CN1521068A - 导航设备 - Google Patents

Abstract

在一种导航设备中，在来自地图数据存储介质的道路形状数据和包含在从服务器所接收的导航路线数据内的道路形状数据之间进行对比。从存储在地图数据存储介质内的道路数据中指定与该导航路线数据有关的道路数据。从而，在地图数据存储介质和导航路线之间的道路数据上建立连接关系。消除了当导航设备沿不同于导航路线的路线运动时导航设备难以表示正确的当前位置的问题。

Description

导航设备

技术领域

本发明涉及一种执行各种导航处理的导航设备，一种利用网络获得导航路线数据而执行路线引导的导航设备。

背景技术

在导航设备中，由于新的道路开通或道路扩宽，随着反应实际道路状态变化，道路数据应该被更新。通常，通过更换或重新写入诸如CD-ROM、DVD-ROM或硬盘的固定存储介质而对数据进行更新。这要求周期性麻烦的更新。当没有进行周期性更新时，在固定存储介质内的道路数据变得不可靠。

为了解决这个问题，例如，日本专利文献JP-A-H5-216400介绍了一种方法。在该种方法中，地图信息的变化数据随着地图信息被一起存储。每次使用地图信息时，确定目前时间是否比所存储的更新日期早。当确定目前时间比所存储的更新日期早时，不用任何改变，直接使用地图信息。相反，当确定目前时间不比所存储的更新日期早时，变化信息被反应在地图信息中。在更新日期后，使用反应变化信息的地图信息。

此外，最新道路数据总是被存储在网络的服务器内，从而利用诸如蜂窝电话(cell phone)的无线通讯，导航设备通常可以从该服务器接收最新的道路数据。然而由于蜂窝电话的低数据速率或根据用户所选择的计算合同而疏忽支付通讯费用，该方法涉及有限的数据传送数量。从而认为服务器具有下述问题。服务器不能发送整个最新道路数据。服务器接收起始点信息和终点信息。基于所接收到的信息，考虑最新交通信息，计算导航路线。仅仅计算后的导航路线被发送到导航设备。

被发送的导航路线被简单地叠加在被存储在固定存储介质内的道路数据上。如果被叠加的导航路线与固定存储介质内的道路数据彼此一致，诸如目前位置表述功能的基本功能或路线引导功能可以没有任何问题地被顺利地执行。

然而，被存储在固定存储介质内的道路数据和构成导航路线的道路数据之间不存在与数据有关的关系。例如假设在执行道路导航功能期间，导航设备沿不同于导航路线的路线运动。由于地图的匹配功能，显示在显示器上的导航设备的目前位置不从导航路线上移动。从而不能准确地表示目前位置。被存储在固定存储介质内的道路数据和构成导航路线的道路数据之间没有与数据有关的关系意味着，导航路线是一条与其它道路无关的单独道路。从而当要求向右/左转弯时，扩大的导航不能被表示交叉点(intersection)。为了解决这个问题，需要在被存储在固定存储介质内的道路数据和构成导航路线的道路数据之间建立连接关系。

如果在被存储在固定存储介质内的节点和联结号码(linknumber)中，使用一固定数量指定方法(fixed number assigningmethod)，其中即使对固定存储介质进行更新后，指定数量也是恒定的，通过利用固定数量指定方法制作导向路线数据，连接关系可以被轻易地建立。

然而，存储在固定存储介质内的道路数据通常不能利用(follow)固定数量指定方法，而是利用可变数量指定方法，此时，每次重新指定节点和联结号码，执行更新。由于可变数量指定方法可以表示一系列道路作为一个单元或减少总的数据数量，无需为了未来使用保持额外的数量。当使用可变数量指定方法时，由于节点和联结号码的不一致性，不能建立连接关系。因此当导航设备在不同于导航路线的路线中移动时，不能避免表述目前位置或表述交叉点的放大导航地图的困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种导航设备，通过在存储介质内的道路数据以及被包含在来自服务器的导航路线数据内的道路数据之间建立有关数据关系，能够执行友好(kind)和适合的导航。

为了实现上述目的和其它目的，导航设备配备有下述内容：从存储介质内读取包括道路形状数据的道路数据；通过通讯网络从服务器接收包括道路形状数据的导航路线数据；通过在所接收到的道路形状数据和所读取的道路形状数据之间进行对比，从所读取的道路数据中指定与导航路线数据有关的道路数据。在将导航路线数据反应在与该导航路线数据相关的道路数据上之后，进行路线引导。

在这种结构中，使用地图对比技术，从而即使当被储存在存储介质内的道路数据与从服务器所接收的导航路线数据不完全对应，也可以指定与导航路线数据有关的道路数据。从而，在将从服务器接收到的导航路线数据反应在从存储介质内读取的道路数据上之后，进行路线引导。换句话说，只要服务器具有最新版本的道路数据，总是可以根据最新道路状态进行路线引导。

附图说明

通过下文结合附图所进行的详尽的介绍，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加清楚。

图1是一个示意性显示符合本发明实施例的导航设备的整体结构的框图；

图2是一个解释符合该实施例的道路导航处理的流程图；

图3是一个解释符合该实施例的地图数据读取处理的流程图；

图4是一个解释符合该实施例的地图数据合并处理的流程图；

图5A、5B、6A、6B是显示符合该实施例的合并地图数据的实例的图表。

具体实施方式

图1显示了符合本发明一实施例的导航设备20的整体结构，也显示了符合本发明一实施例的服务器10。

被安装在车辆上的导航设备20配备有：位置检测器21，用于输出检测车辆目前位置等的信号；用于用户输入不同指令的操纵开关组22；类似于操纵开关组22并用于输入不同指令的与导航设备20物理分离的遥控器23a；用于接收来自遥控器23a的信号的控制传感器23b；与服务器10通讯的外部信息I/O单元24；地图数据输入单元25，用于从具有地图数据或不同信息的存储介质输入信息；用于显示地图或不同信息的显示器26；用于输出不同导航声音的扬声器27等；以及控制电路29。

根据从位置检测器21、操纵开关组22、控制传感器23b、外部信息I/O单元24以及地图数据输入单元25所输入的信号，控制电路29执行不同的处理。控制电路29然后控制外部信息I/O单元24、显示器26和扬声器27。

位置检测器21包括：基于来自GPS卫星的无线电波，检测车辆目前位置的GPS(全球定位系统)接收器21a；陀螺仪21b，输出用于检测作用在车辆上的转动大小的信号；距离检测器21c，输出通过使用车辆的加速向前和向后而检测行驶距离的信号；地磁检测器21d，输出通过使用地磁而检测前进方向的信号。检测器21a～21d中每个检测器具有不同的特性和检测精度，从而通过结合来自检测器21a～21d中某些检测器的信号而调整不同的误差，获得高位置精度。

操纵开关组22包括与显示器26为一体的接触面板开关或围绕显示器26设置的机械开关。通过层叠，显示器26和接触面板开关成为一体。

接触面板开关可以是压力感应类型、电磁感应类型、电容器类型中的任何一种或上述类型的组合。

外部信息I/O单元24通过天线(未示)与服务器10通讯。

地图数据输入单元25从存储介质(未示)输入诸如节点、联结号码、道路形状数据、道路宽度数据、道路类型数据、道路编号、道路管理数据(road regulation data)、地形数据、标志数据、交叉点数据和设施数据等地图数据。用于地图数据的存储介质通常不仅由于数据量而使用CD-ROM或DVD，也使用诸如硬盘、存储卡等磁性存储设备。

彩色显示器的显示器26可以是液晶显示器(LCD)、有机EL显示器或CRT。显示器26显示用额外数据叠加在其上的道路地图，所述额外数据例如是基于位置检测器21所输出的信号以及从地图数据输入单元25所输入的地图数据而被指定的自身车辆标记、导航路线的终点标记、名称、地面标记、设施标记等。显示器26也可以显示用于设施的导航。

扬声器27例如通过语言输出从地图数据输入单元25所输入的设施导航、通过外部信息I/O单元24所接收的不同的导航或交通信息。

控制电路29主要由包括CPU、ROM、RAM、I/O以及在这些处理元件之间的总线的普通微型计算机组成。基于被存储在ROM或RAM内的程序，控制电路29执行：通过使用来自位置检测器21的不同信号，计算目前位置和方向，用座标表述目前位置和方向；在显示器26上显示从地图数据输入单元25等读取的目前位置附近的地图；根据存储在地图数据输入单元25内的位置数据，处理路线导航；等。

服务器10包括与导航设备10进行通讯的通讯功能、用于存储最新道路数据的道路数据存储功能以及道路导航功能，所述道路导航功能基于起始点、经过点、终点和交通信息计算导航路线。

(1)道路导向处理

下文将结合图2介绍道路导向处理。用户通过操纵操纵开关组22或遥控器23a，开始进行上述处理。

随着开始所述处理，在步骤110，要求用户输入有关终点和经过点信息的信息被显示在显示器26上，以便接收用户所输入的点。通过指定在显示器26上显示的地图上的点、输入所述点的名字等或指定先前登记过的点，完成用户的输入。

在步骤115，通过外部信息I/O单元24将导航路线计算信息发送到服务器10。所述导航路线计算信息涉及下述信息，包括用户所输入的终点和经过点、车辆目前位置和诸如是否收费公路被最佳使用的计算信息。

随着服务器10接收导航路线计算信息，基于导航路线计算信息、道路数据和交通信息，服务器10计算导航路线数据。然后服务器10将计算后的导航路线数据发送到导航设备20。导航路线数据包括节点号、联结号码、道路形状数据等。导航路线数据内的道路形状数据以及存储在存储介质内的地图数据的上述道路数据可以是任何能够表述诸如形状点数据的道路形状。所述形状点数据是通过使用全球大地坐标系统(WGS)的绝对坐标表述道路形状的多个坐标。

在步骤120，导航设备20从服务器10通过外部信息I/O单元24接收导航路线数据，并将其存储在控制电路29内的RAM内。在步骤125，进行将在下文介绍的地图数据读取处理。

基于地图数据读取处理，最终进行路线引导。在步骤130，在显示器26上，导航路线和表示目前位置的符号被重叠在围绕车辆目前位置的地图上。此外，随着车辆接近车辆将要进行右转或左传的交叉点，交叉点的放大图象被显示在显示器26上。表示车辆转向方向的无线电信息通过扬声器27也被输出。路线引导连续进行，直到车辆到达终点为止。

(2)地图数据读取处理

下文结合图3介绍控制电路29所执行的地图数据读取处理。当用户操纵操纵开关组22或遥控器23a以便确立终点等或参考地图时，开始上述处理。

随着处理的开始，在步骤210，通过地图输入单元25，从存储介质内读取必要的地图数据。如果在路线引导处理内开始上述处理，必要的地图数据意味着路线引导处理所必需的地图数据。如果开始上述处理，用于在显示器26上显示地图，必要的地图数据意味着显示地图所需的地图数据。

在步骤215，确定是否在读取地图数据的区域内呈现导航路线。用于确定的导航路线是基于存储在控制电路29中的RAM内的导航路线数据。当导航路线数据不能被提供在RAM内时，导航路线数据被无条件地确定没有存在。当确定导航路线数据存在于读取地图数据的区域内(在步骤215，“是”)，在步骤220，执行将在下文介绍的地图数据合并处理。

在步骤225，随着地图数据合并处理的被完成，合并后的地图数据被提供给源自于地图数据读取处理自身的路线引导处理。此外，在步骤225，合并后的地图数据被提供给显示器26，作为用于显示地图的地图数据。然后终止地图数据读取处理。

相反，当确定引导路线没有存在于读取地图数据区域(在步骤215“否”)，处理进入步骤230。从存储介质读取的地图数据被直接(没有任何改变)提供给源自于地图数据读取处理自身的路线引导处理，然后终止地图数据读取处理。

(3)地图数据合并处理

下文结合图4介绍控制电路29所进行的地图数据合并处理。该处理在所述地图数据读取处理内被执行。

随着开始进行上述处理，在步骤310，引导路线被划分成区域。该断面可以基于距离或节点数量被产生。另外，每个区域可以对应于地图数据的读取单元。

在步骤315，确定是否对所有区域执行将在下文进行的对比处理。当确定对所有区域进行对比处理时(在步骤315“是”)，终止地图数据合并处理。

当确定不对所有区域进行对比处理时(在步骤315“否”)，所述处理进入步骤320。在步骤320，通过使用从存储介质读取的地图数据以及通过使用从服务器10接收的由道路形状数据和道路属性资料构成的引导路线数据，对没有完成对比的区域进行所述对比处理。下文将介绍对比处理。

在步骤325，通过所述对比处理，确定是否发现与所述区域有关的道路。当确定发现有关道路(在步骤325“是”)，在步骤330，使用有关区域导航路线数据对从存储介质中读取的地图数据的有关道路数据进行校正。然后所述处理进入步骤315。仅当在导航路线数据和读取的地图数据的有关道路数据之间形状数据或道路属性资料不同时，在步骤330的校正可以被执行。另外，可以不管形状数据或道路属性资料而执行所述校正。

相反，当确定没有发现有关道路(在步骤325否)时，在步骤335，将有关区域的导航路线数据添加到从存储介质读取的地图数据中。

通过使用下文示例，详细介绍地图数据合并处理。首先“对比”使用在指定导航设备目前位置中常用的地图对比技术。在所述地图对比技术中，被诸如GPS的位置检测器、速度传感器和陀螺仪估计的位置被合乎逻辑地反应在被显示在显示器上的道路地图上。在该实施例中，使用这种地图对比技术指定与来自存储在存储介质内的道路数据的导航路线有关的道路。从而用于地图对比技术的处理单元也可以被用于指定与导航路线有关的道路。

在图5A中，通过使用存储在存储介质内的地图数据表示示意性道路。由线段(link)L1～L3构成的道路与由线段L101、L102构成的道路以及线段L201、L202构成的道路构成交叉点。假设从服务器10接收包括在图5B中所示的示意性道路的导航路线数据。导航路线由线段L901～L905形成。

在表示图5A所示道路的地图数据和表示图5B所示道路的导航路线数据之间，进行下述对比处理。首先，图5A内的线段L101和图5B内的线段L901几乎存在于相同的位置，从而确定线段L101和L901彼此对比。虽然图5B中的线段L903与图5A内的线段L2的位置稍微有些不同，在此情况下，确定线段L903与线段L2对比。此外，确定线段L902～L904与线段L2对比。确定线段L905与图5A中任何线段都不对比。

在上述判断中，导航路线的线段的形状点与对比候选物的线段的形状点之间的距离被计算。当导航路线的线段具有多条对比候选线段时，通过计算，所述多条对比候选线段被评估。在候选线段之中，具有最小总距离的候选线段被指定。当指定的候选线段的总距离不超过给定值时，确定该候选线段是要被对比的。当候选线段仅是一条线段时，无论线段的总距离是否大于指定值，其都被确定。同样，当该线段的总距离不大于给定值时，确定该线段是要被对比的。

因此，合并后产生在图6A和6B中所示新的地图数据。图6A显示使用固定数量指定方法的情况，图6B显示使用可变数量指定方法。在图6A中，图5A所示的线段L2在合并之前被重新定义为线段L301～L304。在线段L301～L304中，图6A所示线段L302与图5A所示线段L2不同，具有符合从服务器10所接收到的导航路线数据的曲率。被确定为与任何线段都不对比的图5B所示的线段L905被定义为图6A所示的线段L401。

与此相比，在图6B中的指定数量与在图6A中的指定数量不同。在图6B中，图5A所示的线段L3在合并之前被重新定义为线段L6。图5A所示的线段L2在合并之前被重新定义为线段L2到L5。被确定为与任何线段都不对比的图5B所示的线段L905被定义为图6A所示的线段L401。

如图6B所示，在可变数量指定方法中指定数量被连续地指定，从而通过指定两端的线段数量，多个线段可以被指定。确保仅用少量数据就可以指定多条线段。

如上所述，该实施例的导航设备20执行导航路线处理、地图数据读取处理以及地图数据合并处理。通过执行上述处理，通过在存储在存储介质内的道路数据之间进行对比处理，导航设备20指定与由从服务器10接收到的导航路线数据有关的道路数据。然后导航设备20在道路数据和导航路线数据之间的数据上建立连接关系。通过将导航路线数据反应在被存储在存储介质内的道路数据上，执行上述建立连接关系。换句话说，通过用存储在存储介质内的道路数据的代码系统更换导航路线数据的代码系统，通过将导航路线数据合并到存储在存储介质内的道路数据内而产生新的道路数据，或使用其它方法，建立上述连接关系。

顺便说说，道路属性资料包括涉及下述道路情况的信息，也就是诸如国道、地方道路或高速公路的道路种类；道路编号，例如No.1或No.11；诸如单行道的道路规则。假设提供服务器10，以便伴随导航路线数据发送道路属性资料，在本发明的上述实施例中，可以更准确地执行对比处理。在指定与储存在存储介质内的道路数据中的导航路线数据有关的道路时，可以增强准确程度。

因此，这导致解决了普通导航设备中存在的问题。例如所述一个问题是，当导航设备沿不同于导航路线的路线行走时，不能准确地表示目前位置。另一个问题是，不能显示车辆要右转或左转的交叉点的放大图象。在对比处理中，使用地图对比技术，从而无论数量指定方法是固定的还是可变的，与导航路线数据有关的道路可以被指定。此外，即使当存储在存储介质内的道路数据不能与从服务器中接收到的导航路线数据完全对应，也可以指定相关道路。详细地说，即使当不存在相符道路形状数据时，也可以指定相关的道路。此外，当道路属性资料中不存在一致性以及道路形状数据不存在一致性时，也可以指定相关道路。

通过使用导航路线数据校正指定道路的道路数据，导航设备20执行路线引导。只要服务器10具有最新版本的道路数据，导航设备20就可以根据最新的道路数据，执行路线引导。

通过将导航路线数据添加到从存储介质内读取的道路数据内，导航设备20进行路线引导。当没有发现与所述导航路线数据相关的道路时或当路线仅部分地与导航路线的中间点的部分有关时或当没有路线与导航路线部分相关时，进行上述添加。例如，即使当从服务器10接收到包括新近开通的道路的导航路线数据时，且没有相关道路与其对比时，导航设备可以适合地执行路线引导。

(其它)

(1)当存储介质是诸如硬盘的可重写媒体时，道路数据可以被矫正或包括基于在上述地图数据合并处理中被合并的地图数据的新的道路数据。在这种结构中，不仅在路线引导中，可以增强处理准确性，而且在使用道路数据的其它处理中，也可以增强处理准确性。

(2)在上述实施例中，导航设备20向服务器10发送终点、经过点等。服务器10基于该发送信息计算导航路线。然而，通过独立确定终点、经过点等，服务器10可以计算导航路线。可以获得与上述实施例相同的效果。在诸如门对门打包传送的传送和收集系统内，可以使用该方法。

(3)服务器10可以是用户所拥有的个人计算机。换句话说，通过在家使用个人计算机，用户计算导航路线。计算后的导航路线可以通过短程无线通讯或电缆被发送到导航设备20。通过使用诸如存储卡的媒体，计算后的导航路线可以被转移到导航设备20。可以获得与上述实施例相同的效果。此外，可以增强用户的可用性。

(4)在该实施例中执行处理的程序可以被存储在诸如软盘、光磁盘、CD-ROM、硬盘、ROM、RAM等的计算机可读媒体内。当需要时，通过下载到计算机上，可以使用存储在上述任一种媒体内的程序。此外通过通讯网络，所述程序可以被下载到计算机上。

对本领域技术人员来说，可以对本发明上述实施例进行各种改进。然而，本发明的范围由本发明所要求的保护范围所确定。

Claims (9)

1.一种导航设备包括：

存储介质管理单元，用于从存储介质内读取包括道路形状数据的道路数据；

通讯单元，通过通讯网络从服务器接收包括道路形状数据的导航路线数据；

路线导航执行单元，通过使用被存储介质管理单元所读取的道路数据以及由通讯单元接收的导航路线数据，进行路线引导；

其中，通过在通讯单元所接收到的道路形状数据和存储介质管理单元所读取的道路形状数据之间进行匹配对比，路线导航执行单元指定与来自存储介质管理单元所读取的道路数据的导航路线数据有关的道路数据，

在将导航路线数据反应在与导航路线数据相关的道路数据上之后，路线导航执行单元进行路线引导。

2.如权利要求1所述导航设备，其特征在于：

通讯单元接收包括道路属性资料的导航路线数据；

通过也使用道路属性资料，路线导航执行单元执行对比。

3.如权利要求1所述导航设备，其特征在于：当通过使用导航路线数据对与导航路线数据有关的指定道路数据进行校正后，路线导航执行单元执行路线引导。

4.如权利要求1所述导航设备，其特征在于：存储介质管理单元可以在存储介质上进行重写，以及

通过使用导航路线数据、与导航路线数据有关并被储存在存储介质上的指定道路数据，路线导航执行单元使存储介质管理单元进行校正。

5.如权利要求1所述导航设备，其特征在于：当通过对比，从存储介质管理单元所读取的道路数据中没有与导航路线数据相关的道路数据被指定时，通过将导航路线数据添加到存储介质管理单元所读取的道路数据内，路线导航执行单元执行路线引导。

6.如权利要求1所述导航设备，其特征在于：当通过对比，从存储介质管理单元所读取的道路数据中没有与导航路线数据相关的道路数据被指定时，路线导航执行单元使存储介质管理单元将导航路线数据添加到存储介质内。

7.一种服务器包括：

计算单元，基于起始点和终点，用于计算导航路线的导航路线数据；

通讯单元，通过通讯网络，将计算后的导航路线数据发送到导航设备；

其中，计算后的导航路线数据包括指示道路形状的道路形状数据。

8.如权利要求7所述服务器，其特征在于：计算后的导航路线数据包括指示道路属性的道路属性资料。

9.一种包括计算机可读媒体介质且在导航系统内执行路线引导的计算机程序产品，所述导航系统具有：

存储介质管理单元，用于从存储介质内读取包括道路形状数据的道路数据；

通讯单元，通过通讯网络从服务器接收导航路线数据，

所述计算机程序产品包括：

用于从存储介质内读取包括道路形状数据的道路数据的指令；

从服务器接收包括道路形状数据的导航路线数据的指令；

通过在从服务器接收到的道路形状数据和从存储介质接收到的道路形状数据之间进行对比，指定与来自从存储介质所读取的道路数据的导航路线数据有关的道路数据的指令；

在将导航路线数据反应在与导航路线数据相关的道路数据上之后，进行路线引导的指令。

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