CN101903742A - 电子装置和导航方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电子装置和导航方法。导航装置(0)包括：显示单元(6)；地图显示装置，用于在显示单元(6)上显示地图；比例尺设定装置，用于设定在显示单元(6)上显示的地图的比例尺；位置信息获取装置(8)，用于以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；显示点选择装置，用于从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；以及路径显示装置，用于在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径。比例尺设定装置根据顺次获取的位置信息来确定自身的移动速度，并根据该移动速度来设定比例尺。提供了能够进行适应于移动速度的改变的路径显示、地图显示和其它显示的导航装置。

Description

电子装置和导航方法
技术领域
本发明涉及电子装置和导航方法，电子装置例如是适合车载等的导航装置。
背景技术
车载导航装置接收从GPS(全球定位系统)卫星发送的信号用以检测自身车辆(subject vehicle)的当前位置，并基于由各种传感器检测到的关于自身车辆的信息以及导航装置的存储设备中保存的地图信息，将自身车辆的当前位置与地图数据所表示的道路格局(road pattern)相匹配，以在显示设备上所显示的地图上显示自身车辆的当前位置。另外，当设定了目的地时，执行到目的地的导引(导航)。
如上所述，现有技术的汽车导航系统是在地图上实时地显示机动车的移动路径的设备。用于在这种汽车导航系统中显示路径的方法使用如上所述称为地图匹配的技术，并且当前位置和路径被通过使用从加速度传感器和车辆速度传感器获取的自治行进数据、基于从GPS卫星获取的位置信息而表示在地图上。这种情况中要显示的路径是通过沿道路格局连接每隔一定距离就更新的路径点而形成的线路。
此外，导航装置被用在移动电话中。移动电话中使用的行人导航系统基于从基站和内置在移动电话本体中的GPS接收器获取的位置信息来在移动电话的显示器上执行路径显示。这种行人导航系统还在必要时通过以基本上与汽车导航系统相同的方式使用地图匹配技术来显示路径。例如在以下的专利文献1至4中公开了这种导航装置。
专利文献1(日本未实审专利申请公布No.2002-148056)所描述的导航装置利用由沿着地图上的路径以一定间隔布置的节点和各自连接两个连续节点的链路构成的数据进行地图匹配。在检测到基于从GPS卫星发送的信号而测得的自身车辆的位置经过一节点之后，轨迹点被叠加并显示在该节点上以提高地图的可视性。但是，该显示方法需要过去的轨迹数据，因而对于第一次显示一路径的情况无法工作。
专利文献2(日本未实审专利申请公布No.2005-208466)所描述的导航装置根据地图的比例尺保存轨迹数据并能够高速执行轨迹显示。但是，由于针对地图的每一比例尺记录轨迹需要大容量的存储器，因此成本随着移动路径距离的增大而增大。
为了提高地图的可视性，根据自身车辆的移动速度来设定比例尺是重要的。但是，在改变比例尺的同时使用地图匹配来执行平滑路径显示需要大量资源，这导致导航装置的成本增大。该问题需要被解决。
专利文献3(日本未实审专利申请公布No.2002-81955)公开了配备有如下功能的导航装置：与地图显示相关联地再现由摄像机等在行进期间拍摄的图像。该导航装置加载具有位置信息的图像并在导航装置的监视器上显示图像。在这种情况中，以地图为背景在地图上显示图像。例如，在通过汽车旅行期间，在到达目的地之前通过数码相机拍摄各种影像。当在位置信息被添加到影像之后图像被载入导航装置时，图像被附加到与位置信息匹配的地点。
在专利文献4(日本未实审专利申请公布No.2006-126954)中，作为显示在地图上显示的路线和图像数据的处理的实施例，在车辆已行进过的路线上显示车辆符号等，通过仿真沿着路线移动该符号，并且每当符号到达地图上的拍摄点时就在显示设备上显示图像数据。对于不存在图像数据的部分，执行快进。
但是，在上述专利文献3(日本未实审专利申请公布No.2002-81955)或专利文献4(日本未实审专利申请公布No.2006-126954)所公开的配置中，图像被简单地附加在地图上。因此，并不清楚影像是何时拍摄的或者影像是如何按照时间线拍摄的。关于路线仿真(路径再现)，虽然可通过快进不存在图像的部分来缩短观看图像的时间段，但是无法使用实际速度来表示图像流。特别地，难以满足如下需要：例如，如同观看旅行日记的情况一样，希望沿着时间线观看到访地点的风景。
发明内容
鉴于现有技术的上述问题，本发明的一个目的是提供能够进行适应于移动速度的改变的路径显示、地图显示和其它图像显示的诸如导航装置之类的电子装置和导航方法。为了实现该目的，采用了以下手段。即，根据本发明的一种电子装置的特征在于包括：显示单元；地图显示装置，用于在显示单元上显示地图；比例尺设定装置，用于设定在显示单元上显示的地图的比例尺；位置信息获取装置，用于以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；显示点选择装置，用于从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；以及路径显示装置，用于在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径。所述显示点选择装置包括：第一显示点选择装置，用于从顺次获取的位置的时间序列中选择第一显示点；最小距离设定装置，用于根据所设定的比例尺来设定最小距离限度；距离计算装置，用于计算从与作为起点的第一显示点相对应的位置到其后相继获取的位置的距离；以及第二显示点选择装置，用于选择与相继计算出的距离超出设定的最小距离限度的情况相对应的位置作为第二显示点。所述显示点选择装置根据与所选择的第二显示点相对应的位置来更新第一显示点，并通过使用更新后的第一显示点作为起点来进一步确定新的第二显示点。
优选地，比例尺设定装置根据顺次获取的位置信息来确定自身的移动速度，并根据该移动速度来设定比例尺。另外，第二显示点选择装置实时地对顺次获取的位置信息执行运算处理，并相继地选择第二显示点。路径显示装置通过使用相继地选择的第二显示点来在显示单元上显示正在行进中的移动路径。可能包括用于存储顺次获取的位置信息的位置信息存储装置。第二显示点选择装置对从位置信息存储装置读取的位置信息执行运算处理，并相继地选择第二显示点。路径显示装置基于相继地选择的第二显示点在显示单元上显示过去的移动路径作为移动轨迹。优选地，在从起点起计算的到一个位置的距离超出已预先设定的最大距离限度的情况中，第二显示点选择装置将该一个位置排除在选择目标之外。此外，第二显示点选择装置根据从顺次获取的位置信息确定的自身移动速度来设定估计容许限度，计算获取的一个位置与紧跟在前的位置之间的两点间距离，并且如果该两点间距离在估计容许限度以外则将该一个位置排除在选择目标之外。此外，地图显示装置根据从顺次获取的位置信息确定的自身移动速度来调整地图在显示单元上的显示滚动速度，从而防止出现在地图上的移动路径的行进移出显示单元的画面。此外，包括：图像数据获取装置，用于获取图像数据；和图像显示装置，用于在显示单元上显示所获取的图像数据。由图像数据获取装置获取的图像数据包括有关行进期间拍摄的运动图像的数据、表示该运动图像的拍摄位置的数据、以及表示该运动图像的拍摄时间的数据。图像显示装置根据第二显示点的行进而向显示单元提供有关相应拍摄位置的运动图像的数据，并以地图为背景在其上显示运动图像。路径显示装置根据有关拍摄时间的数据，将移动路径的行进与运动图像显示的进行相同步。
另外，根据本发明的一种电子装置的特征在于包括：显示单元；地图显示装置，用于在显示单元上显示地图；比例尺设定装置，用于设定在显示单元上显示的地图的比例尺；位置信息获取装置，用于以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；显示点选择装置，用于从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；以及路径显示装置，用于在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径。地图显示装置根据从顺次获取的位置信息确定的自身移动速度来调整地图在显示单元上的显示滚动速度，从而防止出现在地图上的移动路径的行进移出显示单元的画面。
另外，根据本发明的一种电子装置的特征在于包括：显示单元；地图显示装置，用于在显示单元上显示地图；比例尺设定装置，用于设定在显示单元上显示的地图的比例尺；位置信息获取装置，用于以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；显示点选择装置，用于从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；路径显示装置，用于在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径；图像数据获取装置，用于获取图像数据；以及图像显示装置，用于在显示单元上显示所获取的图像数据。由图像数据获取装置获取的图像数据包括有关移动期间拍摄的运动图像的数据、表示该运动图像的拍摄位置的数据、以及表示该运动图像的拍摄时间的数据。图像显示装置根据显示点的行进而向显示单元提供有关相应拍摄位置的运动图像的数据，并从而以地图为背景在其上显示运动图像。路径显示装置根据有关拍摄时间的数据，将移动路径的行进与运动图像显示的进行相同步。
附图说明
图1是图示出根据本发明的导航装置的整体配置的框图。
图2是图示出本发明的基本概念的示意图。
图3是用于说明图1所示的导航装置的操作的流程图。
图4还是用于说明该操作的流程图。
图5还是用于说明该操作的流程图。
图6是图示出用于计算两点间距离的方法的示意图。
图7是图示出根据本发明的导航装置的附加功能的示意框图。
图8是用于说明根据本发明的导航装置的操作的流程图。
图9还是用于说明该操作的画面示例。
图10还是用于说明该操作的画面示例。
图11还是用于说明该操作的画面示例。
图12是用于说明根据本发明的导航装置的操作的流程图。
图13还是用于说明该操作的画面示例。
图14是用于说明根据本发明的导航装置的操作的流程图。
图15还是用于说明该操作的流程图。
具体实施方式
以下，将参考附图详细描述本发明的实施例。图1是图示出根据本发明的导航装置(路径显示装置)的整体配置的框图。如图所示，根据本发明的导航装置0被配置为包括CPU 1、ROM 2、RAM 3、HDD 4、图像处理单元5、监视器6、传感器7、GPS设备8、闪存9、总线10等。
这里，CPU(中央处理单元)1根据存储在HDD(硬盘驱动器)4或ROM 2中的程序来执行各种运算处理，并控制本导航装置的各个单元。
ROM 2是存储要由CPU 1执行的程序的半导体存储设备。RAM 3是临时加载要由CPU 1执行的程序的半导体存储设备。
HDD 4可存储要由CPU 1执行的程序，并存储要在监视器6上显示的地图信息。在一些情况中，诸如运动图像和静止图像之类的图像数据被存储在其中。图像处理单元5执行与从CPU 1提供的描绘命令相对应的描绘处理，并将通过描绘处理获得的图像转换为影像信号(视频信号)以将该影像信号输出到监视器6。监视器6例如由LCD(液晶显示器)形成，并且是用于显示从图像处理单元5输出的影像信号的显示单元(显示设备)。
传感器7包括指示出车辆的速度的车速传感器、指示出车辆沿各个控制轴的角速度的角速度传感器、指示出紧急制动的操作状态的紧急制动传感器、等等。GPS设备8是对从多个GPS卫星发送的信息进行处理以获取安装了本导航装置的车辆的当前位置(纬度、经度和高度)的设备。闪存9是存储从传感器7和GPS设备8顺次获取的各种信息的存储器。总线10将上述各种单元和设备彼此连接以构成本导航装置。
根据本发明的导航装置基本上包括显示单元、地图显示装置、比例尺设定装置、位置信息获取装置、显示点选择装置和路径显示装置。显示单元被配置为包括图像处理单元5和监视器6。地图显示装置、比例尺设定装置、显示点选择装置和路径显示装置在功能上通过由CPU 1执行的程序来配置。另外，位置信息获取装置被配置为包括GPS设备8。
在此配置中，地图显示装置在显示单元(6)上显示地图。比例尺设定装置设定在显示单元(6)上显示的地图的比例尺。位置信息获取装置(8)以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息。显示点选择装置(1)从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点。路径显示装置(1)在所显示的地图上标绘所选显示点并显示自身的移动路径。
作为本发明的特征，显示点选择装置(1)包括第一显示点选择装置、最小距离设定装置、距离计算装置和第二显示点选择装置。第一显示点选择装置从顺次获取的位置的时间序列中选择第一显示点。最小距离设定装置根据设定的比例尺来设定最小距离限度Lmin。距离计算装置计算从与作为起点的第一显示点相对应的位置到其后相继获取的位置的距离D。第二显示点选择装置选择与相继计算出的距离D超出设定的最小距离限度Lmin时相对应的位置，作为第二显示点。利用此配置，本显示点选择装置(1)根据与所选择的第二显示点相对应的位置来更新第一显示点，并使用更新后的第一显示点作为起点来确定新的第二显示点。
根据一具体配置，比例尺设定装置根据顺次获取的位置信息来确定自身的移动速度，并根据该移动速度来设定比例尺。具体而言，比例尺被设定为使得随着移动速度变快而变大。
根据一个方面，第二显示点选择装置在实际时间(实时地)对顺次获取的位置信息执行运算处理，并相继选择第二显示点。响应于此，路径显示装置通过使用相继选择的第二显示点在显示单元(6)上实时地显示进行中的移动路径。根据另一方面，本导航装置包括用于存储顺次获取的位置信息的位置信息存储装置(9)。相应地，第二显示点选择装置对从位置信息存储装置(9)读取的位置信息执行运算处理，并相继选择第二显示点。此外，路径显示装置可基于相继选择的第二显示点来再现并在显示单元(6)上显示过去的移动路径作为移动轨迹。
根据路径显示的具体算法，第二显示点选择装置在从起点起计算的到一个位置的距离D超出预先设定的最大距离限度Lmax的情况下将该一个位置排除在选择目标之外，从而防止执行错误显示。另外，第二显示点选择装置根据从顺次获取的位置信息确定的自身的移动速度来设定估计容许限度，计算所获取的一个位置与紧跟在前的位置之间的两点间距离d，并且如果该两点间距离d在估计容许限度以外则将该一个位置排除在选择目标之外。以这种方式，第二显示点选择装置将超出容许误差的位置信息排除在选择目标之外以从路径显示去除噪声。
根据本导航装置的优选实施例，地图显示装置根据从顺次获取的位置信息确定的自身移动速度来调整地图在显示单元(6)上的显示滚动速度，从而防止出现在地图上的移动路径的行进移出显示单元(6)的画面。通过根据移动速度来适应性地调整地图的显示滚动速度，地图上的当前位置显示可被尽可能地置于画面中心，从而增强可视性。
在一发展实施例中，本导航装置包括：用于获取图像数据的图像数据获取装置，以及用于将所获取的图像数据显示在显示单元(6)上的图像显示装置。由图像数据获取装置获取的图像数据例如被存储在HDD 4中，并且包含关于在移动期间拍摄的运动图像的数据、表示运动图像的拍摄位置的数据、以及表示运动图像的拍摄时间的数据。拍摄位置数据例如可从GPS设备8获取，并且可被写入运动图像数据的相应帧中。在此发展实施例中，图像显示装置根据第二显示点的行进向显示单元(6)提供关于相应拍摄位置的运动图像的数据，并以地图为背景在其上显示运动图像。同时，路径显示装置根据关于拍摄时间的数据将移动路径的行进与运动图像显示的行进相同步。通过执行运动图像显示和路径显示之间的时间匹配，可提高本导航装置的产品价值。
注意，图1所示的导航装置基本上由包括CPU 1、ROM 2、RAM 3、HDD 4等的通用计算机构成，并通过执行预定导航程序来实现导航装置的功能。但是，本发明不限于此配置，并且可通过组装专用组件部分来构成专用导航装置。注意，在本实施例中，使用LCD作为监视器6，但是监视器6不限于此。监视器6仅仅是影像显示设备，并且可以是诸如LCD或CRT之类的任何类型。此外，虽然在本实施例中，使用GPS设备8作为获取位置信息的装置，但是本发明不限于此。近来，除了GPS设备之外，还可获得利用移动电话的基站的定位装置、以及利用无线LAN环境的定位装置。代表这些装置的设备在本申请中被表示为GPS。另外，传感器7可包括诸如确定自治行进的陀螺仪和用于确定车速脉冲的传感器等的各种传感器，并且可由这些传感器获取位置信息。
图2是图示出由根据图1所示的本发明的导航装置执行的路径显示算法的示例的示意图。在此示意图中，将定位起始点表示为(0)，并且以定位顺序给出了(1)、(2)、(3)、(4)和(5)。即，(0)至(5)指示出了顺次获取的位置的时间序列。从作为起点的位置(0)到各个位置的距离表示为D。此外，彼此相邻的两点之间的距离表示为d。添加于D和d的下标k是指示出位置在时间序列中的顺序的计数。如图所示，根据实际获取的位置信息，自身位置从(0)移至(1)然后移至(2)。但是，如果通过在每次位置移动时连接移动点(0)、(1)和(2)来执行路径显示，则指示出路径的点填充了地图，使得在某些情况(包括自身车辆停止等的情况)下难以阅读地图。因此，本发明可通过执行上述适应移动速度(或者与移动速度相对应的比例尺)的路径显示算法来根据地图比例尺执行卓越路径显示或轨迹显示。
在图示示例中，从起点(0)到第三点(3)的距离D3是超出最小距离限度Lmin的距离，其中，最小距离限度Lmin是根据比例尺而预先设定的。因此，作为(0)之后的路径显示点，(3)被选择并被实际显示在地图上。在此示例中，第一显示点是(0)，第二显示点是(3)，跳过了(1)和(2)。以这种方式选择的第二显示点(3)被用作下一路径显示的起点。即，第一显示点根据与所选第二显示点(3)相对应的位置而被更新，并且进而通过使用更新后的第一显示点(3)作为起点，新的第二显示点(5)被确定。即，以(3)作为起点，到下一点(4)的距离D1短于Lmin，而到其后的点(5)的距离D2首次超出Lmin。因此，以(3)作为第一显示点(起点)，接下来要选择的第二显示点为(5)。因此，在此示例中，在路径显示中利用的定位点(显示点)为(0)、(3)和(5)。注意，最大距离限度Lmax用于排除作为异常值的个体定位信息。在图示示例中，认为所有定位点均未超出Lmax。采用以这种方式根据比例尺来适应性地选择显示点的算法使得其上显示移动路径的画面易于观看而不会使画面杂乱。另外，在显示移动轨迹的情况中，这同样使画面易于观看而不会使画面杂乱。
接下来，参考图3至5的流程图，具体说明根据本发明的路径显示算法。首先如图3的流程图所示，在通过激活路径显示程序而启动路径显示算法之后，在步骤S1中在监视器上执行地图显示。此时，地图的比例尺被设定为例如默认值。之后，比例尺设定装置根据顺次获取的位置信息来确定自身的移动速度，并根据移动速度按照需要来设定比例尺。
接下来，在步骤S2，定义参数L作为在路径显示中使用的路径点的指标。参数L是通过使用地图比例尺的分母来确定的值。参数L在数字地图中用“m/像素”来表示，并因而是按需根据监视器的分辨率来定义的。
接下来，在步骤S3，判断指标L是否小于20(m)。在指标L小于20的情况下，在步骤S4设定Lmin＝20。另一方面，在指标L超过20的情况下，在步骤S5设定Lmin＝L。以这种方式在步骤S3至S5确定最小距离限度Lmin。该参数Lmin定义了用于在地图上描绘易于观看的路径的距离参数的下限。如流程图所示，在指标L是等于或小于20的值时，Lmin被向上取为20。该值的基础基于GPS的定位精度。当前的GPS定位精度在固定点观察时大约为±10m。值20是从该GPS定位精度得出的，并因而取决于定位手段而变化。本实施例使用GPS作为代表示例，由此将距离设定为20m。但是，在实际的实施例中，该距离是根据定位手段来设定的。
接下来，在步骤S6，在本路径显示算法中要使用的变量D、d、V和k被初始化。D表示从起点测得的到各个定位点的距离，d表示彼此相邻的两个点之间的距离，V表示移动速度，k表示计数值。如上所述，k表示从起点开始计数的定位点的序号。
流程进行到步骤S7以通过使用诸如GPS之类的定位手段来发起定位处理。具体而言，从GPS定位手段获取当前位置的纬度Lat(0)和经度Lon(0)以及速度V(0)等。注意，在再现并显示过去路径的轨迹显示的情况中，由于路径数据已经可用，因此可根据显示算法从存储设备获取路径数据。
流程进行到步骤S8以在从诸如GPS之类的定位手段获取当前位置信息之后，根据当前位置来在监视器上显示地图。流程进一步进行到步骤S9以将所获取的位置信息顺次地存储在存储器中。要从GPS获取的信息包括移动速度和DOP值，移动速度包括纬度、经度和高度，DOP值是定位精度的指标。在本系统中，每秒至少记录路径显示算法所必需的数据。
在之后的步骤S10中，每次测得位置时就将变量k向上计数。当定位点被选择为路径点并被显示时，变量k被复位为零。如上所述，变量k是定位点的计数器变量。
接下来，如图4的流程图所示，在步骤S11执行后续的定位处理，并在步骤S12记录相应的位置信息。
以这种方式，当获取了两个或更多个定位点的信息时，在步骤S13中执行距离计算处理以确定连续两点之间的距离d。
接下来在步骤S14中，评估计算出的两点间距离dk-1的有效性。如图所示，本实施例在用于此有效性评估的公式中利用DOP值。在步骤S14给出的公式中的系数C是用于对定位精度进行加权的系数，并且是根据在系统中使用的GPS模块的性能来设定的。例如，在高性能GPS模块中，定位精度可以为大约几个毫米。在此情况中，设定小于1的值。另一方面，在定位精度为正负几十米的情况下，设定大于1的值。
在步骤S14中否认定位点的有效性的情况下，流程返回到图3的步骤S10，并且递增计数器变量k。另一方面，在步骤S14肯定两点间距离dk-1的有效性的情况下，流程进行到下一步骤S15以执行距离计算处理。在此距离计算处理中，确定从路径显示点的基点到当前位置的两点间距离Dk。
接下来，在步骤S16，定义最大距离限度Lmax。此参数Lmax是用于在地图上描绘易于观看的路径的距离参数的上限。在图4的流程图的步骤S16中给出了用于确定上限Lmax的公式。该计算公式中的常数M是用于与行进期间的速度相对应地进行加权的系数。将常数M设定为10通常就足够了，或者对于步行而言，甚至将常数M设定为0也是允许的。另一方面，常数N是针对连续发生错误定位的情况的拒绝系数(rejectcoefficient)，并且将常数N设定为340通常就足够了。注意，在以1秒为间隔执行定位的情况中，该数字340意味着340m/秒，其表示声速。通常，认为车辆不会以比声速快的速度移动，因而在实际应用中设定N＝340就足够了。另外，如同第一项中一样，可在该项中使用C×DOPk×Vk+N以反映出定位精度和定位。
接下来，流程进行到步骤S17，判断从路径显示的起点起的距离Dk是否是适合路径显示的距离。如果距离Dk比Lmin长但比Lmax短，则流程进行到图5的流程图中的步骤S18。另一方面，如果距离Dk不满足步骤S17中指出的判断条件，则流程返回到图3的流程图中的步骤S10并将计数器系数k递增1。在此情况中，继续进行定位而不更新显示点。
在图5的流程图中的步骤S18，当前位置被选择为显示点并被显示在地图上。流程进一步进行到步骤S19以更新当前位置信息。此外，在步骤S20，计数器系数k被复位为零。之后，流程进行到步骤S20Z以判断是否结束定位。如果定位结束，则本路径显示算法终止。如果定位未结束，则流程返回到图3的步骤S10并继续就位(accession)。
注意，虽然在图3至5的流程图中没有描述，但是每当位置信息被更新时就显示当前位置，并且在地图比例尺被改变的情况中，在一时间点针对包括从流程图开始起到目前为止获得的轨迹在内的当前位置执行再计算，并执行显示。
图6是图示出在图4的流程图中的步骤S13执行的两点间距离计算处理的具体示例的示意图。首先，从地图读取地点A的纬度φ′A及其经度λA。另外，从地图读取地点B的纬度φ′B及其经度λB。在此情况中，φ′A和φ′B是地理纬度。它们被转换为地心纬度。在将地点A的地心纬度表示为φA并将地点B的地心纬度表示为φB的情况下，转换方法如下所示：
φA＝φ′A-11.55′sin(2×φ′A)
φB＝φ′B-11.55′sin(2×φ′B)
在此情况中，根据球面三角学公式的以下计算，确定cosΔ并进一步确定Δ(rad.)的值。
cosΔ＝cosφAcosφBcos(λA-λB)+sinφAsinφB
最后，两个地点A和B之间的距离可被确定为6369(km)×Δ。
图1所图示的导航装置除了具有在地图上显示移动路径和移动轨迹的功能之外，还具有在同一监视器上显示诸如移动期间的风景照之类的静止图像和运动图像的功能。特别地，图7是图示出实现图像显示功能的部分的子系统配置的示意框图。如图所示，该子系统被配置为包括硬件部分和软件部分。硬件部分包括CPU 1、存储器2、图像处理单元5、监视器6等等。该硬件部分被包括在图1的导航系统的硬件部分中。
同时，软件部分包括用于图像显示的程序11、地图数据12、运动图像数据13、静止图像数据14和路径数据15。这些软件组件被预先存储在图1所示的HDD 4、闪存9或ROM 2中。程序11被加载在存储器(RAM)2中，然后被CPU 1执行以经由图像处理单元5在监视器6上显示图像。在此情况中，存储在HDD 4等中的地图数据12、运动图像数据13、静止图像数据14、路径数据15等按需而被载入存储器2，并被处理成希望的图像数据以在监视器6上显示。因此，利用本导航装置，可同时在监视器上观看地图和图像。
运动图像数据13和静止图像数据14是在移动期间利用摄像机等拍摄的，并经由导航装置的接口被预先载入HDD。摄像机是能够拍摄静止图像以及常规运动图像的类型，并且任一图像的数据都具有预定帧配置。关于拍摄时间的数据和关于拍摄位置的信息被写入帧中。注意，用户可在地图上独立地设定位置信息，并且在此情况中，关于在地图上指定的地点的位置信息可被暂时设定为图像数据的一部分。另外，路径数据15可以通过将关于实际移动的位置信息处置为连续数据来获取，或者可以是如同汽车导航系统中那样通过设定起始点(当前位置)和结束点(目的地)来获取的路线信息。或者，路径数据15可以是由用户通过在地图上独立写入而创建的轨迹。
图7所示的系统通过使CPU 1执行程序11来配置图像数据获取装置和图像显示装置。图像数据获取装置和图像显示装置作为附加功能而被引入到在图1所示的导航装置中实现的普通导航功能。图像数据获取装置获取运动图像数据13和静止图像数据14。图像显示装置在显示单元6上显示所获取的图像数据13和14。由图像数据获取装置获取的图像数据包括关于在移动期间拍摄的运动图像13的数据、表示运动图像的拍摄位置的数据、以及表示运动图像的拍摄时间的数据。图像显示装置根据表示在监视器6上示出的移动路径的显示点的行进而向图像处理单元5提供关于相应拍摄位置的运动图像的数据，并以地图为背景在其上显示运动图像。同时，本导航装置中包含的路径显示装置根据关于拍摄时间的数据来将移动路径的行进与运动图像显示的进行相同步。通过以这种方式在运动图像显示的进行和移动路径的行进之间执行时间匹配，可如同观看旅行日记的情况一样沿着时间线观看到访地点的风景。
图7所示的系统通过利用CPU 1执行应用程序11来向导航装置的地图显示装置引入附加功能。即，本导航装置的地图显示装置根据从顺次获取的位置信息确定的自身的移动速度来调整地图在显示单元6上的显示滚动速度，并从而防止出现在地图上的移动路径的行进移出显示单元6的画面。因此，即使当由于移动速度改变而切换比例尺时，也随时将当前位置自动设定在画面中央，由此提高可用性。
图7所示的应用程序11被提供作为例如地图软件的一部分。图8是关于在此地图软件中实现的路径再现的流程图。该地图软件可搜索路线并创建旅行计划，并且还可用于结合GPS单元进行导航。这里，关于本地图软件的路径再现算法，根据图8的流程图来给出说明。
首先，在地图软件被激活之后，在步骤S21判断是否执行路径再现。如果该判断为否定(否)，则在步骤S22地图软件等待输入。另一方面，如果步骤S21的判断为肯定(是)，则流程进行到步骤S23以加载路径数据。即，根据用户执行的操作，路径(轨迹/路线)被加载到地图上。
流程进行到步骤S24。当用户执行用于开始路径再现的操作时，显示点图标(例如，箭头标记)沿着从起始点到结束点的路径移动。在之后的步骤S25，判断静止图像数据是否与行进路径相链接。如果判断结果是肯定，则流程进行到步骤S26，并且相应的静止图像被加载并显示在地图上。此时，可在另一窗口中打开静止图像，而不是直接在地图上显示。以这种方式，在作为背景的地图上，与路径相链接的静止图像被显示在监视器6上。
在预定显示时段过去之后，流程进行到步骤S27以关闭静止图像的显示并继续路径再现。
另一方面，如果在步骤S25中判断为否定(否)，则流程进行到步骤S28以判断路径是否已达到结束点。在路径已达到结束点的情况中，路径再现被终止并且地图软件被关闭。另一方面，在路径尚未达到结束点的情况中，流程返回到步骤S25并顺次判断路径上是否存在下一静止图像数据。
从以上描述清楚可见，在路径再现算法的步骤S25中，随着图标(例如，箭头标记)的行进顺次判断静止图像数据是否与路径相链接。如上所述，在每一静止图像中写入了位置数据。通过顺次参考此位置数据以及图标在地图上的位置数据，可随着路径再现的进行以时间顺序读取并在监视器上显示与路径相链接的静止图像。
图9是路径再现开始画面的示例。该路径再现开始画面是通过执行图8所示的算法的步骤S23而被显示在监视器上的。
图10是显示在地图上的静止图像的示例。该静止图像是通过执行图8所示的算法的步骤S26而显示在监视器上的。在图10的示例中，静止图像在附加于地图的情况下被显示。当指示出路径的行进的箭头标记到达某一位置时，在该位置拍摄的静止图像被读出并被显示在监视器上，如图所示。
图11是用于显示静止图像的另一模式。在图10的情况中，静止图像在附加于背景地图的情况下被显示。另一方面，在图11的情况中，在开启了与显示地图的背景窗口不同的窗口的情况下，在其上显示静止图像。
图12是图示出要由地图软件执行的路径再现算法的另一示例的流程图。图8所示的上述流程图表示用于静止图像再现的算法，而本流程图表示用于运动图像再现的算法。运动图像再现算法基本上类似于静止图像再现算法，并且两种算法可被组合并一起执行。
在地图软件被激活之后，以与静止图像再现算法相同的方式从步骤S31到步骤S34开始路径再现。在之后的步骤S35中，判断路径上是否存在运动图像数据。如果步骤S35的判断结果为肯定(是)，则流程进行到步骤S36以加载运动图像。流程进一步进行到步骤S37以继续路径再现。通过在此时执行时间匹配，运动图像显示的时间行进和指示出路径的图标行进被同步。由于在每次加载与位置信息相对应的影像时通过执行时间匹配来使图标(例如，箭头标记)向前移动，因此可根据记录在运动图像影像中的位置信息来顺次执行再现。因此，在行进期间拍摄的影像可与图标在地图上的行进相结合地被再现。利用现有技术的地图软件，在行进期间连续拍摄的影像可以仅在拍摄起始点被再现。在完成运动图像再现后，流程从步骤S37返回到步骤S35。
另一方面，如果步骤S35中的判断结果为否定(否)，则流程进行到步骤S38以继续常规的路径再现。即，图标以预定速度沿着路径向前移动。由于此时的速度不必与再现运动图像的再现速度相同步，因此采用默认运动速度。然后，流程进行到步骤S39以判断图标是否已达到路径的结束点。如果判断结果为肯定，则终止路径再现并终止地图软件。另一方面，如果判断结果为否定，则流程返回到步骤S35以继续路径再现处理。
图13表示运动图像再现画面的示例。如图所示，与地图相结合地再现已在行进期间拍摄的影像。可以通过执行这种地图软件来在旅行日记中体验速度的感受。可以与运动图像相结合地观看地图画面。可以沿着时间轴体验在旅行日记中记录的经历。
图14和15是表示上述地图软件的发展实施例的流程图。该发展实施例的特征在于根据拍摄运动图像时的移动速度(记录速度)来改变地图的滚动速度和地图的比例尺。在地图软件被激活之后，在图14的步骤S41中将要显示的日志(位置信息)加载在地图上。在之后的步骤S42中，加载要向其添加位置信息的图像。该图像可以是静止图像或运动图像。
在之后的步骤S43中，执行日志(路径)与图像之间的时间匹配。位置信息是与基于图像拍摄时间的日志相关联地被添加到影像的。例如，在静止图像具有JPEG格式的情况中，符合Exif标准的位置信息被记录。另外，在运动图像具有DV格式的情况中，符合Green Book的位置信息被记录。对于其它格式，在要记录位置信息的区域在标准中被预定义的情况下，根据该标准来记录位置信息。但是，在要记录位置信息的区域没有定义的DVD标准的情况下，使用空闲区域来结合地图软件工作。
接下来，流程进行到步骤S44以判断是否执行路径再现。如果判断结果是否定，则流程分支到步骤S45以等待地图软件侧的输入。另一方面，如果步骤S44中的判断结果为肯定(是)，则流程进行到步骤S46以开始路径再现。当执行路径再现时，使用地图软件的路径再现功能。
在路径再现功能中，首先在图15的步骤S47加载记录速度Vr。接下来，流程进行到步骤S48以改变地图比例尺。即，基于日志中记录的速度信息Vr来确定地图比例尺Ms。在本示例中，记录速度为Vr(km/h)，在将地图比例尺Ms设定为Ms＝100×Vr的情况下执行地图显示。以这种方式，地图比例尺Ms随着记录速度Vr增大而被增大。
接下来，流程进行到步骤S49以判断是否存在与路径再现中的第一位置信息相匹配的影像。如果该判断为否定(否)，则流程分支到步骤S50，以用户预先设定的滚动速度Vs执行路径再现。在本示例中，该滚动速度被设定为Vs＝1(dot/s)。在显示静止图像的情况中，将以默认滚动速度Vs相继显示影像。
另一方面，如果在步骤S49判断出存在运动图像影像，则流程进行到步骤S51以执行运动图像影像的显示。流程进一步进行到步骤S52以判断是否已达到路径的结束点。在已达到路径的结束点的情况中，路径再现被终止。另一方面，在尚未达到路径的结束点的情况中，路径再现在步骤S53继续。在显示运动图像影像的情况中，基于经受了时间匹配的信息来执行地图滚动。即，在步骤S53的路径再现中，沿着已添加了位置信息(速度信息)的运动图像流来执行地图滚动。即，在运动图像影像的显示期间的滚动速度Vs被与运动图像影像的行进速度相同步。
注意，取决于情形，对于不存在影像的部分可跳过路径行进的显示。在通过使用大量影像来执行路径再现的情况中，花费大量时间来执行显示。因此，对于不存在影像的路径，可根据用户的指令而跳过路径再现。
从以上描述清楚可见，在图14和15所图示的发展实施例中，根据记录速度来改变地图滚动速度。另外，根据记录速度来改变地图比例尺。这使能了沿时间流的地图再现。此外，通过执行时间匹配，可将日志和多个影像处置为一个文件。可按需设定不与影像同步的部分的速度。另外，可以跳过不存在影像的部分。
根据本发明第一方面的电子装置包括：用于设定在显示单元上设定的地图的比例尺的比例尺设定装置，以及用于根据该设定的比例尺来选择适合于显示的显示点的显示点选择装置。比例尺设定装置针对大移动速度的情况设定大比例尺，或者针对小移动速度的情况设定小比例尺，以增强地图的可视性。另一方面，显示点选择装置根据该比例尺来自动调整要选择的显示点的间隔。根据比例尺来设定通过标绘所选显示点而获取的路径显示的大小以增强路径显示的可视性。以上述方式，根据本发明第一方面的电子装置根据移动速度来自动调整显示点的标绘间隔，从而实现与移动速度相适应的路径显示。
根据本发明第二方面的电子装置根据从顺次获取的位置信息确定的自身移动速度来调整地图在显示单元上的显示滚动速度。这将出现在地图上的移动路径的行进保持在显示单元的画面中央。以上述方式，根据本发明第二方面的电子装置通过对改变的移动速度进行适应来自动调整显示滚动速度，从而提高了地图的可视性和路径显示的可视性。
根据本发明第三方面的电子装置还可在构成显示单元的显示画面上以地图为背景来显示已在移动期间拍摄的运动图像。在此情况中，移动路径的行进根据写在运动图像的帧中的拍摄时间数据而被与运动图像显示的行进相同步。以上述方式，根据本发明第三方面的电子装置在运动图像显示和路径显示之间执行时间匹配以提高电子装置的产品价值。以这种方式执行运动图像显示和路径显示之间的时间匹配使得根据移动速度来执行路径显示，由此可实现适应于改变的移动速度的路径显示。

Claims (15)

1.一种电子装置，其特征在于包括：
显示单元；
地图显示装置，用于在所述显示单元上显示地图；
比例尺设定装置，用于设定在所述显示单元上显示的地图的比例尺；
位置信息获取装置，用于以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；
显示点选择装置，用于从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；以及
路径显示装置，用于在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径，
其中，所述显示点选择装置包括：
第一显示点选择装置，用于从所述顺次获取的位置的时间序列中选择第一显示点，
最小距离设定装置，用于根据所述设定的比例尺来设定最小距离限度，
距离计算装置，用于计算从与作为起点的所述第一显示点相对应的位置到其后相继获取的位置的距离，以及
第二显示点选择装置，用于选择与相继计算出的距离超出设定的最小距离限度时相对应的位置作为第二显示点，并且
其中，所述显示点选择装置根据与所选择的第二显示点相对应的位置来更新所述第一显示点，并通过使用更新后的第一显示点作为起点来进一步确定新的第二显示点。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于：
所述比例尺设定装置根据所述顺次获取的位置信息来确定自身的移动速度，并根据该移动速度来设定所述比例尺。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于：
所述第二显示点选择装置实时地对所述顺次获取的位置信息执行运算处理，并相继地选择所述第二显示点，并且
所述路径显示装置通过使用所述相继地选择的第二显示点来在所述显示单元上显示正在行进中的移动路径。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于还包括：
位置信息存储装置，用于存储所述顺次获取的位置信息，
其中，所述第二显示点选择装置对从所述位置信息存储装置读取的位置信息执行运算处理，并相继地选择所述第二显示点，并且
其中，所述路径显示装置基于所述相继地选择的第二显示点来在所述显示单元上显示过去的移动路径作为移动轨迹。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于：
在从起点计算的到一个位置的距离超出预先设定的最大距离限度的情况中，所述第二显示点选择装置将该一个位置排除在选择目标之外。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于：
所述第二显示点选择装置根据从所述顺次获取的位置信息确定的自身移动速度来设定估计容许限度，计算获取的一个位置与紧跟在前的位置之间的两点间距离，并且如果该两点间距离在估计容许限度以外则将该一个位置排除在选择目标之外。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于：
所述地图显示装置根据从所述顺次获取的位置信息确定的自身移动速度来调整地图在所述显示单元上的显示滚动速度，从而防止出现在所述地图上的移动路径的行进移出所述显示单元的画面。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于还包括：
图像数据获取装置，用于获取图像数据；和
图像显示装置，用于在所述显示单元上显示所获取的图像数据，
其中，由所述图像数据获取装置获取的图像数据包括关于在移动期间拍摄的运动图像的数据、表示该运动图像的拍摄位置的数据、以及表示该运动图像的拍摄时间的数据，
其中，所述图像显示装置根据所述第二显示点的行进而向所述显示单元提供关于相应拍摄位置的运动图像的数据，并以地图为背景在其上显示所述运动图像，并且
其中，所述路径显示装置根据关于拍摄时间的数据，将所述移动路径的行进与运动图像显示的行进相同步。
9.一种电子装置，其特征在于包括：
显示单元；
地图显示装置，用于在所述显示单元上显示地图；
比例尺设定装置，用于设定在所述显示单元上显示的地图的比例尺；
位置信息获取装置，用于以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；
显示点选择装置，用于从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；以及
路径显示装置，用于在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径，
其中，所述比例尺设定装置根据所述顺次获取的位置信息来确定自身的移动速度，并根据该移动速度来设定所述比例尺。
10.一种电子装置，其特征在于包括：
显示单元；
地图显示装置，用于在所述显示单元上显示地图；
比例尺设定装置，用于设定在所述显示单元上显示的地图的比例尺；
位置信息获取装置，用于以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；
显示点选择装置，用于从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；以及
路径显示装置，用于在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径，
其中，所述地图显示装置根据从顺次获取的位置信息确定的自身移动速度来调整所述地图在所述显示单元上的显示滚动速度，从而防止出现在所述地图上的移动路径的行进移出所述显示单元的画面。
11.一种电子装置，其特征在于包括：
显示单元；
地图显示装置，用于在所述显示单元上显示地图；
比例尺设定装置，用于设定在所述显示单元上显示的地图的比例尺；
位置信息获取装置，用于以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；
显示点选择装置，用于从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；
路径显示装置，用于在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径；
图像数据获取装置，用于获取图像数据；以及
图像显示装置，用于在所述显示单元上显示所获取的图像数据，
其中，由所述图像数据获取装置获取的图像数据包括关于在移动期间拍摄的运动图像的数据、表示该运动图像的拍摄位置的数据、以及表示该运动图像的拍摄时间的数据，
其中，所述图像显示装置根据所述显示点的行进而向所述显示单元提供关于相应拍摄位置的运动图像的数据，并从而以地图为背景在其上显示所述运动图像，并且
其中，所述路径显示装置根据关于拍摄时间的数据，将所述移动路径的行进与运动图像显示的行进相同步。
12.一种导航方法，其特征在于包括：
地图显示步骤，在显示面板上显示地图；
比例尺设定步骤，设定在所述显示面板上显示的地图的比例尺；
位置信息获取步骤，以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；
显示点选择步骤，从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；以及
路径显示步骤，在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径，
其中，所述显示点选择步骤包括：
第一显示点选择步骤，从所述顺次获取的位置的时间序列中选择
第一显示点，
最小距离设定步骤，根据所述设定的比例尺来设定最小距离限度，
距离计算步骤，计算从与作为起点的所述第一显示点相对应的位置到其后相继获取的位置的距离，以及
第二显示点选择步骤，选择与相继计算出的距离超出设定的最小距离限度时相对应的位置作为第二显示点，并且
其中，所述显示点选择步骤根据与所选择的第二显示点相对应的位置来更新所述第一显示点，并通过使用更新后的第一显示点作为起点来进一步确定新的第二显示点。
13.一种导航方法，其特征在于包括：
地图显示步骤，在显示面板上显示地图；
比例尺设定步骤，设定在所述显示面板上显示的地图的比例尺；
位置信息获取步骤，以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；
显示点选择步骤，从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；以及
路径显示步骤，在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径，
其中，所述比例尺设定步骤根据所述顺次获取的位置信息来确定自身的移动速度，并根据该移动速度来设定所述比例尺。
14.一种导航方法，其特征在于包括：
地图显示步骤，在显示面板上显示地图；
比例尺设定步骤，设定在所述显示面板上显示的地图的比例尺；
位置信息获取步骤，以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；
显示点选择步骤，从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；以及
路径显示步骤，在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径，
其中，所述地图显示步骤根据从顺次获取的位置信息确定的自身移动速度来调整所述地图在所述显示面板上的显示滚动速度，从而防止出现在所述地图上的移动路径的行进移出所述显示面板的画面。
15.一种导航方法，其特征在于包括：
地图显示步骤，在显示面板上显示地图；
比例尺设定步骤，设定在所述显示面板上显示的地图的比例尺；
位置信息获取步骤，以预定频率顺次获取表示自身位置的位置信息；
显示点选择步骤，从顺次获取的位置的时间序列中选择适合根据设定的比例尺显示的显示点；
路径显示步骤，在所显示的地图上标绘所选择的显示点并显示自身的移动路径；
图像数据获取步骤，获取图像数据，该图像数据包括关于在移动期间拍摄的运动图像的数据、表示该运动图像的拍摄位置的数据、以及表示该运动图像的拍摄时间的数据；以及
图像显示步骤，在所述显示面板上显示所获取的图像数据中包括的运动图像，
其中，所述图像显示步骤根据所述显示点的行进而向所述显示面板提供关于相应拍摄位置的运动图像的数据，从而以地图为背景在其上显示所述运动图像，并且
其中，所述路径显示步骤根据关于所述图像数据中包括的拍摄时间的数据，将所述移动路径的行进与运动图像显示的行进相同步。
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