專利名稱：車輛導航系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能夠給車輛提供行進指導的車輛導航系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種在車輛通過自動收費站時給車輛提供向導的系統(tǒng)。
如今，顯示當前位置以及為一條通往設定目的地的路徑提供向導的導航裝置已是公知的技術，載有這種導航裝置的車輛也日益增多。有些公路(如高速公路)是收費道路，這些收費道路的入口和出口數(shù)量都是有限的。日本未決專利公報第6-35192號中公開了一種監(jiān)測收費道路入口線路上的信息，通知出口處的操作人員，并且在車輛沿著一般道路行駛的不同時刻在出口處附近提供道路向導。
此外，在收費道路上，支付過路費是必須的，因此設有收費站。這樣的收費站需要許多工作人員，會引起交通阻塞。因此，人們設出了許多從行駛著的車輛中征收過路費而不必使車輛停下的許多種自動收費系統(tǒng)。比方說，有人開發(fā)了這樣一種系統(tǒng)車輛上載有一種預先確定的通信設備，當車輛通過收費站時，車輛中的通信設備與收費站進行通信，從預先設定的銀行帳戶等處繳納過路費。這種系統(tǒng)能夠達到節(jié)省人力，消除造成交通堵塞的原因等效果。因此，收費道路上的自動收費系統(tǒng)被認為是非常有用的。
然而，在收費道路上即使采用了自動收費系統(tǒng)，也不能完全排除由人工接受現(xiàn)金付款?？梢钥隙ǖ氖?，這種自動收費系統(tǒng)的通信設備還需要某些時間才能普及，然而在普及之前，還是有必要處理未載有這種通信設備的車輛。即使在這種通信設備普及之后，還是有必要處理那些因為通信裝置發(fā)生故障而無法進行自動交費的車輛。因此，可以認為人工收費站是不可缺少的。同時，通知駕駛員哪條車道是自動收費車道也是有必須的。
此外，自動收費系統(tǒng)需要一個專用系統(tǒng)，因此不可避免地造成車輛成本的增加。目前在使用中的還有一種提供路線引導的語音向導導航系統(tǒng)，但是如果自動收費系統(tǒng)的通信設備是作為該語音向導導航系統(tǒng)之外的一個附加的獨立系統(tǒng)設置的，那么，車輛用戶的投資還要增加。
本發(fā)明就是鑒于以上問題而開發(fā)的，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠為自動收費系統(tǒng)提供適當引導的車輛導航系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方案，本發(fā)明提供了一種當車輛駛近一個需要引導的地點時能夠輸出有關該引導點的行駛方向指導的車輛導航裝置，該車輛導航裝置包括一個用于檢測與自動收費站的接近程度的檢測裝置，當車輛駛近收費站時，有關行駛方向指導的指導內容被更換。
因此，當車輛接近自動收費站時，就能向駕駛員提供適當?shù)男旭偡较蛐畔ⅰ?br> 根據(jù)本發(fā)明的另一個方案，本發(fā)明提供了一種能夠根據(jù)是否能在自動收費站對車輛進行自動收費處理來更換行駛方向指導的車輛導航裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一個方案，本發(fā)明還提供了一種能夠根據(jù)是否能在自動收費站對車輛進行自動收費處理來在自動收費站和非自動收費站相互鄰接時提供將車輛引導至適當?shù)姆较蚧蛘呤召M站位置的車輛導航裝置。
當自動收費站和人工交費站并存時，車輛的行駛方向取決于車輛是否進行自動交費。根據(jù)該判斷結果，本發(fā)明就可以判定選擇那個車道，并且對行駛方向進行引導。因此，通過車載設備就可以把車輛引導至適當?shù)氖召M站。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方案，本發(fā)明提供了一種車輛導航裝置，該裝置包括能夠在自動收費站進行自動交費處理的自動交費設備和用于輸出進行交費處理所需的交費引導信息的交費引導輸出裝置。當車輛接近自動收費站時，上述交費引導信息就被更新。通過使用交費引導信息以及在自動交費處理時會輸出的交費信息，可以提供更合適的引導。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方案，本發(fā)明提供了一種包含有語音引導裝置的車輛導航裝置，該語音引導裝置被用來進行包括車輛預定行駛線路和語音引導的語音引導，來自自動交費設備的交費處理信息被從上述語音導航裝置加以輸出。由于該車載導航裝置中用于語音輸出的揚聲器也可以被用來輸出有關交費處理的信息，因此，車輛駕駛員在駕駛時能接收到必要的信息。此外，無需交費信息專用的輸出設備。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方案，本發(fā)明提供了一種在經(jīng)過自動收費站之后能夠輸出包括行進方向在內的引導信息的車輛導航裝置，能夠進行自動交費的車輛在收費站無需減速。因此，在車輛經(jīng)過收費站之前和之時，可以引導一條收費站之后的選定路線，從而可以使駕駛員的線路選擇被適當?shù)丶右砸龑А?br> 如上所述，由于本發(fā)明是隨著車輛接近自動收費站而更新引導信息的，駕駛員可以正確地判斷他應該把車輛駛向左方或右方，還是當前的車道是最合適的。此外，在尋找線路時或者車輛行駛期間，可以得到該行駛線路的交費信息，該交費信息從導航輸出裝置進行輸出。比方說，在尋找線路時，就可以通知駕駛員收費道路的收費情況以及帳戶余額和應交費用的差額，好使駕駛員準備繳納過路費。至于交費信息，可以使用在設定線路時和地圖信息一起存貯的收費道路的收費信息，也可以通過與安裝在道路路肩上的信標或類似裝置進行通信來獲得。
圖1是一個完整車輛導航系統(tǒng)的框圖。
圖2所示是設定目的地操作的流程圖。
圖3所示是路線顯示的一個例子。
圖4所示是屏幕選擇項目示例圖。
圖5所示是存款過程的顯示示例。
圖6所示是改變路線時的顯示示例。
圖7所示是表示在出口處進行處理的流程圖。
圖8所示是表示在駛過過路費收費站以后的路程的指導操作。
圖9繪出一個工作中的示例性系統(tǒng)。
現(xiàn)參照


本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例(以下簡稱“實施例”)。圖1是一個完整的車輛導航系統(tǒng)的方框圖。導航控制單元連接在DGPS(高分辨率全球定位系統(tǒng)，Differentia Global Positioning System)裝置12和一個地圖數(shù)據(jù)庫14上。DGPS裝置將來自一套調頻多路廣播或類似設備向GPS裝置提供的誤差信息與來自GPS裝置的位置信息進行對比，以便利用人造衛(wèi)星發(fā)來的信號檢測現(xiàn)時的位置，從而可以執(zhí)行對現(xiàn)時位置更為精確的檢測。除此以外，在地圖數(shù)據(jù)庫14中儲存了包括全地區(qū)道路信息在內的地圖信息。
此外，導航控制單元還連接有一個顯示屏16和一個揚聲器18作為輸出設備。當利用一個預先確定的輸入裝置(圖中未示出)設定一個目的地時，導航控制單元10利用地圖數(shù)據(jù)庫14查找并確定駛向目的地的最佳路線。另外，當車輛在行駛途中，在顯示屏16上顯示現(xiàn)時位置和附近地區(qū)的地圖，并在地圖上顯示一個現(xiàn)時位置標記。另外，將設定的路線以不同于其他路線的方式進行顯示。當汽車行駛在交叉路口必須要確定向左或向右轉彎時，在顯示器上形成一幅在交叉路口處的左拐和右拐的指導放大圖，并且由揚聲器18給出向左或向右的指令。
在本實施例中，在導航控制單元10上連接一個交費通信裝置20，在交費通信裝置20上可以插進IC卡22。IC卡22中存有有關交費存款帳號或預付卡的余額。根據(jù)IC卡22中的有關交費信息以及預先儲存的車輛信息(普通車輛、大型車輛、目的地等)，由交費通信裝置20進行必要的通信。
這就是說，收費站(自動收費站)24能夠檢出每條車道上的行駛車輛，過路費通信裝置20接收從收費站24傳輸過來的信號，然后將預先準備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞召M站24。收費站24核對從交費通信裝置20傳輸過來的數(shù)據(jù)內容，進行從預付卡付款或從存款帳戶付款等方面的處理。然后將有關收款數(shù)據(jù)的信號傳輸?shù)浇毁M通信裝置20。
在導航控制單元10上連接有一個路費表26，這個導航控制單元10利用過路費表26來管理預付卡的余額和存款帳戶的余額。
收費站24可以被允許具有DGPS的一個基站的功能。這就是說，在收費站能夠接收GPS信息，并且能夠將這個信息與一個絕對值進行對比，生成GPS誤差信息，然后將該誤差信息提供給車輛。除此以外，還能夠將從另一個DGPS基地站獲得的GPS誤差信息提供給車輛。在傳輸與接收的同時，還能夠將DGPS信息提供給車輛，或者利用調頻多路廣播等其他裝置提供這樣的信息。
路線設定運作本實施例對收費道路的交費進行管理。以下參照附圖2說明設定路線時過路費的處理過程。首先，由用戶設定一個目的地(S11)。設定目的地之后，判斷指定的是不是收費道路(S12)。由于對于目的地的查找在很大的程度上要取決于是否要使用收費道路，所以用戶經(jīng)常要求指明所用的道路是不是收費道路。
然后進行行駛路線的計算(S13)。這是根據(jù)在地圖數(shù)據(jù)庫14中所存的地圖數(shù)據(jù)采用Dijlkstra法等一類的最佳方法求得的結果。然后，當車輛沿檢出的路線行駛時，計算收費道路的過路費(S14)。這個計算也是根據(jù)在地圖數(shù)據(jù)庫14中所存的地圖數(shù)據(jù)進行的。
接著，判斷路費表26中的余額是否大于算出的過路費(S15)。如果數(shù)額大于過路費就沒有問題。于是，例如，執(zhí)行聲指導和屏幕指導，例如，“過路費是××日元”；您的余額是××日元“(S16)，從而完成該處理程序。如圖3所示，在S16中顯示整條路線和收費部分的路線(在圖3中用粗線表示)，此外還顯示可利用的收費道路出口(××出口到××出口)和過路費。
另一方面，如果存款數(shù)額不足，則在S17中輸出(比方說)“過路費是××日元，您的存款余額不足，請存款?！?，催促在帳戶中存款。接著由用戶確認存款的意向(S18)。要想進行這樣的確認，例如，在屏幕上顯示如圖4所示的一些待觸摸的選項，要求在其中進行選擇。
當補充存款時，則要確定這樣一條路線，其中包括一個作為路過地點的可以存款的服務區(qū)等地方(S19)。如果是一個預付系統(tǒng)，則將IC卡22的余額進行改寫。然后在IC卡22中記入存款后的余額。例如，如圖5所示，顯示一個可以存款的服務區(qū)，并且輸出“在××服務區(qū)可以存款”的信息。然后，在以后的行駛路線是路過該機構的假設條件下對路線進行指導。
另一方面，如果駕車人不愿存款，在(S18)中提出過路費是否用現(xiàn)金支付的提問(S20)。當選用現(xiàn)金付款時，則確定現(xiàn)行的路線(S21)，于是，通過以后的指導，將車輛引導到現(xiàn)金付款的收費通道。如果在S20中不選現(xiàn)金付帳，則只有選用一個能夠使車輛使用現(xiàn)有的或低于可供使用的余額行駛的路段，并重新進行路線計算，確定這樣的一條路線(S22)。另外，在這種情況下，顯示屏上還顯示出比方說如圖6所示的本收費道路上可利用的出口信息。
如上所述，前往目的地的路線可以根據(jù)過路費的交納情況來加以設定。因此，可以防止在收費站時出現(xiàn)余額不足的問題。
出口下面參照圖7說明出口處的處理。首先，當車輛到達收費站前2公里的一個位置時，“××出口。請駛向路邊”的提示信息就會輸出(S31)。接下來，判斷收費站有無自動收費系統(tǒng)(S32)。這一判斷通過存貯在地圖數(shù)據(jù)庫14中的數(shù)據(jù)來執(zhí)行。如果沒有自動收費系統(tǒng)，則進行現(xiàn)金交費指導(S33)“××出口不能進行自動交費。須用現(xiàn)金支付?！绷硪环矫?，如果在S32中判定收費站上有自動收費系統(tǒng)，則進行自動交費車道位置的指引(S34)。比方說，進行這樣的指引“右側三個車道可以進行自動交費?！苯酉聛恚袛喱F(xiàn)行行駛的車道是不是自動交費車道(S35)。如果不是，則提示“本車道為現(xiàn)金付款車道”，以引起駕駛員注意。另一方面，如果在S35中斷定當前行駛的車道為自動交費車道，則輸出一條有關交費處理的信息(S37)。例如，輸出“過路費是××日元，您的余額是××日元”一類的信息。然后將路費表更新(S38)。在此情況下，最好是在距離交叉路口2公里之前進行S34的操作，然后在S35中每隔500m進行一次判斷，并且在車輛實際駛過收費站時執(zhí)行S37和S38。
如上所述，在本實施例中，有關過路費的指導是在設定目的地和在行駛過程中進行的。指導內容是每種情況下真正所需要的內容。所以用戶能夠了解有關過路費的信息，并且能夠在實際行駛過程中的需要時刻收到指導。特別是當車輛駛近過路費收費站時，用戶能夠收到車輛應在哪一條車道上行駛的指導，能夠按照過路費付款方式很方便地進行選擇。
其他上述指導輸出基本上是由揚聲器18輸出的，但是，也可以在屏幕16上顯示。與屏幕顯示相比，語音輸出可以使駕車人將更多的注意力用在駕駛方面，所以優(yōu)先選用。除此以外，行駛車道的位置基本上是由DGPS裝置12指定的，但是這種位置也可以用無線電波信標或著通過與收費站通信的方式指定。另外，當車輛上裝有一個為車輛引路的通信裝置等一類的設備時，就可以收到來自通信裝置檢測準確車道位置的無線電波。
另外，當車輛中沒有自動交費功能時，最好也是自動地將車輛引導到現(xiàn)金付款車道。這就是說，在車輛中沒有自動交費功能的情況下，當車輛上的導航裝置檢測到車輛駛近收費站時，最好是進行改變車道等一類的指導，將車輛引導到現(xiàn)金付款車道，并且進行交費等指導。
駛過收費站以后的目的地指導現(xiàn)參照圖8中的流程圖和圖9中的示例圖說明當在設定的路線上向目的地行駛的過程中駛過能夠自動交付過路費的收費站時的處理過程。
首先，判斷在前方距離車輛行駛的收費出口處500m或1000m的地方有無駛離當前的收費道路的出口(IC)(S41)。如果判斷為“無”，就不必要進行處理。重復進行這樣的判斷，直到出現(xiàn)“有”為止。如果在S41中判斷為“有”，則指示收費道路的出口名稱和方向，同時指示有無自動交付過路費的可能(S42)。例如，如圖9所示，輸出(比方說)“豐田出口，能夠自動交納過路費”等一類的語音信息。然后確認車輛是否實際上行駛在通往出口的車道上(S43)。當車輛是行駛在出口車道上時，判斷車輛是否能夠進行自動交費以及存款帳戶或者預付卡上的余額是否夠用(S44)。
如果判斷為“是”，將車輛向自動收費的方向引導。首先，找到自動交費車道位置(S45)。為了獲得自動交費車道位置，可以利用車載的地圖數(shù)據(jù)庫14或者從裝在收費站前方的信標信息獲取位置。然后，檢測車輛當時行駛車道的位置(S46)?，F(xiàn)時位置的檢測必須是檢測車道位置，并且必須準確。因此，該準確位置是在DGPS信息的基礎上檢測的。在這方面，如果有預埋的磁性標志，最好是檢測這個磁性標志。
然后，在S45及S46中檢出的車道位置的基礎上，判斷車道是否有不同，這就是說，車輛正在行駛的車道是否不是一條自動交費車道(S47)。如果判斷為是，就需要將車道轉換到自動交費車道上去。本例中，自動交費車道是右方車道。于是顯示“請轉換到右方車道上去。請注意在您右方的車輛。過路費是××日元”等一類的指示(S48)。反之，如S47中的檢測是“否”，車輛的位置是在自動交費車道上，所以不需要換車道。因此，就輸出“請直接照舊向前行駛。過路費是××日元”等一類的指示(S49)。
反之，如果在S44中的判斷是“否”，因而不能夠自動交費，于是就進行現(xiàn)金交費的指導。首先找出現(xiàn)金交費車道的位置(S50)，然后認識現(xiàn)時行駛的車道(S51)。認識車道的方法與(S45)和(S46)所用的方法相同。判斷車道是否不同(S52)，如果車道不同就進行改換車道和交費指導(S53)，不然的話，就按照在上述情況(S54)下所執(zhí)行的繼續(xù)進行現(xiàn)時行駛的指導以及過路費的指導(S54)。
如上所述，當完成S48,S49,S53,S54的步驟以后，根據(jù)設定的路線辨認駛過收費站之后的行駛方向和車道(S55)。然后將被辨認的車道與現(xiàn)時車道進行對比(S56)。辨認時，如果被辨認出的車道與現(xiàn)時的車道不同，則發(fā)出改變車道的警告，并且給出方向指導(S57)。例如，當?shù)竭_目的地的方向是駛向豐田，所以車輛必須在左方車道上行駛，進行“左方車道通往豐田，請注意您左方的車輛”的指導。反之，如果在S56中車道彼此吻合，只輸出方向的指導(S58)例如，輸出“向右通向崗崎”等一類的指導。
如上所述，按照本實施例，不但能夠進行有關交費車道的指導，而且還能進行包括以后行駛方向的指導。因此，當通過過路費收費站之后，用戶能夠易于選定一條正確的車道。
圖9所示是一個工作中的系統(tǒng)的直觀情況。如圖中所示，當在交費道路的一條主車道上行駛時，當通過道路信標通信檢測出帳面余額不足時，則輸出“余額不足。請在下一個服務區(qū)存款”，以便在帳上存款。另外，如上所述，當車輛行駛到將要利用的出口時，則進行交費指導、現(xiàn)金交費和自動交費車道指導、駛過收費站之后的行駛方向的指導等等。
本發(fā)明能夠配合車載導航裝置使用。如果有自動收費站，就能夠在考慮到自動收費站的條件下進行指導。
權利要求
1．一種車輛導航裝置，該裝置用于當車輛接近需要進行指導的指導點時，輸出有關該指導點的行駛方向指導，其特征在于檢測裝置，用來檢測與自動收費站的接近程度，根據(jù)上述與自動收費站的接近程度改變行駛方向的指導內容。
2．如權利要求1所述的車輛導航裝置，其特征在于根據(jù)自動收費站能否對車輛實施過路費自動處理來改變行駛方向的指導。
3．如權利要求1或2所述的車輛導航裝置，其特征在于當有自動收費站和非自動收費站并排排列時，根據(jù)自動收費站能否對車輛實施過路費自動處理，指導適合于該車輛的收費站的方向和位置。
4．如權利要求1或2所述的車輛導航裝置，其特征在于自動收費裝置，適用于在自動收費站進行自動收費處理，交費指導輸出裝置，用來輸出為過路費交費處理所需的交費指導，根據(jù)接近自動收費站的情況改變交費指導。
5．如權利要求4記載的車輛導航裝置，其特征在于語音導航裝置，用來發(fā)出一個包括車輛的預定行駛路線以及車輛行駛方向的聲音指導，來自自動收費站的自動交費處理信息通過上述語音導航裝置輸出。
6．如權利要求1至5項中任一項所述的車輛導航裝置，其特征在于包括在駛過自動收費站之后的行駛方向在內的指導信息被輸出。
全文摘要
當車輛駛過過路費收費站時,交費通信設備(20)與收費站(24)進行通信,進行自動交費。當車輛駛近收費站(24)時,一個導航控制單元(10)通過揚聲器(18)發(fā)送自動收費車道、以及車輛下一階段前進方向的信息。
文檔編號G07B15/06GK1222231SQ97195528
公開日1999年7月7日 申請日期1997年3月25日 優(yōu)先權日1997年3月25日
發(fā)明者野島昭彥 申請人:豐田自動車株式會社