专利名称：移动体用导航装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示地图信息和现在位置信息的移动体用导航装置。
作为显示地图信息和现在位置信息的移动体用导航装置，在日本专利公报特公平5-32618号公报中所公开的装置已经公知了。该装置是这样的检测行驶距离和行进方向，从行驶距离和行进方向得到作为移动体的车辆的现在位置，在显示装置上与地图信息相重叠来显示连接所得到的现在位置与目的地的直线。
但是，现有的移动体用导航装置，显示连接现在位置与目的地的直线和地图信息，因此，当移动体移动到脱离预先设定的移动路径的位置上时，难于判断是向着移动路径前进还是不返回移动路径而向着目的地前进。而且，即使在向着移动路径前进的情况下，也难于确实地判断是返回到从移动路径离开的原来的地点还是前进到移动路径上的其他的地点上。
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种移动体用导航装置，当移动体移动到从预先设定的移动路径离开的位置上时，能够容易地判断移动体应该前进的方向。
本发明所涉及的移动体用导航装置，具有现在位置信息生成装置，检测出移动体的现在位置，生成现在位置信息；地图信息存储装置，存储包含道路信息的地图信息；显示地图信息生成装置，根据上述现在位置信息从上述地图信息存储装置读出预定区域的地图信息，从该读出地图信息生成显示地图信息；显示装置，显示上述显示地图信息和上述现在位置信息，其特征在于，还具有移动路径设定装置，根据上述道路信息来设定移动体的移动路径，上述显示装置，在上述现在位置成为从上述移动路径离开的位置时，显示连接从上述现在位置到上述移动路径的距离最短的上述移动路径上的最短位置与上述现在位置的直线。
即，根据本发明的特征，当移动体移动到从预先设定的移动路径离开的位置上时，显示连接从移动体的现在位置到移动路径的距离最短的移动路径上的最短位置与现在位置的直线，因此，能够容易地判断移动体应当前进的方向。
本发明的这些和其他的目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。在这些附图中
图1是表示本发明的移动体用导航装置的方框图；图2是表示本发明的第一实施例的简图；图3是表示设定移动体用导航装置的动作方式的子程序的流程图；图4是设定车辆的移动路径的子程序的流程图；图5是表示根据车辆的速度来变更显示的显示处理的子程序的流程图；图6是表示车辆低速行驶时的显示处理的子程序的流程图；图7是表示车辆高速行驶时的显示处理的子程序的流程图；图8是表示车辆低速行驶时所显示的地图信息的例子的图；图9是表示车辆高速行驶时所显示的路径信息的例子的图；图10是表示车辆高速行驶时所显示的路径信息和道路信息的例子的图；图11是表示车辆高速行驶时所显示的路径信息和道路信息以及地图信息的例子的图；图12是表示设定长方形区域的子程序的流程图；图13是表示通过执行图12所示的子程序所生成的长方形地图信息表的表；图14是表示通过执行图12所示的子程序所生成的，车辆高速行驶时所显示的路径信息和道路信息以及长方形区域地图信息的例子的图；图15是表示当车辆移动到离开设定路径的位置上时的例子的简图16是放大表示用图15所示的方框线所围绕的区域的简图；图17是表示显示重归线的子程序的流程图；图18是表示显示重归线和目标方向线的子程序的流程图；图19是表示决定推荐行进方向的子程序的流程图；图20是表示使车辆沿着重归线行驶的情况和使车辆沿着目标地方向行驶的情况的例子的简图；图21是表示当车辆移动到离开设定路径的位置上时的例子的简图；图22是放大表示用图21所示的方框线所围绕的区域的简23是表示本发明的第二和第三实施例的简图；图24是表示本发明的第四、第五和第六实施例的简图。
下面根据附图对本发明的实施例进行说明。
在图1中表示了本发明的移动体用导航装置的构成。行驶距离传感器11用于检测作为移动体的车辆的移动距离，GPS(globalpositioning system)12用于从纬度和经度检测车辆的现在地，地磁传感器13用于根据地磁(地球磁场)来检测车辆的方位，角速度传感器14用于检测车辆的角速度，车速传感器15用于根据例如与车辆的传动轴的旋转角成比例所发出的车速脉冲数来检测车辆的行驶速度。从这些传感器11～15发出的输出信号被提供给接口电路群31。而且，在上述GPS 12上连接用于接收从卫星所发出的电波的GPS天线(未图示)。
而且，地图信息供给装置21由用于读出写在非易失性的存储媒体例如CD-ROM和DVD中的地图信息的CD-ROM驱动器和DVD驱动器组成。在该CD-ROM和DVD中所存储的地图信息被提供给接口电路32。
接口电路群31和接口电路32与控制装置30的输入输出总线33相连接。输入输出总线33用于向中央处理电路(以下称为CPU)34输入输出数据信号或者地址信号。来自上述传感器11～15的输出信息和来自地图信息供给装置21的地图信息根据按预定定时所发出的来自CPU 34的指令被读出，提供给输入输出总线33。
而且，输入装置22与接口电路35相连接，接口电路35与输入输出总线33相连接。通过操作者的操作从输入装置22所发出的各种指令通过接口电路35提供给CPU 34。输入装置22由用于决定在后述的显示装置51上所显示的事项的决定键(未图示)和用于指定在显示装置51上所显示的地图上的位置的选择键(未图示)等的键盘组成。而且，输入装置22可以包含用于指定在显示装置51上所显示的地图的位置的鼠标器等的指向装置。而且，在输入输出总线33上连接ROM(只读存储器)36和RAM(随机存取存储器)37。ROM 36存储用于在后述的显示装置51上显示地图信息的程序和用于生成长方形区域地图信息的程序。另一方面，在RAM 37中存储在显示装置51上所显示的预定区域的地图信息和所执行的程序的变量的值。该RAM 37由即使在电源的供电断开的情况下存储内容也不会消失的存储器例如非易失性存储器所组成。而且，可以为这样的构成如图1所示的那样，在输入输出总线33上连接辅助存储装置38。该辅助存储装置38由例如非易失性存储器组成的IC卡以及它们的接口电路(未图示)构成，用于存储不能够容纳在RAM 37中的大的存储容量的信息。
而且，在输入输出总线33上连接显示控制电路39和图形控制器40，在显示控制电路39上连接显示装置51，在图形控制器40上连接存储能够显示的图象信息的V-RAM 41.图形控制器40根据CPU 34的命令进行向V-RAM 41的数据的写入和从V-RAM 41的数据的读出。显示控制电路39根据从图形控制器40所输出的图象信息来控制显示装置51。
在图2中表示本发明的第一实施例的移动体用导航装置的构成。
显示输入部60由显示装置51和输入装置22组成。显示装置51显示表示现在位置的符号例如五角形的符号、地图信息、移动路径。而且，输入装置22由放大或缩小在显示装置51上所显示的图象的「放大」键和「缩小」键、用于使显示装置51显示菜单的「菜单」键、用于从所显示的菜单选择处理的三角形的选择键、选择是否执行选择的处理的「决定」键和「返回」键所组成。
当需要操作者设定数值时，在显示装置51上显示预先存储的数值，通过操作上述选择键来使所显示的数值增减来进行设定。而且，当在输入装置22的键配置上存在富裕的情况下，可以设置图2所示的数字键，而直接从数字键输入数值。
显示输入部60通过连接线与控制部45相连接，GPS天线70通过天线导线与控制部45相连。而且，通过连接线在控制部45上连接上述车速传感器等各种传感器11、13、14和15。上述控制部45包含图1所示的控制装置30和GPS 12以及地图信息供给装置21。
在该第一实施例中，由行驶距离传感器11、GPS 12、地磁传感器13和角速度传感器14构成现在位置信息生成装置，由地图信息供给装置21和RAM 37构成地图信息存储装置，由CPU 34、ROM36、RAM 37、V-RAM 41和输入输出总线33构成显示地图信息生成装置和长方形区域地图信息生成装置，由CPU34、ROM 36、RAM37和输入输出总线33构成移动路径设定装置和比例尺设定装置，由显示控制电路39和显示装置51构成显示装置。
在以下的说明中，设移动体用导航装置被启动，结束在CPU 34中所使用的变量的初始化等的启动处理，而进行正常动作。
在图3中表示了设定移动体用导航装置的动作方式的子程序。动作方式的设定通过预定键来进行设定，例如，通过操作者操作上述菜单键等的键来选择方式而进行设定。
最初，为了使操作者选择使其处于设定路径的方式或者处于显示地图信息的方式，而在显示装置51上显示提醒操作者进行选择的意思(步骤S11)。当设定路径的方式被选择时，执行后述的路径设定的子程序(步骤S12)，根据所设定的设定值来制作地图信息(步骤S13)，结束本子程序。另一方面，在步骤S11中，当显示地图信息的方式被选择时，执行后述的显示处理的子程序(步骤S14)，结束本子程序。
在图4中表示上述设定路径的子程序。
最初，从输入装置22设定出发地、目的地以及经过地的各个地点(步骤S21)。该地点的设定是通过键盘和鼠标器的输入操作来设定各个地点的坐标信息例如纬度和经度的坐标数据。输入操作是例如，预先在显示装置51上显示地图，并且在显示装置51上显示用于指定地图上的地点的指针例如十字形和箭头形的指针，以便于重叠在地图上，通过操作选择键和鼠标器，使该指针移动，来指定各地点。而且，当在所指定的地点附近存在对应的多个地名时，可以在显示装置51上显示这些地名，并通过选择键选择一个地名。通过确定一个地名，就能得到与该地名相对应的一个坐标数据。而且，为了容易进行输入操作或者容易观看显示，可以设置通过「放大」键或者「缩小」键的键操作来放大或缩小在显示装置51上显示的地图的功能。把出发地的地点称为P1，把目的地的地点称为Pn，把经过地的地点称为P2、…(中间省略)…、P1、…(中间省略)…、Pn-1。而且，把例如P1～P2和Pi～Pi-1这样的两个连续的地点间的区间称为2地点区间。
接着，从该P1～Pn中的坐标信息和地图信息中包含的道路信息来在显示装置51上所显示的地图上检索出作为移动体的车辆将要移动的路径，并进行设定(步骤S22)。而且，路径的检索可以利用公知的方法，例如在日本专利申请公开公报特开平7-55481和特开平7-91971中所公开的方法。该路径的检索可以这样进行当在2地点区间中能够选择的路径存在多条时，在地图上显示这些路径，与上述地名的选择相同，在显示装置51上显示指针，通过选择键和鼠标器的操作进行选择。在以下，把在2地点区间P1～P2中所设定的路径称为r1，把Pi～Pi-1中所设定的路径称为ri，把Pn-1～Pn中所设定的路径称为rn，如此，把2地点区间中所分别设定的各个路径称为ri(i=1,…中间省略…,n-1)。接着把在步骤S21中设定的出发点、目的地以及经过地和在步骤S22中检索到的路径存储在RAM 37中(步骤S23)，结束本子程序。以下，把上述出发点、目的地、经过地及路径称为设定路径信息。
在图5中表示了当在上述图3的步骤S14中选择显示地图信息的方式时所执行的显示处理的子程序。而且，该子程序是从由CPU34所执行的主程序中以预定定时调出并执行。
最初，从上述GPS 12检测出车辆的现在位置，而得到现在位置数据(步骤S31)。接着，检测出车辆速度(步骤S32)。该车辆的速度根据从上述车速传感器15所发出的输出信号而得到。而且，也可以通过对在步骤S31中从GPS 12依次得到的车辆的现在位置数据进行运算处理来得到车辆速度。
接着，判断车辆速度是否是预定速度，例如是否大于时速4km(步骤S33)。当判别为车辆速度大于预定速度时，执行后述的高速行驶时显示处理(步骤S34)，结束本子程序。另一方面，当判别为车辆速度在预定速度以下时，执行后述的低速行驶时显示处理(步骤S35)，结束本子程序。
而且，上述预定速度的值可以使用在ROM 36中预先存储的数值，也可以通过操作者的操作进行变更。
在图6中表示了在上述图5的步骤S35中所执行的低速行驶时例如车辆停止时的显示处理的子程序。
首先，读出车辆的现在位置信息，并根据预先设定的比例尺从地图信息供给装置21读出预定区域的地图信息(步骤S41)，存储到RAM 37中。该比例尺可以通过操作者操作上述图2所示的输入装置22的「缩小」键或者「放大」键而选择比例尺等级来决定。在CD-ROM和DVD等存储媒体中记录着与多个比例尺等级分别相对应的地图信息。例如，在能够以14级的比例尺等级来读出日本全国的地图信息的CD-ROM的情况下，与比例尺等级为1至14的各个比例尺等级分别对应的日本全国的地图信息都被存储在CD-ROM中。当通过上述步骤S41的操作来选择比例尺等级时，从CD-ROM读出与该所选择的比例尺等级相对应的地图信息，在显示装置51上显示读出的地图信息。
在步骤S41的处理后，从地图信息供给装置21读出道路信息(步骤S42)。该道路信息作为矢量数据被存储在CD-ROM和DVD等存储媒体中，为了把所读出的道路信息变换为在显示装置51上显示用的数据，根据在步骤S41中所选择的比例尺等级进行运算处理(步骤S43)。
接着，从RAM 37读出在上述图4的步骤S23中所设定的设定路径信息(步骤S44)，在显示装置51上显示读出的地图信息、所变换的道路信息和设定路径信息(步骤S45)，结束本子程序。
当在上述图5所示的子程序的步骤S33中判别为车辆速度大于预定速度时，执行图7所示的高速行驶时显示处理。
最初，从RAM 37读出在上述图4的步骤S23中所设定的设定路径信息(步骤S51)，在显示装置51上进行显示(步骤S52)。
接着，判断显示道路信息的设定是否已进行(步骤S53)。是否显示道路信息的设定预先由操作者所设定，例如，通过操作者操作图2所示的输入装置22的「菜单」键，在显示装置51上显示设定画面，选择是否显示道路信息。当在步骤S53中判别为显示道路信息时，从地图信息供给装置21读出道路信息(步骤S54)。该道路信息如上述那样作为矢量数据被存储在CD-ROM和DVD等存储媒体中，所读出的道路信息根据预先设定的比例尺等级被变换为显示用的数据(步骤S55)。然后，在显示装置51上沿着设定路径以预定的区域宽度△WRUN例如3km来显示所变换的道路信息(步骤S56)。另一方面，在步骤S53中，当判别为不显示道路信息时，不显示道路信息，而把处理移到后述的步骤S57。
接着，判断显示地图信息的设定是否已进行(步骤S57)。是否显示地图信息的设定，与上述道路信息的显示的设定相同，预先通过操作者的操作所选择。当判别为显示地图信息时，读出车辆的现在位置信息，并根据预先所设定的比例尺等级从地图信息供给装置21读出与预定的区域相对应的地图信息(步骤S58)，并存储到RAM37中。接着，在显示装置51上以预定的区域宽度△WRUN例如3km来显示读出的地图信息中的沿着设定路径延伸的长方形区域所包含的地图信息(步骤S59)，显示车辆的现在位置(步骤S60)，结束本子程序。
而且，在上述步骤S56和S58中使用的区域宽度△WRUN的值可以使用作为一定值预先存储在ROM 36中的值，而且，也可以使用通过操作者的操作所设定的值。
而且，在上述步骤S41和S58中，当从地图信息供给装置21读出地图信息时，当判别为不需要重新读出地图信息时，例如，在从上述步骤S31所检测出的现在位置所得到的车辆的移动距离较小的值的情况下，就判别为不需要更新在RAM 37中已经存储的地图信息，在此情况下，可以使用在RAM 37中现在所存储的地图信息来生成长方形区域地图信息，而且，可以操作在V-RAM 41中现在所存储的显示用信息，来删除与长方形区域以外的区域相对应的数据。
而且，在上述实施例中，表示了这样的情况在步骤S33中判别车辆速度是否大于一个预定速度，而分支成低速行驶时显示处理和高速行驶时显示处理这两个处理，来显示地图信息等的显示信息，但是，也可以用两个以上的预定速度判别车辆速度，把处理进行分支，来显示显示信息。
而且，可以根据车辆的速度来变更上述步骤S56中显示的道路信息的区域宽度△WRUN或者步骤S59中显示的地图信息的区域宽度△WRUN。例如，可以按使区域宽度△WRUN与车辆速度成比例那样来进行变更，或者，通过按照预定的函数进行运算来从车辆的速度得到区域宽度△WRUN。
而且，在上述实施例中，表示了这样的情况在步骤S53中判别是否显示道路信息，而且，在步骤S57中判别是否显示地图信息来进行处理，但是，也可以不进行这样的判别，在车辆的高速行驶时，不显示道路信息，也可以不显示道路信息和地图信息两者。
在图8中表示了在上述图6的步骤S45中所显示的地图信息、道路信息、设定路径信息以及车辆的现在位置的一个例子。
如图8所示的那样，在显示装置51上显示出表示学校的「文」符号和表示邮局的「亍」符号和地名等的地图信息、表示道路的道路信息、用黑五角形的符号表示的车辆的现在位置。而且，在显示装置51上显示出由用实线粗线表示的设定路径、画面左上的用白圈表示的出发点、画面右上的用黑三角形表示的2个经过地、画面左下的用黑圆圈表示的目的地组成的设定路径信息。通过执行上述图6的步骤S45的处理，在车辆的低速行驶时，在显示装置51上显示这些信息。
另一方面，在图9中表示了在车辆的高速行驶时在显示装置51上所显示的显示信息的一个例子。该图9是在高速行驶时仅显示车辆的现在位置和设定路径信息的情况，即，在上述图7的步骤S53中判别为不显示道路信息并且在步骤S57中判别为不显示地图信息的情况下，在显示装置51上所显示的显示信息。在上述情况下，如图9所示的那样，在显示装置51上仅显示用黑五角形的符号表示的车辆的现在位置和设定路径及目的地等设定路径信息。
进而，在图10中表示了在车辆的高速行驶时在显示装置51上所显示的显示信息的第二个例子。该图10是在高速行驶时显示车辆的现在位置、设定路径信息和道路信息的情况，即，在上述图7的步骤S53中判别为显示道路信息并且在步骤S57中判别为不显示地图信息的情况下，在显示装置51上所显示的显示信息。如图10所示的那样，在显示装置51上显示出用黑五角形的符号表示的车辆的现在位置和设定路径及目的地等设定路径信息，以及沿着设定路径的区域宽度△WRUN的道路信息。如图10所示的那样，通过显示区域宽度△WRUN的道路信息，就能显示交叉路口的位置信息。
进而，在图11中表示了在车辆的高速行驶时在显示装置51上所显示的显示信息的第三个例子。该图10是在高速行驶时显示车辆的现在位置、设定路径信息、道路信息和地图信息的情况，即，在上述图7的步骤S53中判别为显示道路信息并且在步骤S57中判别为显示地图信息的情况下，在显示装置51上所显示的显示信息。如图10所示的那样，通过在沿着设定路径的区域宽度△WRUN上显示地名和设施等地图信息，就能显示出比图9和图10所示的显示信息更详细的信息。
如上述图8、图9、图10以及图11所示的那样，在车辆的低速行驶时，显示全部的信息，在车辆的高速行驶时，仅显示驾驶员所需要的信息，由此，驾驶员就能得到与车辆的行驶状态相对应的适当的信息。
而且，在上述例子中，表示了在车辆的高速行驶时显示沿着设定路径的区域宽度△WRUN的道路信息的情况，但是，也可以根据道路信息，在车辆的高速行驶时仅显示主要道路例如国道和高速公路。
而且，在谋求从各种传感器所得到的车辆的现在位置信息与道路信息的整合性来校正车辆的现在位置的方法的情况下，即在进行所谓地图匹配的情况下，仅对显示装置上所显示的路径的道路信息进行地图匹配，由此，能够迅速并且容易地校正车辆的现在位置。
在上述第一实施例中，如图2所示的那样，表示了从CD-ROM和DVD等记录媒体读出地图信息来进行显示的情况，但是，也可以是这样的构成把预定区域的地图信息预先存储到辅助存储装置例如如图1所示作为辅助存储装置38的IC卡等辅助存储器中，从该辅助存储器读出地图信息。而且，在内置在装置中的内部存储器例如图1所示的RAM 37的容量较大，并且应该存储的地图信息的必要容量小于内部存储器的容量的情况下，可以在内部存储器中存储地图信息。而且，这种情况下的辅助存储器和内部存储器最好由非易失性RAM等的即使在电源供电被切断的情况下所存储的内容也不会消失的存储器组成。以下，表示预先在辅助存储器和内部存储器中存储地图信息来显示地图信息的情况。
在图12中表示了设定长方形区域的子程序。而且，本子程序在图4所示的子程序的步骤S23的处理之后被调出并执行。用于生成上述区域宽度△WRUN的长方形区域的道路信息，或者后述的△W的长方形区域地图信息。
最初，操作者从输入装置22的数字键输入表示路径ri(i=1,…中间省略…,n-1)的从1至n-1的数值，来选择设定抽出宽度的路径(步骤S71)。而且，该路径的选择可以同时选择多条路径。接着，为了设定所选择的路径抽出宽度，操作者从设在输入装置22上的数字键以公里为单位的数值输入抽出宽度(步骤S72)。而且，该抽出宽度的设定可以是在显示装置51上与地图重叠显示，通过操作选择键和鼠标器，使抽出宽度增减来进行设定。而且，能够把抽出宽度设定为零，在此情况下，与长方形区域相对应的地图信息不被抽出，而仅抽出道路信息。当把没有分支路的道路和高速公路选择为路径ri时，由于需要长方形地图信息的情况较少，故通过把抽出宽度设定为零，就能减小所生成的地图信息所需要的存储容量。以下，象把路径r1的抽出宽度称为△W1、把路径rn-1的抽出宽度称为△Wn-1那样，把路径r1(i=1,…中间省略…,n-1)的各自的抽出宽度称为△Wi(i=1,…中间省略…,n-1)。
接着，根据上述设定内容在RAM 37中生成图13所示的长方形地图信息表(步骤S73)。图13是在第一列中表示所设定的路径r1(i=1,…中间省略…,n-1)，在第二列中表示该路径ri的各自的区间距离Li(i=1,…中间省略…,n-1)，在第三列中表示该路径ri的各自的抽出宽度△Wi(i=1,…中间省略…,n-1)，在第四列中表示把该路径ri的各自的区间距离Li与抽出宽度△Wi相乘而算出的必要存储容量Li×△Wi(i=1,…中间省略…,n-1)。而且，上述区间距离从在地图信息中包含的道路信息来得到。而且，地图信息的大小根据该区域的面积来决定，通过算出区域的面积，就能得到地图信息的必要存储容量，长方形地图信息的必要存储容量通过计算在图13的第四列所示的必要存储容量的总和来得到。
接着，在显示装置51上显示是否接着进行设定的意思，提醒操作者进行键输入(步骤S74)。当接着进行设定时，返回步骤S71，重复上述那样的设定。当结束设定时，生成长方形区域地图信息(步骤S75)，结束本子程序。
图14是表示由上述长方形区域设定程序所生成的长方形区域地图信息的一个例子的图。而且，对于与图8～图11所示的各种地图信息相对应的地图信息使用相同的标号。图14所示的长方形区域地图信息是把长方形区域的抽出宽度作为一定的宽度△W而生成的。这样，通过将存储器中所存储的地图信息作为长方形区域地图信息生成，就能减小必要存储容量。
如上述那样，在把抽出的长方形区域地图信息预先存储在辅助存储装置等的存储器中的构成中的情况下，在车辆的低速行驶时，从辅助存储装置38读出图14所示的宽度△W的长方形区域地图信息，在显示装置51上显示读出的长方形区域地图信息、设定路径信息、道路信息和车辆的现在位置信息，在车辆的高速行驶时，显示图9、图10或者图11所示的路径信息等显示信息，由此，就不用从CD-ROM等存储媒体中读出地图信息，也能显示地图信息。
在上述实施例中表示了这样的情况把沿着设定路径延伸的延伸区域的形状作为长方形的形状来抽出地图信息，但是，也可以把延伸区域的形状作为其他形状来抽出地图信息，而存储在辅助存储装置中。
而且，在上述图2～图11所示的第一实施例中表示了这样的情况从CD-ROM等存储媒体和RAM 37读出地图信息，每当进行读出时，作为高速行驶时显示的地图信息，生成区域宽度△WRUN的长方形区域地图信息。在该第一实施例中，也可以通过执行图12所示的子程序，而预先生成区域宽度△WRUN的长方形区域地图信息，并存储在辅助存储装置38中。在此情况下，当在车辆的高速行驶时显示地图信息时，即，在图7的步骤S59中显示地图信息时，读出在辅助存储装置38中所存储的区域宽度△WRUN的长方形区域地图信息，在显示装置51上显示读出的地图信息。
在显示装置51上显示上述长方形区域地图信息的构成的情况下，当车辆移动到离开设定路径的位置上时，在不显示地图信息的区域中显示车辆的现在位置。在图15和图16中表示了这样情况下的例子。而且，设图15表示设定路径的全体，在显示装置51上显示图15所示的由方框线围住的区域的信息。而且，图16是放大了图15所示的方框线的区域的信息的图。
在图15和图16中，黑五角形是表示车辆的现在位置的符号，黑圆圈是表示车辆的轨迹的符号。而且，虚线和点划线分别是表示后述的重归线和目标方向线的线。
重归线是表示从车辆的现在位置到设定路径的直线距离最短的设定路径上的位置(以下称为最短位置)的线。在图16中，该最短位置是作为PMIN而表示的位置。而且，目标方向线是从车辆的现在位置到目标地的直线。通过在显示装置51上显示这些重归线和目标方向线的构成，即使当车辆移动到长方形区域地图信息不能被显示的位置上时，使车辆沿着重归线或者目标方向线行驶，就能再次返回设定路径或者到达目的地。
在图17中表示了显示上述重归线的子程序。
最初，从车辆的现在位置数据和设定路径信息算出上述的最短位置PMIN(步骤S81)。以下，把从车辆的现在位置到最短位置PMIN的直线距离称为重归距离。接着，算出从车辆的现在位置看时的最短位置PMIN的方向(步骤S82)。接着，判断重归距离是否大于预定距离(步骤S83)。作为预先设定的一定的值例如50m，来在显示装置51上显示地图信息，可以使该预定距离根据此时的比例尺等级而变化。
在步骤S83中，当判别为重归距离为预定距离以下时，立即结束子程序。当判别为重归距离大于预定距离时，在显示装置51上显示重归线(步骤S84)。如上述那样，在图16所示的例子中，从车辆的现在位置到最短位置PMIN的用虚线表示的线是重归线。而且，在该例中，重归线的方向为与设定路径大致垂直的方向。接着，在显示装置51的预定位置例如重归线的侧部附近显示重归距离(步骤S85)，在显示装置51的端部附近显示表示目标地的箭头(步骤S86)。结束本子程序。在图16所示的例子中，在重归线的侧部附近显示的成为「114m」的表示是重归距离。而且，表示目标地的箭头是在图16的下边所示的白色的箭头。
在图18中表示了显示重归线和目标方向线的子程序。
最初，与图17所示的子程序相同，算出最短位置PMIN(步骤S91)，算出最短位置PMIN的方向(步骤S92)。接着，算出从现在的车辆位置到目标地的距离和方向(步骤S93)，接着，判断重归距离是否大于预定距离(步骤S94)。而且，该预定距离，如上述那样，可以为根据作为一定的值的比例尺而变化的值。
在步骤S94中，当判别为重归距离为预定距离以下时，立即结束子程序。当判别为重归距离大于预定距离时，在显示装置51上显示重归线(步骤S95)，在显示装置51的预定位置上显示重归距离(步骤S96)。接着，根据步骤S93中算出的向着目标地的方向在显示装置51上显示目标方向线(步骤S97)，结束本子程序。在上述图16所示的例子中，从车辆的现在位置到目标地的用点划线表示的线为目标方向线。
在图19中表示了决定推荐行驶方向的子程序。
最初，从执行上述图17或者图18的子程序而得到的重归线方向和目标地方向来算出重归线和目标方向线的夹角，判断该角度是否不足90度(步骤S101)。当判别为重归线和目标方向线的夹角不足90度时，从车辆的行驶方向和目标地方向算出与车辆的行驶方向平行延伸的行驶方向线和目标方向线的夹角，判断该角度是否为45度以上(步骤S102)。当判别为行驶方向线和目标方向线的夹角为45度以上时，在显示装置51上显示车辆可以在沿着重归线方向这样的方向上行驶的意思(步骤S103)，结束本子程序。在步骤S102中，当判别为行驶方向线和目标方向线的夹角不足45度时，立即结束本子程序。
当在步骤S101中判别为重归线和目标方向线的夹角为90度以上时，判断行驶方向线与目标方向线的夹角是否不足45度(步骤S104)。当判别为行驶方向线与目标方向线的夹角是否不足45度时，在显示装置51上显示车辆可以在沿着目标地方向这样的方向上行驶的意思(步骤S105)，结束本子程序。当在步骤S104中判别为行驶方向线与目标方向线的夹角在45度以上时，立即结束本子程序。
在上述图19所示的子程序中，表示了从重归线方向和目标地方向以及车辆的行驶方向来确定推荐行驶方向的情况，但是，也可以在推荐行驶方向的判断中增加从车辆的现在位置到目标地的距离和重归距离。
在图20中表示了使车辆沿着重归线行驶的方案的情况和使车辆沿着目标地方向行驶的方案的情况。用粗实线表示设定路径，用大黑圆圈表示目标地，用黑五角形表示车辆的现在位置，用小黑圆圈表示车辆移动的轨迹。而且，用虚线表示重归线，用点划线表示目标方向线，用虚线的箭头表示车辆的行驶方向。
如图20(a)所示的那样，当车辆在远离目标地的方向上行驶时，重归线与目标方向线的夹角θ为小于90度的值。而且，车辆的行驶方向线与目标方向线的夹角Θ为大于45度的值。在这样的情况下，当使车辆沿着重归线的方向行驶时，易于返回设定路径。
此外，如图20(b)所示的那样，当车辆在接近目标地的方向上行驶时，重归线与目标方向线的夹角θ为大于90度的值。而且，车辆的行驶方向线与目标方向线的夹角Θ为小于45度的值。在这样的情况下，当使车辆沿着目标方向线的方向行驶时，不会发生偏离而能够到达目标地。
在图21和图22中表示了把连接从车辆的现在位置到长方形区域的距离为最短的长方形区域内的最短位置与现在位置的直线作为重归线的情况的例子。而且，对于与图15和图16所示的各种地图信息相对应的地图信息使用相同的标号和名称。在图21和图22中，用虚线围住的区域表示长方形区域。而且，图21与图15相同，表示设定路径的全部，在显示装置51上显示用图21所示的方框线围住的区域的信息。图22与图16相同，是放大图21所示的方框线的区域的信息。
在此情况下，如图22所示的那样，从车辆的现在位置到长方形区域的距离为最短的最短位置PMIN是长方形区域的外边部分，而且，重归线为从车辆的现在位置到最短位置PMIN的直线。在重归线侧部附近所示的「64m」的显示是重归距离，从车辆的现在位置到长方形区域的外边部分的最短距离是64米。
在该例中，通过执行上述图17～图19所示的子程序，可以在显示装置51上显示重归线、目标方向线和重归距离。
通过成为上述那样的在显示装置51上显示重归线和目标方向线的构成，即使当车辆移动到不能显示长方形区域地图信息的位置上时，通过使车辆沿着重归线或者目标方向线行驶，能够再次返回长方形区域，或者到达目的地。
在上述实施例中，表示了当在显示装置51上显示长方形区域地图信息时，显示重归线和目标方向线的情况，但是，也可以为这样的构成在显示道路信息、地图信息和设定路径的全部的情况下，显示重归线和目标方向线。在此情况下，可以一边选择沿着重归线和目标方向线的道路，一边使车辆确实地行驶。
在图23和图24中表示了以下情况下的本发明的第二～第六实施例通过执行上述图12所示的子程序，而生成长方形区域地图信息，把生成的长方形区域地图信息预先存储在辅助存储器和内部存储器中，来显示地图信息以及重归线和目标方向线。
在图23(a)中表示了作为上述本发明的第二实施例的移动体用导航装置。在该第二实施例中，移动体用导航装置是图23(a)所示的导航装置80，导航装置80由图1所示的控制装置30、输入装置22和显示装置51构成。而且，当显示车辆的现在位置信息时，在导航装置80上连接图1所示的各种传感器11～15(未图示)。而且，为了实现与作为图1所示的地图信息供给装置21的CD-ROM驱动器和DVD驱动器等外部存储装置90的连接，导航装置80具有预定的接口电路、例如IDE标准和SCSI标准等的接口电路和外部存储装置连接用连接器(未图示)。
生成与长方形区域相对应的地图信息并存储在辅助存储装置38中的处理是在这样的状态下进行的外部存储装置90被连接在导航装置80上，存储地图信息的存储媒体例如CD-ROM被装载在外部存储装置90中。由操作者操作设在导航装置80上的输入装置22，使上述处理开始进行，来执行图12所示的子程序。通过执行子程序，从CD-ROM等存储媒体读出与预定区域相对应的地图信息，在导航装置80中生成长方形区域地图信息，所生成的长方形区域地图信息被存储到设在导航装置80内的辅助存储装置38中。
当在车辆中装载了导航装置80并使车辆移动时，例如，当进行驾驶摩托车的旅行时，解除导航装置80与外部存储装置90的连接，在存储了长方形区域地图信息的导航装置80上连接GPS等传感器11～15，由此，当车辆移动时，能够在导航装置80上显示长方形区域地图信息、车辆的现在位置、重归线和目标方向线等信息。
在图23(b)中表示了作为本发明的第三实施例的移动体用导航装置。在该第三实施例中，图1所示的地图信息供给装置21是容纳了地图信息的服务器100，例如，提供因特网上的地图信息的服务器。导航装置80，与第二实施例相同，由图1所示的控制装置30、输入装置22和显示装置51构成。而且，为了实现与服务器100的连接，导航装置80具有通信线路和用于通过例如局域网(以下称为LAN)和电话线路与服务器进行通信的通信用接口电路(未图示)。当显示车辆的现在位置信息时，在导航装置80上连接图1所示的各种传感器11～15(未图示)。
在该第三实施例中，在其他处理装置例如个人计算机(未图示)中预先执行上述图12所示的子程序，把通过该处理所生成的长方形区域地图信息预先存储在服务器100中。把所生成的长方形区域地图信息存储到导航装置80的辅助存储装置38中的处理在这样的状态下进行服务器100通过通信线路与导航装置80相连。由操作者操作设在导航装置80上的输入装置22，向服务器100发出预定的命令，根据该命令来远距离操作服务器100，服务器100向导航装置80提供预先生成的长方形区域地图信息。导航装置80把所提供的长方形区域地图信息存储在辅助存储装置38中。
当在车辆中装载了导航装置80并使车辆移动时，与第二实施例相同，解除导航装置80与服务器100的连接，在存储了长方形区域地图信息的导航装置80上连接GPS等传感器11～15，由此，当车辆移动时，能够在导航装置80上显示长方形区域地图信息、车辆的现在位置、重归线和目标方向线等信息。
在图24(a)中表示了作为本发明的第四实施例的移动体用导航装置。在该第四实施例中，图1所示的地图信息供给装置21是内置或者连接着CD-ROM驱动器和DVD驱动器等的处理装置110，例如计算机。导航装置80，与第二或者第三实施例相同，由图1所示的控制装置30、输入装置22和显示装置51构成。而且，为了实现与处理装置110的连接，导航装置80具有通信线路和用于通过例如LAN及电话线路与服务器进行通信的通信用接口电路(未图示)。当显示车辆的现在位置信息时，在导航装置80上连接图1所示的各种传感器11～15(未图示)。
在该第四实施例中，生成长方形区域地图信息的处理在这样的状态下进行存储着地图信息的记录媒体例如CD-ROM被装载在服务器100的CD-ROM驱动器等驱动装置中。当使连接在处理装置110上的显示器显示地图信息之后，操作处理装置110的键盘和鼠标器，通过在处理装置110中执行上述图12所示的子程序来完成上述处理。通过该处理所生成的长方形区域地图信息被存储在处理装置110的存储器和硬盘等存储装置中。把所生成的长方形区域地图信息存储到导航装置80的辅助存储装置38中的处理在这样的状态下进行处理装置110通过通信线路与导航装置80相连接。由操作者操作设在导航装置80上的输入装置22，向处理装置110发出预定的命令，根据该命令，处理装置110进行远地操作，处理装置110把所生成的长方形区域地图信息提供给导航装置80。导航装置80把所提供的长方形区域地图信息存储在辅助存储装置38中。而且，在导航装置80的辅助存储装置38中存储长方形区域地图信息的处理可以由操作者操作处理装置110的键盘和鼠标器，来向导航装置80提供长方形区域地图信息。
当在车辆中装载了导航装置80并使车辆移动时，与第二实施例或者第三实施例相同，解除导航装置80与处理装置110的连接，在存储了长方形区域地图信息的导航装置80上连接GPS等传感器11～15，由此，当车辆移动时，能够在导航装置80上显示长方形区域地图信息、车辆的现在位置、重归线和目标方向线等信息。
在图24(b)中表示了作为本发明的第五实施例的移动体用导航装置。在该第五实施例中，地图信息供给装置21是处理装置120例如计算机以及服务器130例如因特网上的服务器。用于生成长方形区域地图信息的地图信息被容纳在服务器130中。处理装置120通过通信线路例如LAN和电话线路与服务器130相连接。由操作者操作处理装置120的键盘和鼠标器，在处理装置120中执行如上述图12所示的子程序。处理装置120从服务器130读出预定区域的地图信息，在与处理装置120相连接的显示器上显示读出的地图信息。当在处理装置120中生成了所希望的长方形区域地图信息之后，所生成的长方形区域地图信息被存储在处理装置120的存储器和硬盘等存储装置中。把所生成的长方形区域地图信息存储到导航装置80的辅助存储装置38中的处理在这样的状态下进行处理装置120通过通信线路与导航装置80相连。由操作者操作设在导航装置80上的输入装置22，向处理装置120发出预定的命令，根据该命令，处理装置120进行远地操作，处理装置120把所生成的长方形区域地图信息提供给导航装置80。导航装置80把所提供的长方形区域地图信息存储在辅助存储装置38中。而且，在导航装置80的辅助存储装置38中存储长方形区域地图信息的处理可以由操作者操作处理装置120的键盘和鼠标器，来向导航装置80提供长方形区域地图信息。
在该第五实施例中，当在车辆中装载了导航装置80并使车辆移动时，与第二实施例、第三实施例或者第四实施例相同，解除导航装置80与处理装置120的连接，在存储了长方形区域地图信息的导航装置80上连接GPS等传感器11～15，由此，当车辆移动时，能够在导航装置80上显示长方形区域地图信息、车辆的现在位置、重归线和目标方向线等信息。
在图24(c)中表示了作为本发明的第六实施例的移动体用导航装置。而且，该图24(c)对于与图24(b)所示的构成要素相对应的构成要素使用相同的标号及名称。在该第六实施例中，与第五实施例相同，图1所示的地图信息供给装置21是内置或连接了CD-ROM驱动器和DVD驱动器等的处理装置120例如计算机以及服务器130例如因特网上的服务器。在第六实施例中，与第五实施例相同，在处理装置120中生成长方形地图信息，把处理装置120生成的长方形地图信息提供给服务器130，服务器130存储长方形地图信息。把所生成的长方形区域地图信息存储到导航装置80的辅助存储装置38中的处理在这样的状态下进行服务器130通过通信线路与导航装置80相连。由操作者操作设在导航装置80上的输入装置22，长方形区域地图信息被提供给导航装置80。导航装置80把所提供的长方形区域地图信息存储在辅助存储装置38中。
在第六实施例这样的构成的情况下，通过电话线路等通信线路把导航装置80与服务器130相连接，由此，操作者能够作为移动对方或者在移动过程中得到服务器130的长方形区域地图信息。而且，在车辆移动时，通过在导航装置80上连接GPS等传感器11～15，能够在导航装置80上显示长方形区域地图信息、车辆的现在位置、重归线和目标方向线等信息。
在上述第二～第六实施例中，在作成为从服务器读出长方形区域地图信息的构成的情况下，不需要在车载导航装置中存储全部长方形区域地图信息，可以从服务器得到仅在移动过程中的对应时刻所需要的区域的长方形区域地图信息，来进行显示。在这样的构成的情况下，能够进一步减小车载导航装置的RAM等存储装置的存储容量。
在上述第一～第六实施例中，作为移动体用地图信息显示装置，表示了车载导航装置的情况，但是，本发明并不仅限于车载用的，如果能够检测到移动体的现在位置，在徒步移动的情况下也可以使用。
而且，在本说明书中，「长方形区域」的术语表示沿着路径的纵长区域，例如，区域的两端不仅可以是矩形的，也可以是半圆形和半椭圆形等各种形状。
如上述那样，根据本发明的移动体用导航装置，当移动体移动到离开预先设定的移动路径的位置上时，显示连接从移动体的现在位置到移动路径的距离成为最短的移动路径上的最短位置和现在位置的直线，因此，能够容易判断移动体应当行驶的方向。
权利要求
1．一种移动体用导航装置，具有现在位置信息生成装置，检测出车辆的现在位置，生成现在位置信息；地图信息存储装置，存储包含道路信息的地图信息；显示地图信息生成装置，根据上述现在位置信息从上述地图信息存储装置读出预定区域的地图信息，从该读出地图信息生成显示地图信息；显示装置，显示上述显示地图信息和上述现在位置信息，其特征在于，还具有移动路径设定装置，根据上述道路信息来设定车辆的移动路径，上述显示装置，在上述现在位置成为从上述移动路径离开的位置时，显示连接从上述现在位置到上述移动路径的距离最短的上述移动路径上的最短位置与上述现在位置的直线。
2．一种移动体用导航装置，具有现在位置信息生成装置，检测出车辆的现在位置，生成现在位置信息；地图信息存储装置，存储包含道路信息的地图信息；显示地图信息生成装置，根据上述现在位置信息从上述地图信息存储装置读出预定区域的地图信息，从该读出地图信息生成显示地图信息；显示装置，显示上述显示地图信息和上述现在位置信息，其特征在于，还具有移动路径设定装置，根据上述道路信息来设定车辆的移动路径；长方形区域地图信息生成装置，从上述地图信息存储装置读出与沿着上述移动路径延伸的长方形区域相对应的地图信息，而生成长方形区域地图信息，上述显示装置，在上述现在位置未包含在上述长方形区域中时，显示连接从上述现在位置到上述移动路径的距离最短的上述长方形区域内的最短位置与上述现在位置的直线。
3．根据权利要求1或2所述的移动体用导航装置，其特征在于，上述显示装置仅在从上述现在位置到上述移动路径的距离长于预定距离时显示上述直线。
4．根据权利要求3所述的移动体用导航装置，其特征在于，上述地图信息生成装置具有设定地图信息的比例尺的比例尺设定装置，上述显示装置根据上述比例尺变更上述预定距离。
全文摘要
提供一种移动体用导航装置,能够在移动体移动到脱离预先设定的移动路径的位置上时,容易进行应当使移动体向哪个方向行驶的判断。本发明的装置,当移动体的现在位置处于脱离预先设定的移动路径的位置上时,在显示装置上与在地图信息存储装置中所存储的地图信息和移动体的现在位置信息一起显示连接从移动体的现在位置到移动路径的距离成为最短的移动路径上的最短位置和现在位置的直线。
文档编号G09B29/00GK1318733SQ0111210
公开日2001年10月24日 申请日期2001年3月28日 优先权日2000年3月29日
发明者片山睦, 盛田裕之 申请人:本田技研工业株式会社