CN101900561B - 导航装置以及更新地图数据和导航的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导航装置以及更新地图数据和导航的方法。设置部(S10)设置确定区域，所述确定区域是由地图数据指定的地图中的目的地周围的特定地理范围。在所述导航装置的当前位置偏离所述地图数据中登记的现有道路时，产生部基于所述导航装置的移动轨迹产生所述地图数据中未登记的新道路。新道路登记部(S170)在确定部(S140)确定所设置的确定区域包括所产生的新道路的至少一部分时在存储部(S170)中登记所产生的新道路。所述导航装置利用所述地图数据中登记的现有道路和所登记的新道路执行通往所述目的地的选路辅助。

Description

导航装置以及更新地图数据和导航的方法

技术领域

本发明涉及一种用于根据地图数据执行通往目的地的路线选择辅助的导航装置。本发明还涉及用于为导航装置更新地图数据的方法。本发明还涉及利用经更新的地图数据进行导航的方法。

背景技术

常规地，已知的导航装置根据诸如车辆之类的可移动主体的移动轨迹学习地图数据中未登记的新道路。例如，如JP-A-2005-172578中披露的，道路学习功能能够产生和存储地图数据中不存在的新道路数据。道路学习功能能够根据从当前位置偏离地图数据中现有道路的点到车辆返回到地图数据中现有道路的点的行驶轨迹产生新的道路数据。由此，道路学习功能使得能够学习地图数据中未登记的新道路。这种道路学习功能使得能够利用新道路进行选路辅助(routing assistance)而无需从外部获取额外更新信息来更新地图数据。

然而，这种道路学习功能可能不管对导航装置的选路辅助有多少贡献而学习到各种新道路。例如，在交流道(access road)从选路辅助目的地周围的现有道路延伸到目的地时，以及在交流道作为新道路已被学习时，所学的新道路使车辆能够精确地到达目的地。在这种情况下，所学的新道路实用价值很高。于是，认为这种新道路对提高选路辅助的精确性贡献很大。

另一方面，当车辆在去目的地途中有偏离路线的行程时，例如，可能会将车辆在停车场中的移动轨迹作为新道路来学习。在用于通往目的地的选路辅助时，这种新道路的实用价值低。于是，认为这种新道路对提高选路辅助的精确性没有贡献。因此，在将实用价值低的这种新道路作为学习对象来学习时，道路学习功能的效果可能被削弱。

发明内容

鉴于以上和其他主题，本发明的一个目的是生产一种能够有选择地学习在选路辅助中实用价值高的道路的导航装置。

根据本发明的一个方面，一种导航装置包括设置部，用于在地图数据指定的地图中将目的地周围的特定地理范围设置为确定区域，所述目的地被指定为所述地图数据中选路辅助的对象。所述导航装置还包括产生部，用于在所述导航装置的当前位置偏离所述地图数据中登记的现有道路区域时基于所述导航装置的移动轨迹产生所述地图数据中未登记的新道路。所述导航装置还包括确定部，用于确定所设置的确定区域是否包括所产生的新道路的至少一部分。所述导航装置还包括存储部，能够存储所产生的新道路。所述导航装置还包括新道路登记部，用于在所述确定部确定所设置的确定区域包括所产生的新道路的至少一部分时在所述存储部中登记所产生的新道路。所述导航装置用于利用所述地图数据中登记的现有道路和所登记的新道路执行通往所述目的地的选路辅助。

根据本发明的另一方面，一种为导航装置更新地图数据的方法包括设置确定区域，所述确定区域是由地图数据指定的地图中的目的地周围的特定地理范围。该方法还包括：在导航装置的当前位置偏离所述地图数据中登记的现有道路区域时，基于所述导航装置的移动轨迹产生所述地图数据中未登记的新道路。该方法还包括：确定所设置的确定区域是否包括所产生的新道路的至少一部分。该方法还包括：响应于所设置的确定区域包括所产生的新道路的至少一部分的确定，在存储单元中登记所产生的新道路。

一种用于导航的方法，所述方法包括设置、产生、确定、登记以及利用地图数据中登记的现有道路和登记的新道路两者执行通往目的地的选路辅助。

附图说明

通过参考附图所作的以下详细说明，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中：

图1是示出了导航装置结构的方框图；

图2是示出了所学道路识别操作的流程图；

图3A到3C是均示出了所学道路识别操作一个范例的说明图；以及

图4A到4C是均示出了所学道路识别操作另一个范例的说明图。

具体实施方式

(导航装置的描述)

图1是示出了导航装置1的结构的方框图。

本实施例的导航装置1是安装于车辆中的导航系统。如图1所示，导航装置1包括位置检测单元21、操作开关组22、硬盘驱动器(HDD)24、外部存储器25、显示装置26、语音处理装置27以及控制单元29。位置检测单元21检测车辆的当前位置。操作开关组22用于从用户(乘坐人)输入各种指令。硬盘驱动器(HDD)24是用于存储地图数据、程序等的大容量存储装置。外部存储器25存储各种信息。显示装置26表示出诸如地图显示屏之类的各种信息。语音处理装置27输出各种引导语音。

位置检测单元21包括GPS接收机21a、陀螺仪21b和车速传感器21c。GPS接收机21a接收从全球定位系统(GPS)的航天卫星发送的信号并检测车辆坐标和海拔高度。陀螺仪21b检测由于车辆转动导致的角速度并输出检测信号。车速传感器21c检测车辆速度并输出检测信号。由于特征差异，传感器21a到21c的每个都具有误差。因此，通过对传感器21a到21c的误差进行互补来检测车辆的当前位置。

操作开关组22由触摸面板、机械按键等构成，触摸面板例如一体地提供于显示装置26的显示器表面上，机械按键例如提供于显示装置26周围。HDD 23是用于根据控制单元29的控制从硬盘读取数据并向硬盘写入数据的外存储装置。HDD 23存储道路数据、地图数据、用于地图匹配操作的数据、用于选路辅助的数据、用于导航装置1操作的程序、包括设计图像、数据等的各种数据。道路数据包括由节点和链路定义的道路连接的信息。节点的每一个都对应于诸如交叉点之类的特定点。链路的每一个都连接两个节点。地图数据包括用于指示地图图像等的绘图数据。

外部存储器25存储各种数据。外部存储器25是诸如非易失性半导体存储器之类的用于以电子方式、磁性方式或光学方式改写内容并在断电时保持所存内容的存储装置。显示装置26例如是诸如液晶显示器之类的彩色显示装置。显示装置26用于根据从控制单元29输入的图画信号显示各种图画。显示装置26用于指示地图图像、从开始点到目的地的引导路径、示出车辆当前位置的标记、其他引导信息等。语音处理装置27用于通过语音向用户通知各种信息。根据该结构，用户能够通过显示装置26的指示以及语音处理装置27的语音接收各种选路辅助，例如方向引导。

控制单元29例如是公知的微型计算机，其包括CPU、ROM、RAM、I/O装置以及连接于其间的总线。控制单元29基于从ROM、HDD 24、外部存储器25等读取的程序和数据执行各种操作。

在导航装置1中，HDD 24和/或外部存储器25等价于存储模块，控制单元29等价于设置模块、产生模块、确定模块和新道路记录装置。

(处理的描述)

如下将描述控制单元29的操作。

与导航相关的操作可以包括地图指示操作、选路辅助操作等。在地图指示操作中，首先基于位置检测单元21的检测信号计算车辆的当前位置。基于从HDD 24读取的当前位置周围的地图数据产生地图图像。在显示装置26上显示当前位置周围的地图图像。控制单元29在地图图像上叠加示出基于位置检测单元21的检测信号检测到的车辆当前位置的标记，并令显示装置26显示标记和地图图像。控制单元29还用于对应于车辆的运动移动当前位置的标记。控制单元29可以进一步用于对应于车辆的运动卷动地图图像。

在选路辅助操作中，用户操控操作开关组22并设置目的地。之后，控制单元29将车辆的当前位置设置为开始点，并基于从HDD 24读取的道路数据搜索从开始点到目的地的最佳路径。于是，控制单元29在地图图像上叠加通过搜索(路径搜索)而作为引导路径获得的最佳路径，并令显示装置26显示引导路径和地图图像。对应于车辆的运动，控制单元29在预定时间点通过图像或语音输出引导信息，由此沿着通往目的地的引导路径引导车辆。

此外，本实施例的导航装置1具有学习功能。具体而言，当车辆行驶于未在HDD 24中存储的地图数据中登记的新道路上时，导航装置1在HDD 24和/或外部存储器25中将新道路作为所学的道路进行登记。进一步，导航装置1在选路辅助中类似于现有道路数据使用登记的所学的道路。

具体而言，控制单元29在车辆行驶的同时基于位置检测单元21的信号周期性地识别当前位置。由此，控制单元29获得从车辆离开地图数据中登记的现有道路的点到车辆返回到地图数据中现有道路的点的车辆坐标移动轨迹。于是，控制单元29基于检测到的移动轨迹产生新道路的数据。新道路的数据是车辆离开的现有道路的链路ID、车辆离开现有道路的离开点的坐标、车辆返回现有道路的链路ID、车辆返回现有道路的返回点坐标以及示出离开点和返回点之间道路几何形状的坐标点(配置点)的集合。

此外，控制单元29执行所学道路识别操作，作为学习功能的一种处理。具体而言，控制单元29识别新道路中连接到选路辅助的目的地的交流道并在地图数据中仅将识别到的交流道作为学习目标加以登记。稍后将详细介绍该操作。

(学习目标确定区域的描述)

在所学道路识别操作中，控制单元29设置学习目标确定区域(确定区域)，用于确定检测到的新道路是否是通往目的地的交流道。首先，将详细描述学习目标确定区域。

用户操控操作开关组22以设置目的地，由此控制单元29根据设置的目的地设置预定范围作为学习目标确定区域，并在控制单元29的RAM等中存储设置的学习目标确定区域。控制单元29向所学道路识别操作应用所存储的学习目标确定区域。

作为设置学习目标确定区域的方法的一个范例，可以构思将目的地周围预定范围设置为学习目标确定区域。预定范围例如是目的地周围的几十米。学习目标确定区域可以是固定值。或者，可以根据目的地和地图数据中距目的地最近的现有道路之间的距离改变学习目标确定区域。例如，地图数据可能不包括从距目的地最近的现有道路到目的地的交流道。在这种情况下，构思随着目的地与距目的地最近的现有道路之间距离变大而放大学习目标确定区域。或者，目的地可能存在于被现有道路包围的区域中。在这种情况下，想到将现有道路包围的区域设置为学习目标确定区域。

可以根据如下条件维持设置的学习目标确定区域，之后在确定不需要时可以将该区域删除。

(1)在车辆行驶于地图数据现有道路上时，在车辆到达预定到达确定区域并确定接近目的地的时间点做出并输出到达确定。在做出并输出到达确定之后维持对应于目的地的学习目标确定区域。

(2)维持针对先前目的地设置的学习目标确定区域，直到用于操作操作开关组22以指定新选路辅助的目的地为止。之后，删除学习目标确定区域。接下来，设置并维持对应于新指定目的地的学习目标确定区域的新信息。

(3)当导航装置1响应于例如车辆辅助开关的去活而断电时，删除当前维持的学习目标确定区域。

(4)当在选路辅助期间通过用户指令删除目的地时，删除对应于目的地的学习目标确定区域。

可以组合并采用条件(1)到(4)中的两个或更多个。或者，可以采用条件(1)到(4)之一。

[所学道路识别操作的描述]

如下将参考图2的流程图和图3、4的附图进一步详细描述控制单元29执行的所学道路识别操作。

图2是示出了控制单元29的所学道路识别操作的流程的流程图。在维持针对选路辅助中的目的地确定的学习目标确定区域期间反复执行本处理。

在S10，在由地图数据示出的地图中将预定地理范围设置为作为选路辅助对象的目的地周围的学习目标确定区域。

在S100，控制单元29首先基于车辆的移动轨迹确定是否检测到未在地图数据中登记的新道路。当确定未检测到新道路时，S100做出否定确定，终止所学道路识别操作。或者，在确定检测出新道路时，S100做出肯定确定。在这种情况下，在S110，首先将学习目标标志设置为假。学习目标标志表示新道路是否为学习目标。亦即，学习目标标志表示新道路是否是要作为所学道路加以存储的对象。

接下来，在S120，确定在构成作为处理对象的新道路的配置点中是否存在未处理的配置点。在确定存在未处理的配置点时，S120做出肯定确定。在这种情况下，在S130，设置未处理配置点中作为未处理配置点中下一处理对象的一个的坐标。接下来，在S140，确定作为处理对象的一个配置点的坐标是否包括在当前维持的学习目标确定区域中。在确定作为处理对象的一个配置点的坐标未包括在学习目标确定区域中时，S140做出否定确定，该处理返回到S120。自此以后，相继重复S120到S140的处理，并相继重复新道路配置点与学习目标确定区域的比较。

在处理完全时，当在S140处确定作为处理对象的一个配置点的坐标包括在学习目标确定区域中时，S140做出肯定确定。在这种情况下，在S150，将学习目标标志设置为真，该处理前进到S160。或者，当在重复处理S120到S140期间未发现学习目标确定区域中包括的配置点时，在S120确定不存在未处理的配置点。在这种情况下，S120做出否定确定，该处理前进到S160。

在S160，确定学习目标标志的状态是否为真。在确定学习目标标志为真时，亦即在新道路至少部分通过学习目标确定区域时，S160做出肯定确定。在这种情况下，在S170，在HDD 24和/或外部存储器25中将作为处理对象的新道路存储为所学道路的信息。具体而言，作为新道路端点的离开点和返回点都被指定为地图数据中现有道路的连接节点。此外，将各种数据登记为所学道路，各种数据例如是连接节点、连接节点连接的现有道路的链路ID、连接其间连接节点的链路的链路信息以及界定链路形状的配置点。

或者，当在S160确定学习目标标志为假时，亦即在新道路不通过学习确定区域时，S160做出否定确定。在这种情况下，终止所学道路识别操作。在当前条件下，不将新道路登记为所学道路的信息。

图3A到3B的每个都是示出了所学道路识别操作应用详细范例的说明图。在图3A到3C所示的范例中，在通过通往目的地的引导路径上的选路辅助终止的端点之后检测到新道路。在这种情况下，引导路径由现有道路构成。将新道路在地图数据中登记为所学道路。

在图3A所示的范例中，选路辅助的目的地距作为地图数据中的现有道路且包括引导路径的道路1很远。在这种情况下，将引导路径的端点设置在道路1上靠近目的地的点。接下来，以引导路径的端点为中心在其周围设置到达确定区域。当车辆抵达到达确定区域时，做出并输出到达确定。响应于到达确定，用户接收引导并被告知车辆正靠近目的地。在这个时间点，完成通往目的地的选路辅助。如图3A中的粗虚线所示的移动轨迹所示，设想车辆在通过道路1的引导路径的端点之后从道路1离开，且车辆在抵达目的地之后返回到地图数据中的现有道路2。

在这种情况下，如图3B所示，在输出到达确定之后，基于移动轨迹检测新道路。新道路由道路1的离开点、道路2的返回点以及基于道路1的离开点和道路2的返回点之间的移动轨迹界定的配置点构成。此外，将检测到的新道路与在目的地周围定义的学习目标确定区域进行比较。要指出的是，即使在输出到达确定并完成通往目的地的选路辅助时，也维持对应于目的地的学习目标确定区域。

在本范例中，检测到的新道路通过目的地周围的学习目标确定区域。因此，如图3C所示，将所学道路登记为道路数据。所学道路由对应于道路1上的离开点的连接节点、对应于道路2上的返回点的连接节点以及连接两个连接节点的链路构成。

图4A到4C是均示出了所学道路识别操作另一应用的详细范例的说明图。在图4A到4C所示的范例中，在通过通往目的地的引导路径上的选路辅助终止的端点之前检测新道路。在这种情况下，引导路径由现有道路构成。将新道路在地图数据中登记为所学道路。

在图4A所示的范例中，选路辅助的目的地距作为地图数据中的现有道路且包括引导路径的道路1很远。在这种情况下，将引导路径的端点设置在道路1上靠近目的地的点。接下来，以引导路径的端点为中心在其周围设置到达确定区域。当车辆抵达到达确定区域时，做出并输出到达确定。响应于到达确定，用户接收引导并被告知车辆正靠近目的地。在这个时间点，完成通往目的地的选路辅助。如图4A中的粗虚线所示的移动轨迹所表示的，设想车辆在通过道路1的引导路径的端点之前，即在输出到达确定之前，从道路1离开，且车辆在到达目的地之后返回到现有道路1。

在这种情况下，如图4B所示，基于离开作为引导路径的道路1之后的移动轨迹检测到新道路。新道路由道路1的离开点和返回点、和基于道路1的离开点和道路2的返回点之间的移动轨迹界定的配置点构成。此外，将检测到的新道路与在目的地周围定义的学习目标确定区域进行比较。

在本范例中，检测到的新道路通过目的地周围的学习目标确定区域。因此，如图4C所示，将所学道路登记为道路数据。所学道路由对应于道路1上的离开点和返回点的连接节点以及连接两个连接节点的链路构成。

(效果)

根据本实施例的导航装置1，可以获得以下效果。

(1)在基于车辆离开，即偏离地图数据中现有道路之后获得的移动轨迹产生的新道路中，仅将通过靠近目的地的学习目标确定区域的新道路作为所学道路在地图数据中加以登记。亦即，控制单元29确定新道路是否包括在学习目标确定区域中，并由此有效地检测通往目的地的交流道。此外，仅将学习目标确定区域中包括的新道路设置为学习目标。由此，可以除去在选路辅助期间实用价值低的道路。于是，可以仅学习在选路辅助期间实用价值高的道路。在本操作中，可以进一步增强导航装置1的道路学习功能效果。

(2)即使在输出了通往地图数据现有道路上的目的地的到达确定之后，仍维持目的地的学习目标确定区域。因此，在输出到达确定之后，即使在车辆通过地图数据中未登记的新道路时，也可以执行新道路的所学道路识别操作。因此，可以稳定地学习在输出通往目的地的到达确定之后车辆通过的道路。于是，可以稳定地学习实用价值高的这种道路。

作为以上描述的总结，导航装置利用地图数据指定的道路和新道路执行通往在地图数据中指定的目的地的选路辅助。导航装置包括设置部S10、产生部S110、确定部S140、存储部S170和新道路登记部S170。设置部S10用于在地图数据指定的地图中将特定地理范围设置为作为选路辅助对象的目的地周围的确定区域。产生部S110用于在导航装置的当前位置偏离地图数据中的道路区域时基于导航装置的移动轨迹产生地图数据中未登记的新道路。确定部S140用于确定设置部S10设置的确定区域是否包括产生部S110产生的新道路的至少一部分。存储部S170用于存储由产生部S110产生的新道路。新道路登记部S170用于在确定部S140确定确定区域包括新道路的至少一部分时在存储部S170中登记新道路。在选路辅助期间，在做出并输出到达由地图数据指定的道路上的目的地的确定之后，维持确定区域。一次性(once)维持设置部S10设置给先前目的地的确定区域，直到指定新选路辅助的目的地为止，之后删除确定区域。在导航装置去活时删除当前维持的确定区域。当根据用户指令删除选路辅助的目的地时，删除对应于目的地的确定区域。

(变型)

在该实施例中，将处理和其他结构应用于导航系统。或者，要指出的是，可以将实施例的处理和其他结构应用于具有导航功能的设备，例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、诸如笔记本计算机之类的个人计算机、手持式游戏机、和数据服务器中心等。

诸如计算和确定之类的上述处理不限于由实施例中的控制单元29执行。控制单元29可以具有各种结构，并可以与诸如处理单元和驱动单元之类的另一装置组合。

可以由软件、电气电路、机械装置等的任一种或任意组合来执行诸如计算和确定之类的上述处理。该软件可以存储在存储介质中，并可以经由诸如网络装置之类的传输装置进行传输。该电路可以是集成电路，并可以是诸如利用电气或电子元件等配置的硬件逻辑之类的离散电路。产生上述处理的元件可以是离散元件且可以部分或全部集成。

应当认识到，尽管在此将本发明的实施例的过程描述为包括特定的步骤序列，但包括这些步骤的其他各种序列和/或本文未披露的额外步骤的其他可选实施例也在本发明的步骤之内。

在不脱离本发明精神的情况下可以对上述实施例进行各种修改和变更。

Claims (9)

1.一种导航装置，包括：

设置部(S10)，用于在地图数据指定的地图中将目的地周围的特定地理范围设置为确定区域，所述目的地被指定为所述地图数据中选路辅助的对象；

产生部(S110)，用于在所述导航装置的当前位置偏离所述地图数据中登记的现有道路区域时，基于所述导航装置的移动轨迹产生所述地图数据中未登记的新道路；

确定部(S140)，用于确定所设置的确定区域是否包括所产生的新道路的至少一部分；

存储部(S170)，能够存储所产生的新道路；以及

新道路登记部(S170)，用于在所述确定部(S140)确定所设置的确定区域包括所产生的新道路的至少一部分时，在所述存储部(S170)中登记所产生的新道路，

其中，所述导航装置用于利用所述地图数据中登记的现有道路和所登记的新道路执行通往所述目的地的所述选路辅助。

2.根据权利要求1所述的导航装置，其中，在所述选路辅助的过程中，在做出到达由所述地图数据指定的所述现有道路上的目的地的确定之后，维持所述确定区域。

3.根据权利要求1或2所述的导航装置，其中，一次性维持所述设置部(S10)设置给先前目的地的先前确定区域，直到指定新选路辅助的新目的地为止，之后删除所述先前确定区域。

4.根据权利要求1或2所述的导航装置，其中，在所述导航装置去活时删除当前维持的所述确定区域。

5.根据权利要求1或2所述的导航装置，其中，当根据用户指令删除所述选路辅助的目的地时，删除所述目的地的确定区域。

6.根据权利要求1到2的任一项所述的导航装置，其中，所述设置部(S10)还用于根据所述目的地和所述地图数据中最接近所述目的地的现有道路之间的距离改变所述确定区域。

7.根据权利要求6所述的导航装置，其中，所述设置部(S10)还用于随着所述距离变大而放大所述确定区域。

8.一种用于为导航装置更新地图数据的方法，所述方法包括：

设置确定区域，所述确定区域是由地图数据指定的地图中的目的地周围的特定地理范围；

在导航装置的当前位置偏离所述地图数据中登记的现有道路区域时，基于所述导航装置的移动轨迹产生所述地图数据中未登记的新道路；

确定所设置的确定区域是否包括所产生的新道路的至少一部分；以及

响应于所设置的确定区域包括所产生的新道路的至少一部分的确定，在存储单元中登记所产生的新道路。

9.一种用于导航的方法，所述方法包括：

设置确定区域，所述确定区域是由地图数据指定的地图中的目的地周围的特定地理范围；

在导航装置的当前位置偏离所述地图数据中登记的现有道路区域时，基于所述导航装置的移动轨迹产生所述地图数据中未登记的新道路；

确定所设置的确定区域是否包括所产生的新道路的至少一部分；

响应于所设置的确定区域包括所产生的新道路的至少一部分的确定，在存储单元中登记所产生的新道路；以及

利用所述地图数据中登记的现有道路和登记的新道路两者，执行通往目的地的选路辅助。

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