专利名称：导航装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及导航装置，特别涉及车载用导航装置的航路探索技术。
背景技术：
为了缓和交通拥挤等目的，有设置对行驶车辆进行收费的制度的区域(收费对象区)。关于这一点，在专利文献1(日本专利特开2003-35546号公报)中记载有在当前位置从收费对象区起在规定距离内移动时，尝试探索对该收费对象区进行迂回的路线的技术。
发明内容
然而，在接近收费对象区之后探索迂回路线中，有时探索不到适当的迂回路线。比如，有在一直到收费对象区之间没有交叉点而不能探索到迂回路线及探索到的迂回路线是大幅度绕远的路线的情况。另一方面，即使是在出发前探索到不通过收费对象区的路线并沿着该路线进行引导，也不一定能够满足用户的需要。这是因为有如下情况，即用户想要确定是否进行迂回不是在出发时，而是在接近收费对象区时。比如，有认为在接近收费对象区时，如时间宽裕，就进行迂回，如时间不宽裕，就只有交费而没有其他办法的情况。在专利文献1的技术中，不能满足这种用户的需要。
本发明的目的在于提供一种在具有可以成为回避对象的区域时，在适当的定时提示适当的迂回路线的技术。
能够解决上述课题的本发明的导航装置，是在探索到的推荐路线通过可成为回避路线(比如，收费对象区)的路线时，以推荐路线上的靠近该区域的最近的分歧点(交叉点等)作为始点并且探索无需大幅度绕远的迂回路线。于是，在接近通到迂回路线的分歧点之前，提示推荐路线，而在已经接近该分歧点时，提示迂回路线。
比如，本发明的导航装置，具备存储有关回避对象区的信息的单元；不管是否通过上述回避对象区，探索到目的地为止的推荐路线的单元；在上述推荐路线是通过回避对象区的路线的情况下，探索回避进入该回避对象区并且不必大幅度绕远的迂回路线的单元；以及在到达该迂回路线的分歧点跟前的情况下，对通知存在回避对象区的消息进行输出的单元。
另外，本发明的导航装置，也可以具备检测当前位置的单元；取得有关回避对象区的信息的单元；设定出发地和目的地的单元；探索从上述出发地到上述目的地为止的路线A的路线探索单元；迂回路线探索单元，在上述路线A是通过上述回避对象区的路线的情况下，以该路线A上的该回避对象区跟前的分歧点作为始点探索绕过该回避对象区的路线B；以及引导单元，在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前的情况下，显示表示存在路线B或者回避对象区的消息。
另外，上述引导单元，在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前为止，使用上述路线A引导，而在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前时，显示表示存在回避对象区的消息，即使在当前位置已经越过了上述分歧点但仍处于路线A上时，使用路线A进行引导，在当前位置越过上述分歧点之后但仍处于路线B上时，使用路线B进行引导。
另外，上述引导单元，在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前为止，使用上述路线A引导，而在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前时，受理是否由迂回路线B引导的指示，在受理了由迂回路线B引导的指示时，就使用路线B引导，而在未受理到由迂回路线B引导的指示时，就继续使用路线A引导。
图1为适用了本发明的一个实施方式的车载用导航装置的概略构成图。
图2为示出存储于存储装置3中的地图数据的构成例的图。
图3为示出存储于存储装置3中的收费对象区数据的构成例的图。
图4为示出运算处理部1的功能构成图。
图5为示出运算处理部1的硬件构成图。
图6为路线探索处理的流程图。
图7为迂回路线探索处理(图6的S103)的流程图。
图8为用于说明迂回路线探索处理的图。
图9为路线引导处理的流程图。
图10为画面显示例。
图11为画面显示例。
附图标记说明100.车载用导航装置；1.运算处理部；2.显示器；3.存储装置；4.声音输入输出装置；5.输入装置；6.车轮速度传感器；7.地磁传感器；8.陀螺仪；9.GPS接收机；10.FM多路广播接收装置；11.信标接收机；21.CPU；22.RAM；23.ROM；24.DMA；25.绘图控制器；26.VRAM；27.调色板；28.A/D变换器；29.SCI；30.PIO；31.计数器；41.用户操作分析部；42.路线探索部；43.路线引导部；44.当前位置计算部；45.信息存储部；46.显示处理部；48.接收信息处理部具体实施方式
下面参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1为适用本发明的一个实施方式的车载用导航装置100的概略构成图。如图所示，车载用导航装置100包括运算处理部1、显示器2、存储装置3、声音输入输出装置4、输入装置5、车轮速度传感器6、地磁传感器7、陀螺仪8、GPS(全球定位系统)接收装置9、FM多路广播接收装置10以及信标接收装置11。
运算处理部1，是进行各种处理的中心单元。比如，根据从各种传感器6～8及GPS接收装置9输出的信息检测当前所在位置。另外，根据所得到的当前所在位置信息，从存储装置3中读出显示所必需的地图数据。另外，将读出的地图数据以图形方式展开，将表示当前位置的标记重叠显示在显示器2上。另外，使用存储在存储装置3中的地图数据，探索连接用户指示的出发地(当前地点)和目的地的最优路线(推荐路线)。另外，使用声音输入输出装置4及显示器2引导用户。
显示器2是显示由运算处理部1生成的图形信息的单元。显示器2由CRT或液晶显示器等构成。
存储装置3由称之为CD-ROM、DVD-ROM、HDD或IC卡的存储媒体构成。在此存储媒体中，存储地图数据310和收费对象区数据330。
图2为示出地图数据310的构成的图。地图数据310，针对每个地图上划分的区域即网格的识别代码(网格ID)311包含构成包含于该网格区域中的道路的各链路的链路数据320。
链路数据320，针对每个链路ID321，包含构成链路的两个节点(开始节点、结束节点)的坐标信息322、包含链路的道路的类别信息323、表示链路的长度的链路长度信息324、链路旅行时间325、分别与两个节点相连接的链路的链路ID(连接链路ID)326等。另外，此处，通过对构成链路的两个节点区分开始节点和结束节点，可以将同一道路的上行方向和下行方向分别作为不同的链路进行管理。另外，链路旅行时间325，也可以是与日期时刻、天气等各个条件相对应的链路旅行时间。
另外，在地图数据310中包含交叉点的位置信息，还包含与交叉点相对应的节点的节点ID。另外，对于分类为“主交叉点”的交叉点，包含该内容的信息。
图3为示出收费对象区数据330的构成图。在收费对象区数据330中，存放着收费对象区的识别代码(收费对象区ID)331、用于确定收费对象区的信息(收费对象区确定信息332)和收费内容333。在收费对象区确定信息332中，存放着地图上的收费对象区的位置的坐标。可以从链路的节点的坐标和收费对象区确定信息332知道某一链路是否是该收费对象区内的链路。收费内容333是关于“每次进入**日元”等收费的内容。
返回图1进行说明。声音输入输出装置4，将运算处理部1生成的给用户的消息变换为声音信号输出。并且，识别用户发出的声音进行将该内容传送到运算处理部1的处理。
输入装置5是接受来自用户的指示的单元。输入装置5由滚动键、比例尺变更键等硬件开关、操纵杆、贴在显示器上的触摸屏等等构成。
传感器6～8及GPS接收装置9是为了利用车载用导航装置100检测当前地点(本车位置)而被使用的装置。车轮速度传感器6由车轮的周长和所计测的车轮的转数的积来测定距离，再由成对的另一车轮的转数的差计测移动体转弯的角度。地磁传感器7检测地球具有的磁场，检测移动体朝向的方位。陀螺仪8是由光纤陀螺仪或振动陀螺仪等构成、检测移动体的转动角度的装置。GPS接收装置9接收来自GPS卫星的信号、通过对大于等于3个卫星测定移动体和GPS卫星间的距离和距离的变化率来测定移动体的当前位置、行进速度和行进方向。
FM多路广播接收装置10，将从FM多路广播台发送来的概略交通现况信息、管制信息、SA/PA(服务站/泊车)信息、停车场信息、天气信息等等作为FM多路广播信号接收。
信标接收装置11接收由信标发送来的交通实况信息、管制信息、SA/PA(服务站/泊车)信息、停车场信息等等。
图4为运算处理部1的功能框图。
如图所示，运算处理部1具有用户操作分析部41、路线探索部42、路线引导部43、当前位置计算部44、信息存储部45、显示处理部46及接收信息处理部48。
用户操作分析部41，接受输入到输入装置5的来自用户的要求，对该内容进行分析，对运算处理部1的各部分进行控制以便执行与该要求内容相对应的处理。比如，在用户要求探索推荐路线时，为了设定目的地，向信息存储部45要求进行将地图显示在显示器2上的处理。另外，向路线探索部42要求进行从当前地点(出发地)到目的地为止的路线的运算处理。
当前位置计算部44，使用对由车轮速度传感器6计测的距离脉冲数据S5及由陀螺仪8计测的角加速度数据S7分别进行了积分的结果所得到的距离数据及角度数据，通过对该数据在时间轴上积分，定期计算从初始位置(X，Y)到本车行驶后的位置即当前地点(X′，Y′)。另外，通过利用运算结果进行地图匹配处理，使当前地点在形状相关性最高的道路(链路)上重合。另外，定期地使用GPS接收装置9的输出来修正当前位置。
路线探索部42使用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法等，探索连接指定的两个地点(当前地点、目的地)间的路线的成本(比如，距离或旅行时间)为最小的路线。
路线引导部43使用由路线探索部42探索到的路线进行路线引导。比如，比较路线的信息和当前地点的信息并在通过交叉点等之前使用声音输入输出装置4以声音通知用户是否应该直行还是应该左右转弯。另外，路线引导部43在显示器2上显示的地图上显示应该行进的方向而向用户通知推荐路线。
显示处理部46从存储装置3接受要求在显示器2上显示的区域中的地图数据，生成地图绘制命令以便以指定的比例尺、绘制方式绘制用于表示道路、其它地图构成物、当前地点、目的地、推荐路线的称为矢标的标记。
接收信息处理部48将接收到的交通拥挤信息或管制信息存储到信息存储部45中。另外，在存储装置3是由可改写的HDD、闪存ROM等构成的情况下，接收信息处理部47也可以将接收到的信息存储到存储装置3中。
图5为示出运算处理部1的硬件构成的示图。
如图所示，运算处理部1由总线32对各设备之间进行连接而构成。运算处理部1具有执行数值运算及对各设备的控制的各种处理的CPU(中央处理单元)21；存放从存储装置3中读出的地图数据、运算数据等的RAM(随机存储器)22；存放程序或数据的ROM(只读存储器)23；执行存储器间及存储器和各设备间的数据传输的DMA(直接存储器访问)24；执行图形绘制并进行显示控制的绘图控制器25；存储图形图像数据的VRAM(视频随机存储器)26；将图像数据变换为RGB信号的调色板27；将模拟信号变换为数字信号的A/D变换器28；将串行信号变换为与总线同步的并行信号SCI(串行通信接口)29；使并行信号与总线同步而加载到总线上的PIO(并行输入/输出)30及对脉冲信号进行积分的计数器31。
下面对上述构成的车载用导航装置100的动作进行说明。
图6为示出路线探索处理的流程的流程图。
路线探索部42当从用户经输入装置5受理路线探索要求后，就设定出发地(当前位置)和目的地，探索其间的推荐路线。此时，路线探索部42，不管是否通过收费对象区，依照所设定的探索条件(距离优先、旅行时间优先等)探索推荐路线。就是说，此处把收费对象区内的链路也包含在构成路线的链路的候选中进行探索。路线探索部42，比如，在探索条件为“旅行时间优先”的情况下，将链路数据320的链路旅行时间325作为链路成本，使用迪杰斯特拉算法等探索总成本最小的路线。然后，将探索到的路线作为“路线A”。另外，在链路数据的旅行时间325是按照日期时刻或天气等条件分类设置的情况下，路线探索部42，使用到该链路的预计到达时刻(日期时刻)及与天气相对应的旅行时间作为各链路的链路成本。另外，在得到来自FM多路广播台或信标的交通拥挤信息时，将构成存在交通拥挤的道路的链路除外或是通过对该链路的成本进行加权等等使得难以通过存在交通拥挤的链路地进行路线探索。
之后，路线探索部42，参照收费对象区数据330的收费对象区确定信息332，判定是否出发地(当前位置)在收费对象区之外并且路线A通过某一个收费对象区。路线A是否通过某一个收费对象区可以通过构成路线A的某一个链路在收费对象区内是否存在来判定(S102)。
在出发地(当前位置)在收费对象区之外并且路线A通过某一个收费对象区的情况下(S102中的是)，路线探索部42探索回避该收费对象区的迂回路线(以下称其为“迂回路线B”)(S103)而结束路线探索处理。在其以外的情况下(S102中的否)，路线探索部42不探索迂回路线而结束路线探索处理。
下面对迂回路线的探索处理(S103)进行说明。图7为示出探索迂回路线B的处理(S103)的流程的流程图。
首先，路线探索部42将靠近路线A上的收费对象区最近的分歧点(交叉点)按照靠近收费对象区的由近及远顺序逐个提取出来(S1031)。另外，也可以集中于存储在地图数据中的“主交叉点”进行提取。
下面使用图8进行说明。如图所示，从出发地(当前位置)501到目的地502的路线A503，通过收费对象区504。于是，设在靠近路线路线A503上的收费对象区504处按照由近及远的顺序存在交叉点505a～c。在这种情况下，路线探索部42在S104中首先提取交叉点505a。
之后，路线探索部42以提取出的交叉点作为始点，并且探索不进入该收费对象区而绕行到目的地的路线。就是说，路线探索部42从构成路线的链路的候选中排除在收费对象区内存在的链路而进行路线探索(S1032)。
路线探索部42重复进行S1031、S1032的处理，顺序提取预定数目(比如，3个)的交叉点，探索以各个交叉点作为始点的迂回路线。另外，链路的成本，如上所述，根据探索条件，使用链路长度或旅行时间。另外，在得到交通拥挤信息的情况下，排除构成存在交通拥挤的道路的链路或是通过对该链路的成本进行加权等等使得难以通过存在交通拥挤的链路地进行路线探索(S1033)。
在图8中，示出探索分别经过交叉点505a、505b及505c的迂回路线506a、506b及506c的情况。
返回到图7进行说明。在探索到规定数目的迂回路线时，路线探索部42从探索到的迂回路线中，提取成本(距离或旅行时间)最小的路线。于是，把提取出的路线作为迂回路线B(S1034)。之后，结束迂回路线B的探索处理。
以上，对图6所示的路线探索处理进行了说明。另外，路线探索部42在设定目的地之后进行该路线探索处理，但也可以在路线引导中定期地(比如，每10分钟)或每行驶规定距离(比如，500m)进行(自动路径重选)。这一自动路径重选，是用于在车辆离开路线时或交通状态改变时，在该时刻进行最优路线探索。
下面对路线引导处理进行说明。图9为示出此种路线引导处理的流程的流程图。
路线引导部43，通常，沿着由路线探索部42探索到的路线A进行引导。就是说，为了车辆可以沿着路线A行驶而生成引导信息，在主要的交叉点等处，将该引导信息经显示处理部46显示在显示器2上(S201)。
另外，路线引导部43，从当前位置计算部44输出的当前位置，判定是否到达目的地(S202)。于是，在判定为已经到达目的地的情况下，就结束路线引导。
在未到达目的地的情况下(S202中的否)，路线引导部43判定当前位置是否在收费对象区之外并且从路线A上的当前位置观察在前方规定距离(比如，500m)内存在通往迂回路线B的交叉点(S203)。
在当前位置是在收费对象区内的情况下或虽然是在收费对象区外但是在路线A上的前方规定距离内不存在通往迂回路线B的交叉点时(S203中的否)，路线引导部43就返回到S201接着沿着路线A继续进行路线引导。
另一方面，在当前位置是在收费对象区外并且在路线A上的前方规定距离内存在通往迂回路线B的交叉点时(S203中的是)，路线引导部43就显示或者声音输出“前面是收费对象区”等表示存在收费对象区的消息。另外，也可以参照收费对象区数据330的收费内容333，显示或者声音输出“**日元”等收费内容。另外，也可以显示或者声音输出迂回路线B(S204)。
另外，路线引导部43也可以受理是否沿着迂回路线B进行引导的指示。比如，也可以在显示或者声音输出“是否迂回”等消息之后，在由用户通过输入装置5选择“迂回”时，显示迂回路线B。
图10为这种情况下的显示画面的示例。如图所示，在路线A513上存在收费对象区514，当前位置511正在接近通往迂回路线B516的交叉点515。在这种情况下，显示“前面是收费对象区。是否迂回？”等消息517。
返回到图9进行说明。在S204之后，路线引导部43对当前位置的行动进行监视(S205)。然后，即使是通过通往迂回路线B的分歧点，不要求当前位置在迂回路线B上的情况下(即车辆不行驶在迂回路线上而是在路线A上继续向着收费对象区行驶的情况下)(S205中的否)，路线引导部43返回到S202继续进行处理。就是说，沿着继续路线A进行路线引导。另外，在用户通过输入装置5选择“不迂回”时，路线引导部43也返回到S202，沿着继续路线A进行路线引导。
另一方面，要求当前位置在迂回路线B上的情况下(即车辆行驶在迂回路线上的情况下)或在用户通过输入装置5选择“迂回”时(S205中的是)，路线引导部43就将迂回路线B设定为路线A(S206)，返回到S202继续进行处理。就是说，沿着新设定的路线A进行路线引导。
图11为用户行驶在迂回路线B上时的画面显示例。在画面中显示出绕过收费对象区514的新的路线A523。
路线引导部43，将上述的处理S201～206一直进行到到达目的地为止。其间，如上所述，路线探索部42定期地重新探索到达目的地的路线A，并且，在路线A通过某一个收费对象区时，还进行迂回路线B的探索(自动路径重选)。通过这种自动路径重选，可以对应于交通拥挤状况的变化的情况或车辆离开本来的路线的情况。
于是，路线引导部43当到达目的地后(S202中的是)，结束引导处理。
以上说明的是本发明的一个实施方式。
根据上述实施方式，当接近收费对象区后，在可以回避进入收费对象区并且不进行大幅度的迂回而到达目的地的最后交叉点跟前，可以向用户询问是否选择进入收费对象区。由此，用户可以在即将进入收费对象区之前确定进入在出发时刻不能确定的收费对象区。
本发明，并不限定于上述实施方式。上述实施方式，在本发明的技术思想的范围内可以有种种变型。
比如，作为可以成为回避对象的区域，以收费对象区为例进行了说明，但并不限定于此。也可以是限制速度的管制区域或乘车人数的限制区域等。
另外，对路线引导中的自动路径重选的定时没有限制。另外，也可以不在路径引导中进行自动路径重选。
另外，在上述实施方式中，是对本发明适用于车载用导航装置的例子进行了说明，但本发明也可以应用于车载用以外的导航装置。
权利要求
1.一种导航装置，其特征在于具备存储有关回避对象区的信息的单元；不管是否通过上述回避对象区，探索到目的地为止的推荐路线的单元；在上述推荐路线是通过回避对象区的路线的情况下，探索回避进入该回避对象区并且不必大幅度绕远的迂回路线的单元；以及在到达该迂回路线的分歧点跟前的情况下，对通知存在回避对象区的消息进行输出的单元。
2.一种导航装置，其特征在于具备检测当前位置的单元；取得有关回避对象区的信息的单元；设定出发地和目的地的单元；探索从上述出发地到上述目的地为止的路线A的路线探索单元；迂回路线探索单元，在上述路线A是通过上述回避对象区的路线的情况下，以该路线A上的该回避对象区跟前的分歧点作为始点探索绕过该回避对象区的路线B；以及引导单元，在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前的情况下，显示表示存在回避对象区的消息。
3.一种导航装置，其特征在于具备检测当前位置的单元；取得有关回避对象区的信息的单元；设定出发地和目的地的单元；探索从上述出发地到上述目的地为止的路线A的路线探索单元；迂回路线探索单元，在上述路线A是通过上述回避对象区的路线的情况下，以该路线A上的该回避对象区跟前的分歧点作为始点探索绕过该回避对象区的路线B；以及引导单元，在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前的情况下，显示路线B。
4.一种导航装置，其特征在于具备检测当前位置的单元；取得有关回避对象区的信息的单元；设定出发地和目的地的单元；探索从上述出发地到上述目的地为止的路线A的路线探索单元；迂回路线探索单元，在上述路线A是通过上述回避对象区的路线的情况下，以该路线A上的该回避对象区跟前的分歧点作为始点探索绕过该回避对象区的路线B；以及引导单元，在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前为止，使用上述路线A引导，而在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前时，显示表示存在回避对象区的消息，即使在当前位置已经越过了上述分歧点但仍处于路线A上时，使用路线A进行引导，在当前位置越过上述分歧点之后但仍处于路线B上时，使用路线B进行引导。
5.一种导航装置，其特征在于具备检测当前位置的单元；取得有关回避对象区的信息的单元；设定出发地和目的地的单元；探索从上述出发地到上述目的地为止的路线A的路线探索单元；迂回路线探索单元，在上述路线A是通过上述回避对象区的路线的情况下，以该路线A上的该回避对象区跟前的分歧点作为始点探索绕过该回避对象区的路线B；以及引导单元，在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前为止，使用上述路线A引导，而在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前时，受理是否由迂回路线B引导的指示，在受理了由迂回路线B引导的指示时，就使用路线B引导，而在未受理到由迂回路线B引导的指示时，就继续使用路线A引导。
6.如权利要求2所述的导航装置，其特征在于上述迂回路线探索单元，提取存在于上述路线A的回避对象区跟前的预先确定的多个分歧点，以提取到的各分歧点作为始点探索绕过该回避对象区的路线，并且在探索到的路线之中以距离或旅行时间最短者作为路线B。
7.如权利要求2所述的导航装置，其特征在于其中上述回避对象区是收费对象区，上述引导单元，在当前位置移动到上述分歧点的规定距离跟前的情况下，显示收费内容。
全文摘要
本发明提供导航装置。本发明的目的在于提供一种在存在可以成为回避对象的区域(收费对象区)时，在适当的定时提示适当的迂回路线的技术。本发明的导航装置是在探索到的推荐路线通过可以成为回避区域(比如，收费对象区)的路线时，搜索以推荐路线上的靠近该区域最近的分歧点(交叉点等)作为始点且无需大幅度绕远的迂回路线。然后，在接近该区域为止，提示推荐路线，而在已经接近到该分歧点时，提示迂回路线。
文档编号G01C21/26GK1936503SQ20061012669
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月1日 优先权日2005年9月2日
发明者小口纯子, 荒川亚纪子, 内田安起宣 申请人:株式会社查纳位资讯情报