CN1841025A - 导航系统 - Google Patents

Abstract

一种导航系统，其包括：道路地图显示单元，其在监视器上显示道路地图；当前位置检测单元，其检测导航系统的当前位置；设置单元，其为显示在道路地图中的交叉点设置右转指示或左转指示；和指引单元，当检测的当前位置移动至距离已通过设置单元设置的交叉点的预定范围或预定范围内的点时，基于已设置的右转指示或左转指示提供指引。

Description

导航系统

技术领域

本发明涉及一种在交叉点提供引导的导航系统。

背景技术

现有技术中公知一种导航系统，其设置在显示屏幕上利用手指或接触笔描绘的道路，作为用户希望作为到达目的地的路径的道路(参见日本公开专利No.2000-111354)。

发明内容

用户需要利用其手指或接触笔在显示屏幕上描绘道路来指定其希望通过的道路，以使得日本公开专利No.2000-111354中揭示的导航系统能够提供至目的地的路径指引。当描绘该道路时，用户需要将精神集中在该项作业，从而不使其手指或接触笔离开该道路。如果导航系统安装在方向盘位于右手侧的交通工具上，用户需要利用其左手描绘该道路，其使得准确地描述道路更加困难。

依照本发明的第一方面，导航系统包括：道路地图显示单元，其在监视器上显示道路地图；当前位置检测单元，其检测导航系统的当前位置；设置单元，其为显示在道路地图中的交叉点设置右转指示或左转指示；和指引单元，当检测的当前位置移动至距离已通过设置单元设置的交叉点的预定范围或预定范围内的点时，基于已设置的右转指示或左转指示提供指引。

依照本发明的第二方面，在依照第一方面的导航系统中，优选为：该导航系统安装在交通工具上，且当前位置检测单元检测安装了该导航系统的交通工具的当前位置。

依照本发明的第三方面，在依照第一方面的导航系统中，优选为：进一步包括安装在监视器上的接触板，当通过该接触板指定显示在道路地图中的交叉点时，设置单元设置提供给该指定的交叉点的右转指示或左转指示。

依照本发明的第四方面，在依照第一方面的导航系统中，优选为：进一步安装在监视器上的接触板，在通过监视器上的接触板指定右转输入按钮或左转输入按钮，且通过接触面板指定显示在道路地图中的交叉点后，设置单元相应于已指定的右转输入按钮或左转输入按钮设置提供给该指定的交叉点的右转指示或左转指示，其中右转输入按钮或左转输入按钮显示在监视器上。

依照本发明的第五方面，在依照第一至四任一方面的导航系统中，优选为：设置单元为要右转或左转的每个交叉点设置右转指示或左转指示。

依照本发明的第六方面，在依照第一至四任一方面的导航系统中，优选为：设置单元在已设置的交叉点显示表示右转或左转的标记。

依照本发明的第七方面，在依照第一至四任一方面的导航系统中，优选为：当检测的当前位置移动至距离已通过设置单元设置的交叉点的预定范围或预定距离范围内的点时，指引单元基于已设置的右转指示或左转指示显示表示右转或左转的标记。

依照本发明的第八方面，在依照第七方面的导航系统中，优选为：如果道路地图的显示方向被调节为将交通工具的行进方向设置为在监视器上的向上方向，指引单元显示表示右转或左转的标记，从而由该标记表示的右转或左转的方向保持不变，而与交通工具的行进方向无关，且如果道路地图的显示方向保持不变，指引单元显示表示右转或左转的标记，从而右该标记表示的右转或左转的方向与交通工具在接触点右转或左转的方法匹配。

依照本发明的第九方面，在依照第一至四任一方面的导航系统中，优选为：当检测的当前位置移动至距离已通过设置单元设置的交叉点的预定范围或预定距离范围内的点时，指引单元基于已设置的右转指示或左转指示提供表示右转或左转的音频指引。

附图说明

图1为在本发明一实施例中实现的导航系统所采用的结构的框图。

图2显示了从开始点至目的地可采用的可能路径。

图3显示了当通过指定提供在交叉点的右/左转指示来设置到目的地的路径指引时可呈现在监视器上的显示屏幕。

图4示例了在交叉点指定右转指示所执行的操作。

图5示例了在交叉点指定左转指示所执行的操作。

图6示例了当交通工具接近指定了左转指示的交叉点时可呈现在监视器上的显示屏幕。

图7显示了交叉点右/左转指定处理的流程图。

图8显示了交叉点右/左转指定处理的流程图。

图9显示了在实施例中实现的导航系统执行路径指引处理的流程图。

图10示例了当交通工具接近指定了左转指示的交叉点时可呈现在监视器上的另一显示屏幕。

图11示例了当交通工具接近指定了左转指示的交叉点时可呈现在监视器上的又一显示屏幕。

图12A和12B示例了指定提供在交叉点的右转指示所执行的操作。

具体实施方式

图1显示了在本发明的实施例中实现的导航系统中采用的结构。在图1的导航系统1中，可以通过按压接触面板18指定道路地图上的期望位置。导航系统1包括控制电路11，ROM12，RAM13，当前位置检测设备14，图像存储器15，监视器16，扬声器17，输入设备18，接触面板19，和磁盘驱动器111。

接触面板19为层叠在监视器16的前表面上的透明接触开关。显示在监视器16上的图像通过接触面板19看到。接触面板19输出相应于接触面板19上的操作位置的信号给接触面板控制单元110，其接着算出接触面板19被按压的位置。记录有要在监视器16上显示的地图数据的DVD-ROM112装载在磁盘驱动器111中。地图数据包括地图显示数据，路径搜索数据等。路径搜索数据包括地图数据中的道路的链接信息和节点信息。作为地图显示数据，提供有从广域到更高细节的多个比例因子的地图数据，且显示的地图的比例因子可以响应用户的请求而切换。

控制电路11由微处理器和其周边电路构成，在通过使用RAM13作为工作区域执行存储在ROM12中的控制程序时执行各种类型的控制。基于存储在DVD-ROM112中的地图数据由控制电路11执行的路径搜索处理的特定类型的结果在监视器16上显示作为搜索路径。

检测交通工具的当前位置的当前位置检测设备14可以包括：检测交通工具的前进方向的振动陀螺仪14a，检测交通工具速度的交通工具速度传感器14b，检测从GPS(全球定位系统)卫星发送的GPS信号的GPS传感器14c。基于由当前位置检测设备14检测的交通工具的当前位置，导航系统1确定地图显示范围、路径搜索起始点等等，并且在地图上指示当前位置。

在图像存储器15中，存储要在监视器16中显示的图像数据。图像数据包括道路地图制图数据和各种类型的图形数据，其是通过磁盘驱动器111读取的DVD-ROM112中记录的地图数据而合适生成的。通过利用所生成的图像数据，使得导航系统1可以显示地图等。

基于包括地图数据的各种类型的信息，将例如目标交通工具位置周围区域的道路地图的各种类型信息提供给导航系统1的用户，作为监视器16的屏幕显示。通过扬声器17，产生用于通过各种输入操作指引用户，和用于给用户提供路径指引的音频指示。输入设备18包括输入开关，用户通过输入开关设置各种指令，且输入设备18可以构造有远程控制装置等。当用户由监视器16的显示屏幕上的指示提醒时，手动操作输入设备18，以选择和设置目的地。

如上所述，接触面板19为安装在监视器16的监视屏幕上的透明面板，且在监视器16上的显示通过接触面板19看到。当用户按压或接触监视器16的显示屏幕时，接触面板被按压。当作为输入设备18时，接触面板19具有输入功能。当利用用户手指按压呈现在监视器16上的地图显示，各种按钮、显示菜单等中的一个时，接触面板19被按压，且接触面板控制单元110计算按压的位置。然后，计算出的按压位置被输入到控制电路11，以使得控制电路设置目的地或执行相应于选择的按钮或显示菜单的功能。

当用户设置目的地时，导航系统1基于特定算法执行算术操作，以确定从GPS传感器14c检测的当前位置所设置的开始点至目的地的路径。这样确定的路径(下面操作作为“搜索路径”)通过采用不同的显示模式，例如通过使用不同的显示颜色等，以区别其它道路的方式显示在屏幕上。从而，用户在屏幕上可以容易地识别地图上的搜索路径。此外，在交通工具行进时，导航系统通过提供屏幕上的可视指示，音频指示等给用户，指引交通工具沿着搜索路径行进。

导航系统1允许设置到目的地的路径，从而行进通过指定了右/左转指示的需指引交叉点，且通过执行路径计算确定到目的地的搜索路径。代替提供路径指引以保证交通工具沿着搜索路径行进，导航系统1可以提供路径指引，从而交通工具沿着通过指定提供在需指引交叉点的右/左转指示而设置的路径行进。后一种路径指引将在下面详细描述。

磁盘驱动器111从装载地图数据在其中的DVD-ROM112读取用于在监视器16上显示地图的地图数据。注明的是，地图数据也可以从不是DVD-ROM112的其它记录媒体读取，例如CD-ROM或硬盘。

下面，参照图2至8，说明当用户通过按压接触板在需指引交叉点指定右/左转指示，从而获得经由用户希望的路径到达目的地的路径指引时执行的操作。图2示例了用户希望的从开始点到目的地的路径。假设用户希望从开始点21经过路径23行进至目的地22。在该路径23上行进的交通工具将首先从开始点21出发行进在道路24a上，在交叉点26右转至道路25a上，在交叉点27左转至道路24b上，在交叉点28右转至道路25b上，在交叉点29左转至道路24c上，以到达目的地22。

当用户按压设置输入按钮(图未显示)以通过在交叉点指定右/左转来设置到目的地的路径指引时，在监视器16上呈现图3中的显示屏。在该显示屏上，在道路地图31上显示右/左转指定区域32。假设在该道路地图31上显示道路24a至24c和道路25a至25b。在该右/左转指定区域32中显示右转输入按钮33和左转输入按钮34。

当右转输入按钮33被按压时，其进入有效状态，且当在该状态下按压道路地图31上的交叉点时，指定右转指示，该右转指示将提供给接近该交叉点的交通工具。如果处于有效状态的右转输入按钮33被再次按压，则该右转输入按钮33变为无效。当右转输入按钮为无效状态时，即使按压了交叉点，也不能指定右转指示。此外，当左转输入按钮34被按压时，左转输入按钮34进入有效状态，右转输入按钮33自动变为无效。

当左转输入按钮34被按压时，其进入有效状态，且当在该状态下按压道路地图31上的交叉点时，指定左转指示，该左转指示将提供给接近该交叉点的交通工具。如果位于有效状态的左转输入按钮34被再次按压，该左转输入按钮34变为无效。当左转输入按钮为无效状态时，即使按压了交叉点，也不能指定左转指示。此外，当右转输入按钮33进入有效状态时，左转输入按钮34自动变为无效。

为了使得交通工具通过用户希望的路径23从开始点21到达目的地22，交通工具需要在交叉点26和28右转。因此，如图4所示，用户利用其手指41按压右转输入按钮33以设置其为有效状态，且接着利用手指41按压交叉点26和28。当用户按压交叉点26和28以指定要在交叉点提供的右转指示时，在显示器上呈现右转标记42和43。

为了使得交通工具通过用户希望的路径23从开始点21到达目的地22，交通工具需要在交叉点27和29左转。因此，如图5所示，用户利用其手指41按压左转输入按钮34以设置其为有效状态，且接着利用手指41按压交叉点27和29。当用户按压交叉点27和29以指定要在交叉点提供的左转指示时，在显示器上呈现左转标记51和52。

下面。参照图6，说明导航系统提供的路径指引，通过指定要在交叉点提供的右/左转指示为其设置路径。图6示例了当目标交通工具61接近交叉点27准备接收导航系统1提供的具有左转指示的路径指引时呈现在监视器16上的显示屏幕。不管目标交通工具61的实际方向，在监视器16上的道路地图31显示为向北的方向。当导航系统1执行路径指引时，原则上在道路地图31中不显示右转标记42、43和左转标记51、52。

然而，当目标交通工具61行进至距离已经指定了右转指示和左转指示的交叉点的预定距离内的点时，将右转标记42或43，或者左转标记51或52呈现在监视器上。因为左转指示已经指定提供给交叉点，当目标交通工具接近交叉点27时，将左转标记51呈现在监视器上。于是，通过扬声器17输出音频指示“<ping>在下一交叉点左转”，作为用户的路径指引。

下面，参照图7和8的流程图，说明交叉点右/左转指定处理。依照当用户通过指定提供给交叉点的右/左转指示，按压设置输入按钮(图未显示)来设置到目的地的路径指引时启动的程序，由控制电路11执行图7和8中的处理。

在步骤S701中，作出决定右转输入按钮33当前是否有效。如果右转输入按钮为有效状态，在步骤S701中作出肯定决定，进行至步骤S702。如果其为无效状态，在步骤S701中作出否定决定，在此情况下，操作进行至步骤S801。当处于无效状态的右转输入按钮33被按压时，其进入有效状态，且当处于有效状态的右转输入按钮33被按压时，其进入无效状态。此外，当左转输入按钮34进入有效状态时，右转输入按钮33被无效。

在步骤S702中，作出决定是否已经按压了交叉点。通过将已经在接触板上按压的位置转换为道路地图31上的位置坐标并确定表示交叉点的节点(即连接三条或多条链路的节点)是否在该位置坐标周围的预定范围之内，来作出是否已经按压了交叉点的决定。如果已经按压了交叉点，在步骤S702中作出肯定决定，且操作进行至步骤S703。另一方面，如果没有按压交叉点，操作返回步骤S701。

在步骤S703中，通过为相应于按压的交叉点的节点将右转指示信息添加至该节点信息，为已经按压了的交叉点设置右转指示记号。在步骤S704中，在按压的交叉点显示右转标记。然后，操作返回步骤S701。

在图8的步骤S801中，作出决定左转输入按钮34当前是否有效。如果左转输入按钮为有效状态，在步骤S801中作出肯定决定，进行至步骤S802。如果其为无效状态，在步骤S801中作出否定决定，在此情况下，操作返回。当处于无效状态的左转输入按钮34被按压时，其进入有效状态，且当处于有效状态的左转输入按钮34被按压时，其进入无效状态。此外，当右转输入按钮33进入有效状态时，左转输入按钮34被无效。

在步骤S802中，作出决定是否已经按压了交叉点。如果已经按压了交叉点，在步骤S802中作出肯定决定，且操作进行至步骤S803。另一方面，如果没有按压交叉点，操作返回步骤S801。

在步骤S803中，通过为相应于按压的交叉点的节点将左转指示信息添加至该节点信息，为已经按压了的交叉点设置左转指示记号。在步骤S804中，在按压的交叉点显示左转标记。然后，操作返回步骤S801。

如果在右转输入按钮33处于有效状态时按压已设置了左转指示记号的交叉点，清除该左转指示记号，并为该按压的交叉点设置右转指示记号。另一方面，如果在左转输入按钮34处于有效状态时按压已设置了右转指示记号的交叉点，清除该右转指示记号，并为该按压的交叉点设置左转指示记号。从而，如果为给定交叉点指定了右转指示和左转指示，最近的指定有效。

下面，参照图9说明在本实施例中导航系统1执行的路径指引处理。依照用户按压路径指引按钮(图未示)以开始路径指引时启动的程序，由控制电路11执行图9中的处理，从而开始通过指定右/左转给交叉点而设置的路径指引。

在步骤S901中，当前位置检测设备14检测目标交通工具的当前位置。

在步骤S902中，检测沿着交通工具行进方向前面的第一交叉点。通过下面的方法检测该第一交叉点。基于在步骤S901中检测的当前位置和存储在DVD-ROM112中的地图数据，提取相应于该当前位置的链路。然后，沿着交通工具行进方向提取与相应于当前位置的链路连接的链路，且提取相应于提取的链路的节点的节点信息。然后基于该节点信息作出决定该节点是否连接三条或多条链路。如果该节点连接三条或多条链路，确定该节点为第一交叉点。如果该节点没有连接三条或多条链路，提取下一链路，并提取相应于该链路的节点的节点信息。接着，作出决定该相应的节点是否连接三条或多条链路。通过重复作出这样的决定直至确定一节点连接三条或多条链路，检测到沿着交通工具行进方向的第一交叉点。

在步骤S903中，作出决定是否为第一交叉点设置了右转指示记号或左转指示记号。如果设置了任一记号，在步骤S903中作出肯定决定，进行至步骤S904。如果没有设置记号，操作返回步骤S901。

在步骤S904中，计算目标交通工具的当前位置和交叉点之间的距离。

在步骤S905中，作出决定该计算的距离是否等于或小于预定距离。基于该决定的结果，判断目标交通工具是接近设置了右转/左转指示的交叉点，还是离该交叉点很远。如果计算的距离等于或小于该预定距离，在步骤S905中作出肯定决定，且操作进行至步骤S906。另一方面，如果该计算的距离超过该预定距离，在步骤S905中作出否定决定，且操作返回至步骤S904。

在步骤S906中，作出决定该记号是表示右转指示还是左转指示。如果判断该记号表示右转指示，操作进行至步骤S907，相反，如果判断该记号表示左转指示，操作进行至步骤S909。

在步骤S907中，在道路地图31中呈现右转标记42或43。然后，在步骤S908中，通过扬声器17输出的音频消息提供在下一交叉点左转的指示。

在步骤S909中，在道路地图31中呈现左转标记51或52。然后，在步骤S910中，通过扬声器17输出的音频消息提供在下一交叉点右转的指示。

如上所述的导航系统1可实现下述优点。

1)本实施例中的导航系统响应按压要右转或左转的交叉点的简单操作，提供通过用户希望的路径的到目的地的路径指引，而无需用户描绘道路。

2)代替设置到目的地的路径本身，用户仅需要指定交通工具右转或左转的交叉点，即到目的地的路径上的关键点，以获得到目的地的路径指引，从而路径通过简单处理而设置。

3)因为用户能够自由地指定导航系统1提供路径指引的交叉点，导航系统1的路径指引可以仅在需要路径指引的交叉点提供。这意味着：除非必要，否则不提供会使用户注意力分散的、导航系统1的音频路径指引。

4)当交通工具逼近要右转或左转以到达目的地的交叉点时，显示右转标记42或43或左转标记51或52，提醒用户在下一交叉点右转或左转。

在如上所述的实施例中实现的导航系统1允许下述改变。

1)在目标交通工具16的行进方向由振动陀螺仪14a等检测且道路地图31显示在监视器16上从而设置目标交通工具16的行进方向在所有时刻都基本上指向监视器16的上方的导航系统中，当目标交通工具16逼近交叉点时在监视器上呈现的右转标记42或43或左转标记51或52的方位可以保持不变，与道路地图31的方位无关。

例如，如图10所示，当道路地图31被再定方位从而设置目标交通工具16的行进方向向上时，左转标记51可以依旧指向左边。因为左转标记51的箭头依旧表示目标交通工具16在交叉点27需要作出的转弯的准确方向，可以容易且直观地获得指示。

2)在道路地图31总是显示在监视器16上指向基本不变的方向(例如，在所有时刻都指向正南向)的导航系统1中，当目标交通工具16逼近交叉点时在监视器上呈现的右转标记42或43或左转标记51或52可以表示与目标交通工具16需要转弯的方向相匹配的右转或左转方向。

例如，如图11所示，当目标交通工具16逼近交叉点27时，左转标记51可以相应于目标交通工具16进入显示的交叉点27的角度而旋转，从而左转标记51的箭头的方位与目标交通工具16实际在交叉点27转弯的方向相匹配。目标交通工具16进入显示的交叉点27的角度可以通过检测目标交通工具16所位于的链路的方位而计算。因为右转标记42或43或左转标记51或52表示的方向与目标交通工具16实际需要作出的转弯的方向相匹配，所以可以很直观地指示。

3)在该实施例中，当右转输入按钮33或左转输入按钮34处于有效状态时，用户按压交叉点以指定右转指示或左转指示提供给希望的交叉点，且在该交叉点显示右转标记42或43或左转标记51或52。代替的，已使用其手指41按压了右转输入按钮33或左转输入按钮34的用户可以将其手指拖至要显示右转标记42或43或左转标记51或52的希望的交叉点，从而一旦他将手指41抬离接触板19，将右转指示或左转指示指定提供给了该交叉点，且右转标记42或43或左转标记51或52呈现在显示器上。

例如，如图12A所示，已按压右转输入标记33的手指41可以拖动至目的地28，从而指定右转指示提供给交叉点28，且如图12B所示当手指41抬离该接触板时将右转标记43呈现在显示器上。

4)当用户指定要提供给给定交叉点的右转指示或左转指示，从而在如上所述的实施例中在该交叉点产生右转标记42或43或左转标记51或52时，除了可以指定右和左转之外，还可以指定在希望的交叉点沿着右斜上方向右，沿着右斜下方向右，沿着左斜上方向左，沿着左斜下方向左的转弯，且相应的可以在显示上呈现表示在该交叉点沿着右斜上方向右，沿着右斜下方向右，沿着左斜上方向左，沿着左斜下方向左的转弯的标记。

虽然上面参照作为例子的实施例给出了描述，在该例子中本发明在安装在交通工具中的导航系统1中采用，但是本发明并不仅限于该例子，本发明可以代替地在可由个人携带的便携式导航系统中采用。其同样可以在配置有导航功能的便携式电话中采用。接触板应当安装在诸如便携式导航系统或便携式电话的屏幕上。

此外，导航系统1的控制程序可以安装在个人电脑中，从而使得个人电脑作为导航系统。在这样的情况下，控制程序可以提供诸如DVD-ROM或CD-ROM的记录媒体中，或通过因特网等上的数据信号使得个人电脑作为导航系统。从而，使得个人电脑作为具有如上所述特征的导航系统的控制程序可以分配为采用包括记录媒体和载波的各种模式中任一种的计算机可读的计算机程序产品。接触面板应当安装在这样的应用中使用的个人电脑的显示屏幕上。

如上描述的实施例为一例子，在不脱离本发明的思想和范围的情况下可以作出各种更改。

Claims (9)

1.一种导航系统，其包括：

道路地图显示单元，其在监视器上显示道路地图；

当前位置检测单元，其检测导航系统的当前位置；

设置单元，其为显示在道路地图中的交叉点设置右转指示或左转指示；和

指引单元，当检测的当前位置移动至距离已通过设置单元设置的交叉点的预定范围或预定范围内的点时，基于已设置的右转指示或左转指示提供指引。

2.如权利要求1所述的导航系统，其中，

该导航系统安装在交通工具上，且

当前位置检测单元检测安装了该导航系统的交通工具的当前位置。

3.如权利要求1所述的导航系统，其进一步包括，

安装在监视器上的接触板，其中，

当通过该接触板指定显示在道路地图中的交叉点时，设置单元设置提供在该指定的交叉点的右转指示或左转指示。

4.如权利要求1所述的导航系统，其进一步包括，

安装在监视器上的接触板，其中，

在通过监视器上的接触板指定右转输入按钮或左转输入按钮，且之后通过接触面板指定显示在道路地图中的交叉点后，设置单元相应于已指定的右转输入按钮或左转输入按钮设置提供在该指定的交叉点的右转指示或左转指示，

其中右转输入按钮和左转输入按钮都显示在监视器上。

5.如权利要求1-4任一项所述的导航系统，其中，

设置单元为要右转或左转的每个交叉点设置右转指示或左转指示。

6.如权利要求1-4任一项所述的导航系统，其中，

设置单元在已设置的交叉点显示表示右转或左转的标记。

7.如权利要求1-4任一项所述的导航系统，其中，

当检测的当前位置移动至距离已通过设置单元设置的交叉点的预定范围或预定距离范围内的点时，指引单元基于已设置的右转指示或左转指示显示表示右转或左转的标记。

8.如权利要求7所述的导航系统，其中，

如果道路地图的显示方向被调节为将交通工具的行进方向设置为在监视器上的向上方向，指引单元显示表示右转或左转的标记，从而由该标记表示的右转或左转的方向保持不变，而与交通工具的行进方向无关，且如果道路地图的显示方向保持不变，指引单元显示表示右转或左转的标记，从而由该标记表示的右转或左转的方向与交通工具在接触点右转或左转的方法匹配。

9.如权利要求1-4任一项所述的导航系统，其中，

当检测的当前位置移动至距离已通过设置单元设置的交叉点的预定范围或预定距离范围内的点时，指引单元基于已设置的右转指示或左转指示提供表示右转或左转的音频指引。

Images