导航系统的制作方法

专利名称：导航系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种车辆导航系统。
背景技术：
常规的用于车辆的导航系统通常确定朝向输入的行程目的地的导航路径，为车辆中的用户/驾驶员提供导航。另外，常规的导航系统能够基于预定的一组优选条件等找到适合用户偏好的导航路径。导航系统计算出的路径被显示或者提供给用户/驾驶员用于车辆的导航。
具有上述导航方案的导航系统通常计算出五或六条候选路径，每条分别代表“推荐路径”、“仅限本地道路”、“包括公路(收费道路)”、“最短距离”、“可选路径”等。那些候选路径通过使用各不相同的颜色以及如上所述的描述性的名称等映射到该导航系统的显示器上。
由于优选条件的粒度或者条件设置的粗糙度，用于导航系统中的优选条件并非总能找到最适合用户偏好的路径。因此，建议使用通过将固定条件和用户特定条件结合起来的条件设置，例如日本专利文档JP-A-2004-125448中。更具体地，在上述专利文档中公开的导航系统使用“推荐路径”、“仅限本地道路”、“包括收费道路”、“最短距离”以及“可选路径”五个固定条件，与时间感(即，优选/不优选较短行程时间)以及信号意识(即，考虑/不考虑路径中的交通信号的数目)的用户特定变量相结合。也就是说，将用于路径搜索的五个固定条件中的每个与用于特性的改进的四个选项之一相结合。
上述公开中的导航系统总是显示五条路径，而不管特性的改进。也就是说，每个搜索到的路径总是对应着上述的一个特定名称。换言之，每个特定命名的条件在导航的搜索结果中仅仅具有一个导航路径搜索结果。
然而，车辆中的用户/驾驶员可以在对实际映射到导航系统的显示器上的多条候选路径进行比较后，确定导航路径。也就是说，例如，具有信号意识的“仅限本地道路”的候选路径可能比没有信号认识的候选路径更“有吸引力”或者更优选，其中没有信号意识的候选路径在上述的导航系统中不能与有信号意识的路径同时搜索和显示在地图上。此外，用于找到最优路径的一组更优选的条件，可能只有在实际映射并比较搜索到的路径后被识别，从而使得路径搜索成为对条件设置试验以及搜索结果比较的重复性处理。此外，搜索条件可能包括具有高速公路等必需包括在内的部分的一类特性等。此类特性不能通过使用上述导航系统中的条件设置来指定。因此，导航系统的用户/驾驶员可能无法使用该导航系统准备的条件设置来找到优选路径。

发明内容
考虑到上述的和其他问题，本公开提供一种导航系统，其提供具有更多对于导航路径的用户偏好的特性的导航路径。
一种用于基于使用预定条件的路径搜索来提供起点和终点之间的行程的导航路径的导航系统，包括显示单元，用于显示导航路径和/或具有相关联的条件名称的候选导航路径。具有相关联的条件名称的预定条件生成多个候选导航路径，作为路径搜索的结果。通过这种方式，该导航系统基于通过使用条件名称而指定的单个预定条件，向导航系统的用户提供多个候选路径。
本公开的另一方面，导航系统包括多条路径搜索单元，用于搜索多条候选导航路径；以及显示单元，用于显示导航路径和/或候选导航路径以基于使用固定搜索条件的路径搜索提供导航路径/候选路径。通过这种方式，导航系统通过使用路径搜索的单个固定条件提供多条路径。
本公开的另一方面，导航系统包括存储单元，用于存储多个固定搜索条件，并且所述多条路径搜索单元基于至少一个存储在存储单元中的固定搜索条件，找到多条候选导航路径。通过这种方式，导航系统能存储数目不断增加的固定搜索条件，以找到对于用户偏好来说更优选的路径。
本公开的另一方面，导航系统提供路径搜索，该路径搜索允许用户为路径搜索指定分区条件设置。即，例如，通过使用分别基于不同条件的两个分区搜索结果来搜索候选导航路径。通过这种方式，为了提高特性和对用户偏好的适合性，导航路径可以由至少两个分区搜索结果得到。
本公开的另一方面，导航系统使用加权系数来为路径属性加权。通过这种方式，导航系统通过不定地改变路径属性的加权系数，找到多条候选路径。此外，候选导航路径在提供给用户之前关于唯一性进行筛选。通过这种方式，避免了重复的显示和/或提供两个相同的路径。
本公开的另一方面，导航系统可以为用户提供收费道路的入口/出口选择。通过这种方式，用户在行程前估计和/或计算行程开销。
本公开的另一方面，导航系统使用路径名称，即公路名称，用于为用户提供更优选的导航路径。路径名称或者公路名称被用于在路径搜索中包含该路径或者公路作为候选导航路径的至少一部分。此外，路径或者公路的选择范围可以通过使用显示单元上的地图来指定。通过这种方式，公路或者指定的路径能够针对包含候选导航路径的搜索条件而被指定。此外，行程距离可以考虑在路径搜索中。行程距离可以用于限制路径/公路的选择范围，或者可以用于以行程距离等的顺序来对搜索结果进行排序。


参照附图，本发明的其他目的、特征和优点将从下述详细描述中变得更加清楚，其中图1所示为本公开的一个实施例中的汽车导航系统的方框图；图2所示为图1中的导航系统的控制单元中的功能的方框图；图3所示为基于固定条件“收费道路”的路径搜索处理的流程图；图4所示为导航系统的显示单元上的搜索到的路径的图示；图5所示为本公开的第二实施例中对图3所示的路径搜索处理的流程图的变形；图6所示为本公开的第三实施例中对图5所示的路径搜索处理的流程图的变形；图7所示为本公开的第四实施例中的多路径搜索的处理的流程图；图8所示为本公开的第五实施例中的优选路径确定处理的流程图；图9所示为在图8中的处理中显示单元上的公路名称列表屏幕的图示；图10所示为在图8中的处理中显示单元上的区域选择地图的图示；以及图11所示为在确定优选路径后路径搜索的处理的流程图。
具体实施例方式
将参照附图描述本公开的实施例。在每个实施例中相同的部分具有相同的编号。
(第一实施例)图1所示为本公开第一实施例中的汽车导航系统的方框图。该导航系统包括位置检测器1，地图数据输入单元6，操作开关7，外部存储器9，显示器10，转发器11，语音控制器12，扬声器13，语音识别器14，麦克风15，远程控制器传感器16，远程控制器17，座位传感器18以及控制单元8。控制单元8控制上述连接到它的设备。
控制单元8是已知类型的计算机，包括CPU、ROM、RAM、I/O以及用于连接那些组件的总线。ROM存储由控制单元8执行的程序，受存储的程序控制的CPU处理预定的计算和其他处理。
位置检测器1包括多个已知类型的传感器，例如地磁传感器2，陀螺仪3，距离传感器4和全球定位系统(GPS)接收器5。地磁传感器2用于检测车辆的磁方向；陀螺仪3用于检测相关的车辆轴承。距离传感器4用于检测车辆的行程距离，GPS接收器5从GPS卫星接收无线电波用于检测车辆的位置。这些传感器和/或接收器能够通过彼此间的互补性而补偿各自不同的内在误差特性。这些传感器和/或接收器可能基于输出的精确度来选择性地使用，此外还可以使用操舵旋转传感器(steering rotation sensor)、速度传感器等(图中未示)。
地图数据输入单元6用于输入数字地图数据，例如道路数据、背景作图数据、文本数据、设备数据等。这些数据由存储介质例如DVD-ROM、CD-ROM提供。地图数据输入单元6从连接的DVD-ROM驱动器、CD-ROM驱动器等(图中未示)中检索这些数据，并将它们输入到控制单元8。
存储介质中的地图数据包括链接和节点作为道路网络数据。链接和节点分别定义为两端带有两个点(节点)的几何元素(链接)。因此，节点通常对应着道路的交叉、分支点等，链接通常对应着两个交叉等之间的一段道路。换言之，真实世界中的道路被几何化地表示为链接和节点的组合。每条道路的链接数据包括链接ID、起始节点ID、终止节点ID、名称属性、道路数目、分别与代价和道路类型(例如州际、州内道路、本地道路等)相关联的多道路属性。道路属性包括该路段的长度、该路段的行程时间、收费道路与免费道路的区分、行程容易性、道路宽度等。每个道路属性具有一种代价，即长度代价、行程时间代价等。道路类型被定义为高速公路(免费道路或者公路)、收费道路、州内道路、本地道路等中的一种。道路类型可以在例如公路中定义多个类。公路的定义可以包括主要公路，普通公路等。
操作开关7被配置在例如显示器10上作为接触开关、机械开关等，用于输入控制显示器10上的道路地图的各种指令。也就是说，道路地图控制指令包括地图比例变更指令、菜单选择指令、目的地设置指令、导航开始指令、当前位置校正指令、屏幕变更指令、音量控制指令等。
远程控制器17具有多个开关(图中未示)，用于输入与来自操作开关7的指令相同类型的指令。远程控制器17输出指令的控制信号，并且该控制信号通过远程控制器传感器16提供给控制单元8。
外部存储器9是具有读/写能力用于存储诸如文本数据、图像数据、声音数据以及例如用户家庭位置等用户信息的数据和/或信息的存储介质，例如，存储卡、硬盘等。在本公开中的外部存储器9存储用于起点和目的地(终点)之间的行程的路径搜索的五个固定搜索条件。
固定搜索条件是用于对从地图数据输入单元6检索的链接数据中的道路属性进行加权的一组多个加权系数。例如，道路长度、行程时间、收费/免费区分、行程的容易性以及道路宽度五个道路属性可以分别用加权系数α1(长度系数)、α2(行程时间系数)、α3(收费/免费系数)、α4(行程容易性系数)和α5(道路宽度系数)进行加权。也就是说，使用这五个系数来定义和固定搜索条件。外部存储器9存储五种固定条件，即，具有至少一个不同系数的五组各不相同的固定条件。五个固定条件的每个条件具有一个描述性名称，例如，“推荐路径”、“本地道路”、“收费道路”、“最短道路”以及“可选路径”。五组固定条件例如可以存储在控制单元8中的ROM(未示出)或非易失性和不可擦除存储介质中，而不是存储在外部存储器9中。固定条件的数目可以不是五个。也就是说，固定条件的数目可以是一个或者五以外的其它数字。
显示器10是例如液晶显示器、有机EL显示器等，在通过使用地图数据生成的道路地图上部的显示器10的地图显示区域中的当前位置处显示车辆的位置标记。显示器10还显示车辆位置和道路地图之外的其它信息，诸如当前时间、交通拥堵信息等。
收发器11是用于为控制单元8提供与外部信息源通信的通信设备。例如，通过使用收发器11从外部信息源接收交通信息、天气信息、日期信息、便利信息以及广告信息。信息可以在控制单元8中处理后从收发器11输出。
扬声器13用于基于来自语音控制器12的声音输出信号，输出预定的声音序列，诸如导航引导语音，屏幕操作引导语音，语音识别结果等。
麦克风15将用户的语音转换为输入到语音识别器14的电子信号。语音识别器14通过与内部识别字典(图中未示)中的词汇数据进行模式比较来识别所输入的用户语音，并根据用户语音与所存储词汇数据的相似性向语音控制器12输出识别结果。
语音控制器12控制语音识别器14，并通过扬声器13向用户给出响应。语音控制器12还控制向控制单元8输入语音识别器14的识别结果。
控制单元8根据语音识别器14的识别结果响应于用户的语音，或响应来自操作开关7或者来自远程控制器17的用户输入执行预定处理。预定处理包括，例如，地图数据存储处理，用于在外部存储器9中存储地图数据；地图比例变更处理；菜单选择处理；目的地设置处理；路径搜索执行处理；路径导航开始处理；当前位置校正处理；显示屏幕变更处理；音量控制处理等。此外，控制单元8中处理的路径导航引导信息等在语音控制器12的控制下，以适当的形式从扬声器13提供给用户。
图2所示为图1中的导航系统的控制单元8的功能方框图。控制单元8包括起点设置单元20、目的地设置单元22、多条路径搜索单元24、路径选择显示单元26以及路径特征显示单元28。
起点设置单元20接收用户输入位置作为行程的起点，或者当用户没有输入起点时，接收位置检测器1所检测到的车辆的当前位置作为起点的输入。
目的地设置单元22显示预定目的地设置屏幕或者从扬声器13输出目的地设置引导语音，用于促使用户输入行程的目的地。用户使用操作开关7或者远程控制器17，用于通过开关操作输入目的地的位置，或使用麦克风15通过语音输入目的地的位置。
多条路径搜索单元24根据存储在外部存储器9中的固定条件，搜索通过起点/目的地设置单元20，22所确定的起点和目的地之间的多条导航路径。
本实施例中的多条路径搜索单元24搜索固定条件“收费道路”的多条路径，而只搜索其他四个固定条件的一条路径(“推荐路径”、“本地道路”、“最短道路”和“可选路径”)。
首先描述通过使用只产生一个路径搜索结果的四个固定条件之一进行的路径搜索。路径搜索通过使用诸如Dijkstra方法等的标记法根据每个链接中分别通过系数α加权的多个道路属性代价之和进行路径搜索。
然后，参考图3中的处理的流程图描述使用固定条件“收费道路”的路径搜索。
在步骤S10中，处理使用固定条件“收费道路”搜索并存储第一导航路径到控制单元8的RAM中等。存储所搜索的导航路径后，处理进行到步骤S20。
在步骤S20中，处理将包括在步骤S10中找到的第一导航路径中的每条链接的代价提高预定值。当在步骤S40中的处理为否后执行步骤S20时，该处理提高在之前的处理中找到的导航路径中包括的每条链接的代价。在提高代价后处理进行到步骤S30。此外，与不同道路属性相关的多个代价可以统一提高，或者可以分别提高。也就是说，例如，可以只提高具有非零系数的道路属性。此外，可以优先提高由于系数值而对总代价具有相对较大影响的道路属性的代价。
在步骤S30中，该处理以步骤S10相同的方式使用固定条件“收费道路”进行路径搜索。在这种情况下，由于第一导航路径具有提高的代价值，所以相同的固定条件产生与步骤S10中的路径搜索不同的导航路径。在路径搜索后处理进行到步骤S40。
在步骤S40中，处理确定是否搜索到预定数量的导航路径。路径的预定数量可以是固定值，也可以由用户变更。当搜索到的路径的数量不等于预定值时(步骤S40NO)，处理返回步骤S20。当搜索到的路径的数量达到预定值时(步骤S40YES)，处理结束。
参考图2继续路径选择显示单元26的描述。路径选择显示单元26根据多条搜索到的路径的比较，确定由多条路径搜索单元24进行的路径搜索结果中是否包括两条或多条相同路径。路径选择显示单元26在显示器10上只显示由多条路径搜索单元24所找到的两条或多条相同路径中的一条。换句话说，路径选择显示单元26对两条或多条相同路径只显示一次。路径选择显示单元26显示由多条路径搜索单元24所找到的所有各不相同的导航路径。通过这种方式，提高了选择显示在显示器10上的导航路径的效率，因为用户可以选择显示器10上的多条路径中的一条，而不必担心所选择的路径与其他路径中的一条或多条相同。
图4所示为导航系统的显示器10上的对搜索到的路径的图示。在这种情况下，固定条件“收费道路”产生三条导航路径，并且三条路径中的一条与通过固定条件“推荐路径”搜索到的路径相同。
图4中，S代表起点，G代表目的地，而六条导航路径30a、32a、34a、36a、38a、40a在屏幕上分别用不同颜色画出。六条路径30a、32a、34a、36a、38a、40a的每一条都由对应的带有描述性标签的按钮表示。用户使用这些按钮选择六条导航路径中的一条。六个按钮具有与六条导航路径30a、32a、34a、36a、38a、40a相同的颜色并具有诸如“推荐路径”等的固定条件的名称。通过这种方式，六条路径的每一条可以通过路径的颜色和用于得到各个搜索结果的固定条件区分。此外，同时具有两个标签的按钮表示由两个不同的固定条件“推荐路径”和“收费路径”得到相同的导航路径30a。
图2中的路径特征显示单元28根据来自地图数据输入单元6的地图数据确定由多条路径搜索单元24搜索到的多条导航路径中的每一条的路径特征，并且多条导航路径中的每一条的路径特征显示在显示器10上。
图4中，各条道路名称30c、32c、34c、36c、38c、40c作为路径特征显示在屏幕上。路径特征显示单元28在多条路径搜索单元24从地图数据输入单元6搜索到的多条导航路径中检索每个链接的地图数据。如前所述，每个链接具有与其相关的道路名称和道路号(道路ID)，因此使得能够确定多条导航路径的每个链接的道路名称和道路号。通过根据道路名称和道路号数据选择最常出现在每条导航路径中的道路名称，确定每条导航路径的代表性道路名称。然后，每条导航路径的代表性道路名称显示在显示器10上。通过这种方式，与导航路径的简单图形显示相比，用户可以更快更容易地识别每条导航路径的道路特征。也就是说，用户可以根据屏幕上的表示，更有效地选择优选导航路径。
如图4所示，通过屏幕上的导航路径30a到40a与按钮30b到40b以及描述性名称30c到40c相关联方便了选择优选导航路径，因为这些项之间的比较更容易并且参考路径特征更容易。用户可以通过选择性地按下按钮30b、32b、34b、36b、38b、40b之一来选择并确定多条导航路径中的一条。
本实施例中的导航系统存储有五个固定条件“推荐路径”、“本地道路”、“收费道路”、“最短道路”和“可选路径”用于路径搜索。固定条件“收费道路”产生三条导航路径作为路径搜索结果。有三条路径的搜索结果以“收费道路”的描述性标签显示在显示器10上。通过这种方式，搜索到的路径的数量超过了用于路径搜索的固定条件的数量。此外，一个固定条件产生多于一条导航路径。因此，用户受益于更多导航路径作为路径搜索结果。路径搜索中的更多的导航路径导致更多找到更优导航路径的机会。
(第二实施例)本公开的第二实施例在下面进行描述。同样，在下面的实施例中相同的部分具有相同的数字。
第二实施例中的导航系统具有与第一实施例中的导航系统相同的组件。导航系统的控制单元8具有图2中所示的相同的单元20、22、24、26、28。第二实施例与第一实施例的不同之处在于基于例如“收费道路”的固定条件搜索多条路径的方法。也就是说，导航系统执行图5中流程图所示的处理，而不是执行图3中所示的处理。
图5所示为对图3中的流程图所示的路径搜索处理的流程图的修改。
在步骤S100中，处理确定是否有收费道路可用。也就是说，检查根据用户输入的起点和目的地从地图数据裁减出的区域，确定当前行程是否有可用的收费道路。当在该区域中找到当前行程的可用收费道路时处理进行到步骤S120。当在该区域中未找到收费道路时处理进行到S110并确定当前行程没有可用的收费道路。在步骤S110后处理结束。
在步骤S120中，处理确定可用收费道路的组合。可用收费道路的组合可以描述为这样一种情形诸如纽约和新泽西之间的两条收费道路之一可以选择性地和新泽西郊区的多条收费道路之一进行组合。在确定组合后处理进行到步骤S130。
在步骤S130中，处理确定所选收费道路组合的多个候选入口。例如，与起点距离在预定距离内的通向城市间的收费道路的入口可以被选为候选入口。如果郊区收费道路在入口侧的话，候选入口可以是郊区收费道路入口。候选入口的数量可以限定在预定数量内以便选择，或者可以不限定以提供更多的候选入口选择供用户支配。在确定候选入口后处理进行到步骤S140。
在步骤S140中，处理根据步骤S120中所确定的收费道路的组合确定候选出口。例如，与目的地距离在预定距离内的离开郊区收费道路的出口可以被选为候选出口。如果城市间的收费道路在出口侧的话，候选出口可以是城市间的收费道路出口。候选出口的数量可以限定在预定数量内以便选择，或者可以不限定以提供更多的候选出口选择供用户支配。在确定出口后处理进行到步骤S140。在确定候选出口后处理进行到步骤S150。
在步骤S150中，处理根据步骤S130和步骤S140中所确定的候选入口和候选出口的组合确定收费道路部分的多条候选导航路径。当候选数量超出预定限定数量时，可以根据某种顺序，例如，候选导航路径的收费道路部分的收费总和，选择性地减少候选导航路径。收费道路部分的候选入口、候选出口和候选导航路径可以根据存储在外部存储器9等中的一组准备好的相关判断器来确定。在确定候选收费道路部分后处理进行到步骤S160。
在步骤S160中，处理搜索从起点到多个候选入口的路径。路径搜索通过使用诸如Dijkstra方法等已知方法进行，候选入口被设置为具有固定路径搜索条件“推荐路径”或“最短距离”的目的地。在起点和候选入口之间部分的路径搜索后处理进行到步骤S170。
在步骤S170中，处理使用与步骤S160中所描述的方法相同的方法搜索从候选出口到目的地的路径。在候选出口和目的地之间部分的路径搜索后处理进行到步骤S180。
在步骤S180中，处理通过将候选路径的三个部分(也就是收费道路部分、起点到入口部分以及出口到目的地部分)进行组合来确定完整的候选导航路径。通过这种方式，就准备好了多组完整的候选导航路径。在根据其他固定条件与候选路径进行交叉校验候选路径的唯一性，并且如第一实施例中一样去除冗余候选之后，候选导航路径显示到显示器10上。在步骤S180后处理结束。
第二实施例中的路径搜索处理确定多条候选导航路径，该多条候选导航路径具有到导航路径的收费道路部分的各自不同的入口/出口，从而增加了导航路径选择选项以更好地服务用户。
(第三实施例)参考附图描述本公开的第三实施例。在第三实施例中，图6中流程图的部分处理可替换地用于图5中的部分处理。也就是说，图5中的步骤S130到S150被图6中的步骤S125代替。处理的剩余步骤S100到S120和步骤S160到S180与图5中相同。
在步骤S125中，处理根据预定收费表确定步骤S120中所确定的每个收费道路组合的收费总额。也就是说，计算每个收费道路组合的收费总额，并按照例如升序加以分类。在这种情况下，分类是指总额被分为多个额度用于计算用户预算。更具体地说，类1可以是10美元到20美元之间，类2是20美元到30美元之间而类3是30美元到40美元之间等。每一类的范围可以确定为连续的，或者可以变化地确定。
在对收费总额分类后，选择每一类中的多个收费道路组合以确定候选入口/出口。在这种情况下，由于收费总额的分类，将入口和出口确定为一对，并且可以从每一类中选出多个收费道路组合。在每一类中可以按照收费总额的升序/降序使入口/出口对在预定数量内，用于更广泛的选择。收费总额可以与距起点或目的地的距离相关联以进一步分类。
在确定候选入口和出口作为多组收费道路组合后，搜索完整的导航路径。也就是说，为了与第二实施例中一样与收费道路部分组合，搜索起点到入口部分和出口到目的地部分。
然后，在冗余校验后，候选导航路径和收费总额一起显示到显示器10上。通过这种方式，用户可以根据行程可以负担的费用额计划并确定行程的导航路径。
(第四实施例)参考附图描述第四实施例。第四实施例中的导航与第三实施例中的相同，包括图1中的组件，并且导航系统的控制单元8具有图2中所示的相同单元20、22、24、26、28。第四实施例与第一实施例的不同之处在于多条路径搜索单元24执行的处理。
图7所示为本公开的第四实施例中的路径搜索处理的流程图。
在步骤S200中，处理通过使用外部存储器9中的五类固定条件搜索多条导航路径，也就是，条件“推荐路径”、“本地道路”、“收费道路”、“最短道路”和“可选路径”，用于为每一个条件找到一条导航路径。搜索到的路径存储到例如存储器9中。在路径搜索后处理进行到步骤S210。
在步骤S210中，处理根据起点和目的地之间的距离，将包括起点和目的地的地图数据划分为多个区域。划分的区域数量可以是预定数量或者可以任意确定。这一数量可以比固定条件的数量(即这种情况下五种条件)多。在确定区域划分后处理进行到步骤S220。
在步骤S220中，处理确定中继点。中继点被定义为步骤S210所确定的区域的边界与起点和目的地之间的导航路径的交叉点。中继点通过使用步骤S200中所搜索到的多条导航路径的一个预定选择来确定。在确定中继点后处理进行到步骤S230。
在步骤S230中，处理通过使用固定条件在步骤S210中所确定的区域中的每一个搜索导航路径。处理使用中继点作为区域中的路径起点或者路径目的地。在某些区域中的路径搜索使用固定条件以找到多条导航路径，而在其它区域中的路径搜索使用其他固定条件以产生单个导航路径。在每个区域中的路径搜索后处理进行到步骤S240。
在步骤S240中，处理组合在每个区域中找到的搜索路径，以确定完整的导航路径。在步骤S240后处理结束。
根据简单的实例更加实际地解释步骤S210到S240中的处理。也就是说，在步骤S210中根据起点和目的地之间的距离，将地图数据划分为两个区域，而中继点被确定为步骤S200中使用“本地道路”条件搜索到的导航路径和区域边界的交叉点。然后，在步骤S230中处理使用固定条件“最短距离”搜索从中继点到目的地的导航路径。处理将使用固定条件“本地道路”搜索到的起点和中继点之间的路径和步骤S230中找到的路径进行组合，以在步骤S240中确定完整的导航路径。
第四实施例中的导航系统将地图数据划分为多个区域，在每个划分的区域中应用不同的固定条件进行路径搜索。通过这种方式，通过第四实施例中的导航系统从路径搜索输出的导航路径数量超过了路径搜索中所使用的固定条件的数量。
(第五实施例)参考附图描述第五实施例。导航系统的第五实施例使用与第一实施例相同的组件，但是其控制与上述实施例不同。
在第五实施例中，处理根据用户输入的行程起点和目的地之间的可用公路或主要道路确定完整的导航路径(根据优选道路的路径搜索)。
优选道路的确定通过执行图8中的流程图中所示的处理进行。图8中的处理以预定间隔重复。
在步骤S300中，处理确定行程的目的地是否已设置。目的地本身通过执行目的地设置单元22进行设置，在步骤S300中检查设置结果。当确定设置了目的地时(步骤S300YES)，处理进行到步骤S310。当没有设置目的地时(步骤S300NO)，处理结束。
在步骤S310中，处理根据地图数据输入单元6输入的地图数据计算行程的起点和目的地之间的线性距离。行程的起点可以是车辆的当前位置，或者是已经输入的起点。在距离计算后处理进行到步骤S320。
在步骤S320中，处理确定线性距离是否等于或大于区域选择所需的距离。所需距离是，例如，几百公里的长度等。所需距离用于设置远距离行程的标准。所需距离的值可以由用户修改。当起点和目的地之间的线性距离等于或大于所需距离时(步骤S320NO)，处理进行到步骤S330。当线性距离小于所需距离时(步骤S320YES)，处理进行到步骤S350。
在步骤S330中，处理执行预搜索以找到起点和目的地之间的所有可能的和/或可用的导航路径。由于步骤S320中通过所需距离进行了过滤，所以可能的导航路径可以在可接受的时间量内进行搜索。在路径搜索后处理进行到步骤S340。
在步骤S340中，处理根据地图数据中的道路属性从步骤S330中搜索到的所有可能路径中提取公路。公路或主要道路的分类可以预先确定。例如，公路包括高速公路、收费道路、州内道路等。在提取公路后处理进行到步骤S380。
在步骤S380中，处理在显示器10上显示步骤S340中所提取的公路名称。图9示出列在显示器10上的公路名称的示例。显示器10上的消息是，例如，“请在列表中选择优选道路。”等，带有六个公路选择选项。在列出公路名称后处理进行到步骤S390。
在步骤S320的肯定确定后继续执行步骤S350，处理在显示器10上显示区域选择屏幕。也就是说，当起点和目的地之间的线性距离等于或大于所需距离时，用户可以选择地图数据中的一个区域以指定要包括在导航路径中的公路。图10示出显示器10上的区域选择屏幕的示例。显示器10上的消息是，例如，“请选择要列出公路的区域。”等。在图示例子中，显示了区域选择选项“起点附近”、“目的地附近”、“完整行程”和“中间区域”。“起点附近”和“目的地附近”被定义为以S/G点为中心半径为20公里的圆等。圆的半径确定为相对于行程的距离较小的区域以便进行路径计算。“完整行程”在本实例中被定义为包括行程的起点S和目的地G的圆形区域。“中间区域”被定义为由“完整行程”圆内的“起点邻近”圆和“目的地邻近”圆确定的除去起点/目的地点S/G之外的矩形。在显示区域选择屏幕后处理进行到步骤S360。
在步骤S360中，处理确定用户是否选择了区域选择选项之一。当区域选择未完成时(步骤S360NO)，处理重复步骤S360。当区域选择完成时(步骤S360YES)，处理进行到步骤S370。
在步骤S370中，处理从地图数据中提取所选区域中的所有公路。当所选区域是附近类型区域时，处理进行到步骤S380。所选区域“完整行程”或“中间区域”可以为列表提取过多公路。在那种情况下，提取的数量可以在对初始选取按照距离等进行排序后控制在预定数量。步骤S380在步骤S370的提取后进行，在显示器10上显示公路名称。
在步骤S390中，处理确定用户是否已从显示器10上所列出的公路名称中选择优选道路。当用户未选择优选道路时(步骤S390NO)，处理重复步骤S390。当用户完成优选道路选择时(步骤S400YES)，处理进行到步骤S400。
在步骤S400中，处理确定并存储步骤S390中所选择的优选道路。在存储了优选道路后处理结束。
图11示出在确定优选道路后路径搜索处理的流程图。
在步骤S500中，处理降低步骤S400中所确定的优选道路的道路属性相对于其他道路的代价。换句话说，其他道路的代价相对于优选道路可能升高了。处理用预定方法执行代价调整。在代价调整后处理进行到步骤S510。
在步骤S510中，处理为第一实施例中所述的五个固定条件的每一个搜索并找到一条导航路径。在五个固定条件的路径搜索后处理进行到步骤S520。
在步骤S520中，处理确定搜索到的五条路径的每一条是否包括优选道路。当优选道路未包括在搜索到的路径中时(步骤S520NO)，步骤S530将搜索到的路径(即不包括优选道路的路径)的道路属性代价提高预定值，之后处理返回步骤S510。在步骤S510的第二次迭代后，处理进行的路径搜索被限定为未产生包括优选道路的导航路径的固定条件。换句话说，在步骤S510到S530的迭代中五个固定条件的每一个分别找到一条导航路径后，步骤S520肯定地通过。当处理步骤S520肯定时(步骤S520YES)，处理进行到步骤S540。
在步骤S540中，处理根据五个固定条件在显示器10上显示分别包括优选道路的五条导航路径。在显示器显示导航路径后处理结束。
本实施例中的导航系统允许用户在进行路径搜索前选择要包括在导航路径中的公路。此外，导航系统为用户提供多条搜索到的导航路径，这些导航路径分别包括优选道路。通过这种方式，导航系统以包括优选道路的更好的方式服务用户。
此外，当行程在预定距离内时导航系统通过为用户的利益考虑所有可能的导航路径(步骤S330)，安全地提取起点和目的地之间的所有可用公路(步骤S340)。
此外，导航系统通过为用户提供区域选择选项(步骤S350中的区域选择屏幕)，排除导航路径中包含的不需要的公路。提供区域选择选项作为服务用户的另一个好处是易于选择优选道路。
尽管已经结合优选实施例并参考其附图全面描述了本发明，但是注意各种变化和修改对本领域技术人员来说是显而易见的。
例如，在显示单元显示搜索到的路径可以由用户操作来切换，而不是同时显示所有路径。
此外，可以根据用户确定的条件而不是固定条件来进行路径搜索以找到多条导航路径。
此外，路径搜索可以通过使用基本条件和附加条件的组合在显示单元上表示。例如，根据“收费道路”条件附加和不附加较短行程时间优选选项找到的两条导航路径可以在显示单元上区别地表示为两个条件的组合。
此外，路径搜索可以只通过搜索的基本条件来表示。也就是说，通过上述基本条件和附加条件的组合找到的两条不同路径可以简单地与基本条件相关联并由基本条件表示。
此外，产生多条路径的固定条件可能与第一和第四实施例中所描述的“收费道路”条件不同。
此外，即使当行程距离大于区域选择的所需距离时，公路的提取也不局限于预定数量。也就是说，为了用户的利益，可以从地图数据中选取更多的公路以便进行更宽和更详细的路径搜索。
此外，所提取的公路数量的限制可以根据附近类型的区域施加到公路选择上，或者可以根据“完整行程”或“中间区域”的区域选择不施加到公路选择上。
此外，公路名称列表可以伴随地图以显示其中表示的导航路径。
此外，可以从公路名称列表中选择多条公路而不是公路名称列表中的单个公路名称。
这些变化和修改被理解为在所附的权利要求所定义的本公开的范围内。
权利要求
1.一种导航系统，用于基于使用预定条件的路径搜索，提供起点和终点之间的行程的导航路径，所述导航系统包括显示单元，用于显示导航路径和/或具有相关的条件名称的候选导航路径，其中，具有相关的条件名称的所述预定条件产生多个候选导航路径作为所述路径搜索的结果。
2.一种导航系统，用于基于使用固定搜索条件的路径搜索，提供起点和终点之间的行程的导航路径，所述导航系统包括多条路径搜索单元，用于搜索多条候选导航路径；以及显示单元，用于显示导航路径和/或所述候选导航路径。
3.根据权利要求2所述的导航系统，还包括存储单元，用于存储多个所述固定搜索条件，其中，所述多条路径搜索单元基于存储在所述存储单元中的所述固定搜索条件中的至少一个，查找多个候选导航路径。
4.根据权利要求3所述的导航系统，其中，所述固定搜索条件包括用于所述路径搜索的收费道路优先的固定搜索条件，其为至少部分包含收费道路的候选导航路径分配较高的优选级。
5.根据权利要求3或者4所述的导航系统，其中，所述多条路径搜索单元使用所述多个固定路径搜索条件中的每个条件用于所述路径搜索，所述多条路径搜索单元基于对所述起点和所述终点之间的完整行程的路径搜索，提供与所述固定路径搜索条件相同数目的候选导航路径，所述多条路径搜索单元在所述路径搜索中使用多个搜索块，用于找到所述候选导航路径，所述多条路径搜索单元在所述路径搜索时对所述搜索块中的至少一个应用所述固定搜索条件，并将其他固定搜索条件应用到剩余的所述搜索块，用于找到额外的候选导航路径。
6.根据权利要求2到4中任一项所述的导航系统，还包括所述多条路径搜索单元中的第一路径搜索单元，用于基于将每条链接的路径属性代价与加权系数的乘积进行累加而得到的总路径代价，找到第一候选导航路径，其中多个链接代表地图数据中的路径；以及，所述多条路径搜索单元中的第二路径搜索单元，用于基于将每条链接的路径属性代价与所述加权系数的乘积进行累加而得到的总路径代价，找到第二候选导航路径，其中每条链接的所述路径属性代价相对于找到所述第一候选导航路径时的属性代价被升高，其中所述每条链接表示除了所述第一候选导航路径的至少一部分以外的所述第一候选导航路径，其中，所述固定路径搜索条件为所述多个路径属性中的每个定义了一组多个加权系数。
7.根据权利要求2到4中任一项所述的导航系统，还包括路径选择显示单元，用于在将所述多个候选导航路径中的相同的候选导航路径表示为单个候选路径之后，根据所述多条路径搜索单元的路径搜索，在所述显示单元上显示多个各不相同的候选导航路径。
8.一种车辆导航系统，用于找到并提供起点到终点之间的导航路径，所述车辆导航系统包括显示单元，用于显示所述导航路径，其中，所述导航路径包括相同起点和相同终点之间计算出的多个各不相同的导航路径，并且所述各不相同的导航路径中的每一个至少部分地包含一条收费道路，该收费道路具有到所述收费道路和离开所述收费道路的各不相同的入口和出口中的一个。
9.根据权利要求8所述的车辆导航系统，其中，当所述收费道路递增定价时，所述多个计算出的导航路径属于至少两个在收费总额方面不同的收费块。
10.根据权利要求2至4以及8中任一项所述的车辆导航系统，还包括路径特征显示单元，用于显示所述导航路径的分区的表示。
11.根据权利要求10所述的车辆导航系统，其中，所述导航路径的划分的表示是包含在所述导航路径中的公路的名称。
12.一种导航系统，用于基于路径搜索提供起点和终点之间的行程的导航路径，所述导航系统包括显示单元，用于显示所述导航路径和/或候选导航路径，其中，将路径名称的选择显示在所述显示单元上，用于接受关于在所述导航路径中包含特定路径的用户输入，并且基于至少一个所述路径名称的所述用户输入进行所述导航路径的路径搜索，以包含由所述至少一个路径名称所指定的所述路径作为所述候选导航路径的至少一部分。
13.所述导航系统具有地图数据，所述地图数据带有分配给它的公路属性的特性，用于参考公路名称来表示公路，根据权利要求12所述的导航系统还包括公路选择单元，用于从所述地图数据中选择至少一个公路，所述地图数据范围包括所述行程的起点和终点；公路名称显示单元，用于显示包含在所述公路选择单元中所选择的所述候选导航路径中的所述公路名称；以及导航路径显示单元，用于显示基于所述用户输入从所述候选导航路径中选择的所述导航路径中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的导航系统，还包括预选择单元，用于选择多个候选导航路径，所述多个候选导航路径至少部分基于分配的用于公路确定的预定条件而指定，其中，所述公路选择单元基于具有所述公路属性的特性的所述地图数据，从所述多个候选导航路径中选择所述公路。
15.根据权利要求14所述的导航系统，其中，分配的用于公路确定的所述预定条件被用于产生所述起点和所述终点之间的行程的导航路径的所述路径搜索。
16.根据权利要求13至15中任一所述的导航系统，还包括距离计算器，用于计算所述行程的起点和终点之间的行程距离；以及选择范围显示单元，用于当所述距离计算器计算出的行程距离等于或者大于范围选择所需的预定距离时，在所述显示单元上显示多个各不相同的选择范围，该范围至少包括所述行程的起点和终点中的一个，其中，所述公路选择单元基于具有所述公路属性的特性的所述地图数据，从所述选择范围中的道路中选择多条公路。
17.根据权利要求16所述的导航系统，其中，所述选择范围显示单元显示至少一个选择范围，该选择范围在距离所述行程的起点的预定距离内延伸，以及相对于所述行程的起点和终点之间的总距离，所述预定距离为短距离。18、根据权利要求16所述的导航系统，其中，所述选择范围显示单元显示至少一个选择范围，该选择范围在距离所述行程的终点的预定距离内延伸，以及相对于所述行程的起点和终点之间的总距离，所述预定距离为短距离。
19.根据权利要求16所述的导航系统，其中，所述选择范围显示单元显示至少一个排除了所述行程的起点和终点的中间选择范围。
20.根据权利要求16所述的导航系统，其中，所述选择范围显示单元显示至少一个包含所述行程的起点和终点的选择范围。
21.根据权利要求19所述的导航系统，其中，当基于所述用户输入指定所述中间选择范围时，所述公路选择单元按照包括在所述中间选择范围中的长度的顺序选择所述多条公路。
全文摘要
一种导航系统，用于基于使用预定条件的路径搜索，提供起点和终点之间的行程的导航路径，所述导航系统包括显示单元，用于显示导航路径和/或与其相关联的条件名称的候选导航路径。具有与其相关联的条件名称的预定条件产生多个候选导航路径作为路径搜索的结果。
文档编号G09B29/00GK1900655SQ20061010597
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月21日 优先权日2005年7月22日
发明者高岛谦治, 近江真宜 申请人:株式会社电装