骤S210，过程核对上述停车区数据的类型，并确定车辆是否位于多层停车建筑中。当确定车辆位于多层停车建筑中时，过程进行到步骤S220。当确定车辆位于单层停车区时，在步骤S230，过程使用停车区地图数据，以显示车辆所在的单层停车区的停车区地图。
在步骤S220，过程将车辆的驾驶日志与设施内的车辆位置上的引道数据进行比较，以指定车辆所在的层编号。过程使用显示装置10显示车辆所在的多层停车建筑中的层编号以及对应于层编号的停车区地图。因此，当车辆位于多层停车建筑中时，本实施例指定与车辆位置相对应的层编号并显示该层编号。以这种方式，用户可以识别车辆处在哪一层。
在步骤S240，过程确定是否已经搜索到从车辆所在设施的外部公路到目的地的路线，并且确定当车辆从设施退出到外面的公路时路线引导是否准备开始(即，是否存在引导路线)。当确定的结果为肯定时，过程进行到步骤S250。当确定的结果为否定时，在步骤S260，过程确定路线引导是否准备从车辆所在的设施内部开始(即，是否设置新的目的地以便开始路线引导)。当确定的结果为肯定时，过程进行到步骤S300。当确定的结果为否定时，过程终止，而不开始设施出口引导。
在步骤S250，过程确定车辆是停止还是正在行驶。当确定车辆停止时，过程进行到步骤S270。当确定车辆没有停止(车辆正在行驶)时，过程进行到步骤S280。
在步骤S270，过程确定车辆的停车制动是否从打开状态变到关闭状态。当确定的结果为肯定时，过程进行到步骤S300。当确定的结果为否定时，过程进行到步骤S290。在步骤S290，过程确定车辆的档位是否从停止(P)变到空档(N)之外的位置(倒退(R)、驾驶(D)等)。当确定的结果为肯定时，过程进行到步骤S300。当确定的结果为否定时，过程终止，而不开始设施出口引导。
当车辆停止时，在步骤S270和S290，根据本实施例的过程根据车辆的状态(停车制动和/或档位)检测车辆从静止态的运动。当检测到车辆运动时，过程开始设施出口引导。以这种方式，设施出口导航可以以与车辆从静止态的运动联动的方式启动。
当在步骤S250确定车辆正在行驶时，过程在S280确定用户是否开动操作开关组7以开始设施出口引导。当确定的结果为肯定时，过程进行到S300。当确定的结果为否定时，过程终止，而不开始设施出口引导。
在图13中的步骤S300，过程确定显示装置10是否显示停车区地图。当确定的结果为肯定时，过程进行到步骤S310。当确定的结果为否定时，过程进行到步骤S320。在步骤S320，过程确定车辆是位于设施内还是在设施内的停车区。当确定的结果为肯定时，过程进行到步骤S310。当确定的结果为否定时，过程终止，而不开始设施出口引导。
在步骤S310，过程获得指向引导路线的出口区域的名称。例如，当车辆沿引导路线从当前位置行驶到目的地时，过程使用区域路标数据来获得安装在公路上的第一区域路标上所表示的区域的名称。或者，过程使用行政区数据来识别引导路线经过的行政区。在这些行政区中，过程检测到与车辆所在的行政区相邻的行政区。过程获得后一个行政区的名称，并假定该名称是出口区域名称。
在步骤S330，过程确定在步骤S310是否获得了出口区域名称。当确定的结果为肯定时，过程在步骤S340提供出口区域名称。例如，过程使用显示装置10上的屏幕显示或者声音输出消息(例如，“去刈谷区域的出口”)。过程不断地提供引导，直到车辆从设施或设施内的停车区驶出。
例如，甚至当设施数据不包括设施门口的位置时，也可以提供标示设施中的出口区域名称的路标或标志牌。在这种情况下，用户可以根据路标或标志牌的指示沿着引导路线行驶，该路标或标志牌与在步骤S310所获得的行政区或区域名称相匹配。
当在步骤S330确定的结果为否定时，过程确定车辆是否位于多层停车建筑中。当确定的结果为肯定时，在步骤S360执行斜坡入口点引导过程。当确定的结果为否定时，在步骤S370执行出口方向引导过程。
图14中的斜坡入口点引导过程在步骤S400检测车辆位置和车辆方向(车辆的行进方向)。在步骤S410，过程使用停车区数据中的引道数据和停车区地图数据来限定临时出口点(斜坡入口点)。当车辆从其所在的层退出时，斜坡入口点与最靠近引道上的车辆位置的节点相对应。使用图9B中的列表，过程计算斜坡入口点关于车辆行进方向的相对或绝对方向。
在步骤S420，过程使用显示装置10上的屏幕显示或者声音输出消息(例如，“出口在后面”或者“出口在南边”)。该步骤旨在向用户通知在步骤S410所计算的斜坡入口点方向。以这种方式，用户可以识别用于从车辆所在的层退出的引道的方向。
在步骤S430，过程确定车辆是否通过斜坡入口点。当确定的结果为肯定时，过程终止。当确定的结果为否定时，过程返回到步骤S400并重复后续的步骤。
图15示出出口方向引导过程。在步骤S500，过程确定是否有可用的连接在车辆所在设施的内部公路和设施外部的公路之间的节点。当确定的结果为肯定时，过程将该节点定义为设施出口引导点，并且过程进行到步骤S540。当确定的结果为否定时，过程进行到步骤S510。
在步骤S510，过程从外部存储器9提取车辆经过的路线。车辆经过的路线从设施外的普通公路延伸到设施内的停车位置。在步骤S520，过程从车辆经过的路线虚拟定义设施内的公路。在步骤S530，过程将车辆经过的路线从用于设施外的普通公路的链路或节点出发的点定义为虚拟节点。过程将虚拟节点定义为设施出口引导点。
在步骤S540，过程检测车辆的位置以及车辆的方向(车辆的行进方向)。在步骤S550，过程参照车辆的行进方向计算出口方向。在步骤S560，过程使用显示装置10上的屏幕显示或者声音输出消息。该步骤旨在向用户通知在步骤S550计算的相对或者绝对出口方向。在步骤S570，过程确定车辆是否接近设施出口引导点。当确定的结果为肯定时，过程终止。当确定的结果为否定时，过程返回到S540，并重复后续的步骤。与第三实施例相似，可以在步骤S570的确定结果为肯定之后，执行出口支路引导。
根据上述实施例，将地图数据存储在安装在地图数据输入装置6上的记录介质上，例如DVD-ROM和CD-ROM。此外，优选的是通过通信线路传送部分或全部的地图数据。在这种情况下，可以按照需要，对包含在地图数据中的设施数据进行更新，以增加包含现场通道数据的设施数据的比例。
可以将上述过程、步骤或装置中的每一个或者任意组合实现为软件单元(例如，子程序)和/或硬件单元(例如，电路或集成电路)，包括或者不包括相关装置的功能，此外，可以将硬件单元构造在微机的内部。
此外，可以将软件单元或者多个软件单元的任意组合包括在软件程序中，可以将该软件程序包含在计算机可读存储介质中，并且可以通过通信网络将该程序下载或者安装在计算机上。
对于本领域技术人员来说显而易见的是可以对本发明的上述实施例进行各种修改。然而，本发明的范围应该由所附的权利要求书确定。
权利要求
1.设置在车辆中的导航系统，该系统包括地图数据存储装置(6)，其用于存储关于地图的地图数据，所述地图数据包括(i)关于设施位置和所述设施的场所的设施数据以及(ii)关于所述设施外部的公路的公路数据；车辆位置检测装置(1)，其用于检测所述车辆的车辆位置；点存储装置(9)，其用于将(i)所述车辆位置从所述设施外部的公路移动到所述设施内的进入点以及(ii)所述车辆位置从设所述施内部移动到所述设施外部的公路的出口点中的一点作为特定点进行存储；设施内部确定装置(8、S1、S10、S200)，其用于确定所述车辆位置是否位于设施内；以及出口指定装置(8、S6′、S7)，其用于当确定车辆位置位于设施内时，将存储在所述点存储装置中的所述特定点指定为出口，车辆能够通过该出口从所述设施内退出到所述设施外部的公路。
2.如权利要求1所述的导航系统，还包括路线搜索装置(8、28)，其用于计算从所述出口指定装置指定的出口到用户指定的目的地之间的路线；以及路线引导装置(8、10、13、22、S9)，其用于沿计算路线执行路线引导。
3.如权利要求1所述的导航系统，其中，当执行到所述设施的路线引导时，所述点存储装置将所述路线引导的终止点存储为所述特定点。
4.如权利要求1所述的导航系统，还包括出口引导装置(8、10、13、S70)，其用于执行对所述出口指定装置指定的出口方向的引导。
5.如权利要求1所述的导航系统，还包括行进方向检测装置(1、2、3、S50)，其用于检测所述车辆的行进方向；出口引导装置(8、10、13、S70)，其用于根据所述行进方向检测装置检测到的行进方向执行对所述出口指定装置指定的出口方向的引导。
6.如权利要求5所述的导航系统，还包括路线搜索装置(8、28)，其用于计算从所述出口指定装置指定的出口到用户指定的目的地之间的路线，其中所述出口引导装置还执行对从所述出口指定装置指定的出口出发到所述路线搜索装置所搜索到的路线的方向的引导(S90)。
7.如权利要求5所述的导航系统，还包括路线搜索装置(8、28)，其用于计算从所述出口指定装置指定的出口到用户指定的目的地之间的路线，其中所述出口引导装置获得所述路线搜索装置所搜索到的路线从所述出口指定装置指定的出口行进朝向的区域，并表示该区域的名称(S310)。
8.如权利要求1所述的导航系统，其中，当设施出口信息包括在存储在所述地图数据存储装置中的设施数据中时，所述出口指定装置根据所述设施数据指定出口(S4)。
9.如权利要求1所述的导航系统，其中，所述点存储装置存储(i)所述车辆位置从所述设施外部的公路进入到所述设施内的进入点以及(ii)所述车辆位置从所述设施内移动到所述设施外部的公路的出口点，其中所述进入点和所述出口点彼此不同，所述出口指定装置将所述出口点指定为出口。
10.如权利要求1所述的导航系统，其包括停车建筑内部确定装置(8、S210)，其用于确定所述车辆是否位于多层停车建筑中；以及临时出口点定义装置(8、S410)，其用于当所述停车建筑内部确定装置确定所述车辆位于设施内的多层停车建筑内时(S350)，定义与从所述车辆所在层出来的引道相对应的临时出口点，其中，当所述停车建筑内部确定装置确定所述车辆位于多层停车建筑内时，所述出口指定装置将该临时出口点指定为出口(S420)。
11.用于车辆内部的导航系统(100)的方法，该导航系统包括地图数据存储单元(6)，其用于存储关于地图的地图数据，该地图数据包括(i)关于设施位置和所述设施的场所的设施数据以及(ii)关于所述设施外部的公路的公路数据；车辆位置检测器(1)，其用于检测所述车辆的车辆位置；该方法包括将(i)所述车辆位置从所述设施外部的公路移动到所述设施内的进入点以及(ii)所述车辆位置从所述设施内部移动到所述设施外部的公路的出口点中的一点作为特定点进行存储；确定(S1、S10、S200)所述车辆位置是否在设施内；并且当确定所述车辆位置在设施内时，将所述特定点指定为出口(S6′、S7)，所述车辆能够通过该出口从所述设施内退出到所述设施外部的公路。
全文摘要
导航系统安装在位于设施内的车辆中，对于系统来讲，所述设施的现场通道数据是不可用的。在这种情况下，系统确定是否学习设施出口(S5)。当学习设施出口时，系统将所习得的坐标定义为设施出口坐标(S7)。当不学习设施出口时，系统将引导坐标定义为设施坐标(S6)，所述引导坐标用于当将设施指定为目的地时终止路线引导。然后，系统使用所定义的设施出口坐标作为出发位置来搜索路线(S8)。甚至当现场通道数据不可用时，定义设施出口也允许系统非常精确地搜索通过实际设施出口的路线。
文档编号G01C21/34GK1900659SQ20061010611
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月20日 优先权日2005年7月21日
发明者加藤诚治, 近江真宜 申请人:株式会社电装