CN102187177A - 用于提供启程时间的导航系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种导航系统包含:处理资源(202),其经配置以接收表示目的地的目的地数据,确定到所述目的地的预期行程时间,且依据到所述目的地的所述预期行程时间确定启程时间;以及输出装置(206),其用于向用户提供所述启程时间。

Description

用于提供启程时间的导航系统及方法
技术领域
本发明涉及一种导航系统及方法以及此类系统及方法向用户提供启程时间。本发明明确地说涉及包括便携式导航装置的导航系统。
背景技术
便携式计算装置(例如,包括GPS(全球定位系统)信号接收及处理功能性的便携式导航装置(PND))是众所周知的,的且广泛用作车内或其它交通工具导航系统。
一般来说,现代PND包含处理器、存储器(易失性存储器及非易失性存储器中的至少一者,且通常所述两者),以及存储在所述存储器内的地图数据。处理器与存储器协作以提供可在其中建立软件操作系统的执行环境,且另外,常常提供一个或一个以上额外软件程序以使得能够控制PND的功能性且提供各种其它功能。
通常,这些装置进一步包含:一个或一个以上输入接口,其允许用户与装置交互并控制装置;以及一个或一个以上输出接口,借助于所述输出接口可将信息中继给用户。输出接口的说明性实例包括视觉显示器及用于可听输出的扬声器。输入接口的说明性实例包括一个或一个以上物理按钮,其用以控制所述装置的开/关操作或其它特征(如果所述装置经内建于交通工具中,那么所述按钮不必位于装置本身上,而是可位于方向盘上);以及麦克风,其用于检测用户语音。在一个特定布置中,可将输出接口显示器(借助于触敏式覆盖物或以其它方式)配置为触敏式显示器,以额外地提供输入接口,用户可借助于所述输入接口而通过触摸来操作所述装置。
这种类型的装置还将通常包括:一个或一个以上物理连接器接口,借助于所述物理连接器接口可将电力及(视情况)数据信号发射到所述装置或从所述装置接收电力及(视情况)数据信号;以及(视情况)一个或一个以上无线发射器/接收器,其用以允许经由蜂窝式电信以及其它信号及数据网络(例如,蓝牙、Wi-Fi、Wi-Max、GSM、UMTS等)进行通信。
这种类型的PND还包括GPS天线,借助于所述GPS天线可接收包括位置数据的卫星广播信号且随后处理所述卫星广播信号以确定装置的当前位置。
PND还可包括电子陀螺仪及加速计,其产生的信号可经处理以确定当前角加速度及线性加速度,并且又,且结合从GPS信号导出的位置信息,确定装置及(因此)其中安装所述装置的交通工具的速度及相对位移。通常,此类特征最常提供于交通工具内导航系统中,但还可提供于PND中(如果此举是有利的话)。
此类PND的效用主要表现在其确定第一位置(通常,出发位置或当前位置)与第二位置(通常,目的地)之间的路线的能力。这些位置可由装置的用户通过各种各样不同方法中的任一者来输入,例如,通过邮政编码、街道名及门牌号、先前所存储的“众所周知的”目的地(例如,著名位置、城市位置(例如,运动场或游泳池)或其它关注点),以及最爱或最近去过的目的地。
PND可安装在交通工具的仪表板或挡风玻璃上,但也可形成为交通工具无线电的机载计算机的一部分或实际上形成为交通工具本身的控制系统的一部分。导航装置也可为手持式系统(例如PDA(便携式数字助理)、媒体播放器、移动电话等)的一部分,且在这些状况下,手持式系统的常规功能性借助于将软件安装在装置上而得以扩展,以便执行路线计算及沿着计算出的路线导航两者。
在沿着计算出的路线导航期间,此类PND通常提供视觉及/或可听指令以沿着选定的路线将用户引导到那条路线的终点(即,所要的目的地)。PND通常还在导航期间在屏幕上显示地图信息,此信息在屏幕上周期性地更新,使得所显示的地图信息表示装置的当前位置且因此表示用户或用户的交通工具(如果装置正用于交通工具内导航的话)的当前位置。
在屏幕上显示的图标通常指示当前装置位置且居中,其中还显示当前装置位置附近的当前及周围道路的地图信息以及其它地图特征。另外,可视情况在位于所显示的地图信息上方、下方或一侧的状态栏中显示导航信息,导航信息的实例包括距从用户需要采取的当前道路的下一偏离的距离,所述偏离的性质可能由暗示特定偏离类型(例如,左转弯或右转弯)的另一图标来表示。导航功能还确定可听指令的内容、持续时间及定时,可借助于所述可听指令来沿着路线引导用户。
尽管路线计算及导航功能对于PND的总体效用来说是基本的,但有可能将装置纯粹用于信息显示或“自由驾驶”,在“自由驾驶”中仅显示与当前装置位置相关的地图信息,且在“自由驾驶”中尚未计算出路线且装置当前不执行导航。此操作模式通常可在用户已经知道需要沿其行进的路线且不需要导航辅助时适用。
上文描述的类型的装置(例如,由汤姆汤姆国际公司(TomTom International B.V.)制造并供应的型号920T)提供用于使得用户能够从一个位置导航到另一位置的可靠方式。当用户不熟悉到其正导航到的目的地的路线时,此类装置有很大效用。
然而,一般来说,用户必须自己经由例如电视及因特网等媒体来检查道路条件,且估计何时离开,以便准时抵达预期目的地。所述估计通常是基于关于例如交通堵塞、道路施工及道路封闭等道路拥挤的信息。
可从许多服务获得支持驾驶员自己估计旅行将花费多长时间的信息。图文电视展示关于归因于公路上交通堵塞及道路施工的拥挤及缓慢交通的信息。存在将关于交通问题的文本消息发送到移动装置的服务。还存在将关于特定先前用户进入的道路的文本消息发送到移动装置的预订服务。给出关于拥挤的信息的因特网服务是可用的;这些服务通过对因特网的移动接入而为移动装置可用。
然而,可从先前段落中所提及的源获得的信息是粗略的且可能是不准确或者过时的,且仅可将此类源看作提供一般的信息服务。因此,估计适当启程时间的当前方法常常是人们大致解释粗略数据的结果。
用于提供对启程时间的估计的替代方法或系统是合乎需要的。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供一种导航系统,所述导航系统包含:处理资源,其经配置以接收表示目的地的目的地数据,确定到目的地的预期行程时间,且依据到目的地的预期行程时间确定启程时间;以及输出装置,其用于向用户提供启程时间。
所述系统可包含便携式导航装置,其中处理资源及输出装置中的至少一者包括在便携式导航装置中。
处理资源可经配置以监视当前时间,且依据当前时间与启程时间之间的比较而提供报警信号。
输出装置可经配置以响应于报警信号而向用户提供音频及/或视觉输出。
处理资源可经配置以接收所要到达时间,且可依据所要到达时间执行对预期行程时间的确定及/或对启程时间的确定。
处理资源可经配置以从至少一个用户装置接收用户时间表数据,且从用户时间表数据获得目的地数据及/或所述或一所要到达时间。
用户时间表数据可包含约定或日程表数据,且可(例如)从用户时间表应用程序获得。用户时间表数据可进一步包含启程位置。所述系统可经配置以从所述或一便携式导航装置向用户装置提供用产时间表数据。可使所述用户装置与所述或一便携式导航装置同步。
处理资源可经配置以依据多个可能路线中的每一者的到目的地位置的预期行程时间而从到目的地位置的所述可能路线选择路线。
处理资源可经配置以针对到目的地位置的多个可能路线中的每一者确定表示所述路线的预期行程时间的预期可靠性的量度。处理资源可经配置以依据路线的可靠性量度选择路线。路线的可靠性量度可包含路线的历史速度数据的变化。因此,处理资源可经配置以依据行程时间的预期可靠性选择路线。可选择最安全或最可靠而不一定是最快路线的路线。
处理资源可经配置以依据表示约定的重要性的约定重要性参数选择路线。如果约定重要性参数的值大于预定阈值,那么处理资源可经配置以在具有高于预定等级的预期可靠性的那些路线之中选择路线。
可依据路线的历史及/或当前行程数据确定所述或一路线的预期行程时间的预期可靠性。可依据平均速度数据的变化确定预期行程时间的预期可靠性。
处理资源可经配置以向启程时间加上偏差时间(offset time)或从启程时间减去偏差时间。
处理资源可经配置以执行对预期行程时间的确定及/或对启程时间的确定及/或对到目的地位置的路线的选择及/或依据至少一个约束对所述或一偏差时间的选择。
所述至少一个约束可包含优化到目的地的行程时间的要求及/或不迟于所需到达时间而到达的要求。所述至少一个约束可包含在至少一个时间窗口内启程及/或到达的要求。
处理资源可经配置以接收行程数据,且/或可依据行程数据执行对预期行程时间的确定。行程数据可表示先前沿着选定路线或选定路线的一部分的行程。行程数据可包含所测量的行程数据(例如,历史行程数据及/或当前行程数据),且/或可包含预测的行程数据。当前行程数据、历史行程数据及预测的行程数据中的每一者可包含交通数据、天气数据及事件数据中的至少一者。
处理资源可经配置以依据当前时间来改变对历史行程数据及/或当前行程数据及/或预测的行程数据的使用,来确定预期行程时间。
可依据当前时间与所述或一预期或估计的启程时间之间的差而周期性地选择且/或依据接收到行程数据而选择使用历史行程数据及/或当前行程数据及/或预测的行程数据来确定预期行程时间。
所述系统可进一步包含用于目的地位置、所要到达时间、偏差时间及启程位置中的至少一者的用户输入的用户输入装置。
处理资源可经配置以更新对启程时间的确定,且可经配置以更新对启程时间的确定。
在本发明的另一独立方面中,提供一种操作导航设备的方法,所述方法包含:在导航设备处接收表示目的地位置的目的地数据;确定到目的地的预期行程时间;以及依据到目的地的预期行程时间确定启程时间;以及向用户提供启程时间。
在本发明的又一独立方面中,提供一种便携式导航设备,所述便携式导航设备包含:存储器,其用于存储启程时间;处理资源,其用于监视当前时间并依据当前时间与启程时间之间的比较而提供报警信号;以及输出装置,其用于响应于报警信号向用户提供输出。
在本发明的另一独立方面中,提供一种计算机程序产品,其包含计算机可读指令,所述计算机可读指令可经执行以实施如本文所主张或描述的方法。
在所述系统的一个操作模式中,处理资源具有关于用户在何处(源)的信息。用户能够输入其想要前往的地方(目的地)及其想要到达所述地方的时间(目的地时间)。可从另一系统或源获得行程数据。处理资源可经配置以考虑当前行程时间计算从源到目的地的最快路线。处理资源还可经配置以计算最快路线的总行程时间。处理资源还可经配置以从目的地时间减去总行程时间及裕量(margin);这是“离开时间”。处理资源可经配置以在当前时间接近或等于离开时间时通知用户所述离开时间。
用户想要前往的地方及其想要抵达的时间还可从用户的个人信息管理软件(例如,微软电子邮件(Microsoft Outlook)、谷歌日程表(Google Calendar))提供到处理资源。
处理资源可集成于移动装置中,所述移动装置可与其它装置或系统进行通信以经由空中方式得到准确测量的行程时间。用户可与装置交互且从所述装置获得通知。通知可为音频及/或视频通知。也可经由到用户的个人信息管理系统(例如,微软电子邮件或谷歌日程表)的连接来执行用户与装置的交互,所述用户的个人信息管理系统可供应议程事件(agenda event)。任何道路用户或其它旅行者可使用所述系统,且所述系统在规划商务旅行或组织商务约定的行程中可能尤其有用。商业驾驶员及递送服务也可使用所述系统。举例来说,车队管理系统使用GPS系统,且递送时间及位置的合同及细节通常存储在中央数据库中。系统可经配置以与数据库及用户装置协作,以便为选定用户启程去进行特定递送提供启程报警。类似地,出租车公司可使用所述系统来向驾驶员或调度员警告启程时间以接送客户(例如)以便在所要的时间到达所要的目的地(例如,赶上航班或火车)。可向商业交通工具驾驶员(例如,出租车、长途汽车或卡车驾驶员)及/或调度员提供报警。
可将本发明的一个方面中的任一特征以任一适当组合应用于本发明的其它方面。明确地说,可将设备特征应用于方法特征,且反之亦然。
附图说明
现将参考附图仅以实例的方式描述本发明的至少一个实施例,附图中:
图1是可由导航装置使用的全球定位系统(GPS)的示范性部分的示意性说明;
图2是用于导航装置与服务器之间的通信的通信系统的示意图;
图3是图2的导航装置或任何其它适宜的导航装置的电子组件的示意性说明;
图4是安装及/或对接导航装置的布置的示意图;
图5是由图3的导航装置使用的架构堆叠的示意性表示;
图6是能够向用户通知旅程的启程时间的系统的示意图;
图7是表示图6的系统在操作中在显示器上向用户显示的屏幕的图;
图8是主菜单的说明;
图9是交通报警菜单的说明;
图10、图11以及图12a到图12c是用于由用户输入目的地的菜单的说明;
图13及图14是用于由用户输入启程位置的菜单的说明;
图15是约定屏幕的说明;
图16是概括地说明启程警告过程的流程图;
图17是用于输入、显示以及修改偏差时间的屏幕的说明;
图18是报警偏好菜单的说明;
图19是交通网络的一部分的示意性说明,其中平均速度由阴影指示;
图20是针对交通网络的路段的依据每天各小时及每周各天而变的平均速度的曲线图;
图21是概括地说明启程警告过程的流程图;以及
图22是约定列表屏幕的说明。
具体实施方式
在以下描述中相同参考标号将始终用以识别类似零件。
现将具体参考PND来描述本发明的实施例。然而,应记住,本发明的教示不限于PND,而是普遍可适用于任何类型的处理装置。因此,由此可见,在本申请案的情况下,导航装置既定包括(但不限于)任何类型的路线规划及导航装置,而不管所述装置是体现为PND、例如汽车等交通工具,还是实际上体现为执行路线规划及导航软件的便携式计算资源(例如,便携式个人计算机(PC)、移动电话或个人数字助理(PDA))。
从下文还将了解,本发明的教示在用户不寻求关于如何从一个点导航到另一点的指令而仅希望具备给定位置的视图的情形中有效用。在此类情形中,由用户选定的“目的地”位置不需要具有用户希望从其开始导航的对应的出发位置,且因此,本文中对“目的地”位置或实际上对“目的地”视图的参考不应被解释为意味着路线的产生是必要的、必须发生到“目的地”的行进,或实际上目的地的存在需要指定对应的出发位置。
记住以上附带条件,图1的全球定位系统(GPS)等用于多种目的。一般来说,GPS是基于卫星-无线电的导航系统,其能够为无限数目个用户确定连续位置、速率、时间及(在一些例子中)方向信息。先前被称为NAVSTAR的GPS并入有在极其精确的轨道中绕地球运行的多个卫星。基于这些精确轨道,GPS卫星可将其位置中继到任何数目个接收单元。
当经特别装备以接收GPS数据的装置开始扫描射频以查找GPS卫星信号时实施GPS系统。在从GPS卫星接收到无线电信号后,所述装置即刻经由多个不同常规方法中的一者来确定所述卫星的精确位置。在大多数情况下,所述装置将继续扫描以查找信号,直到其已获得至少三个不同的卫星信号为止(注意,通常并不(但可以)使用其它三角测量技术用仅两个信号来确定位置)。通过实施几何三角测量,接收器利用三个已知位置来确定其自身相对于卫星的二维位置。这可以已知方式来完成。另外,获得第四卫星信号允许接收装置通过相同的几何计算以已知方式来计算其三维位置。位置及速率数据可由无限数目个用户连续地实时更新。
如图1中所展示,GPS系统100包含绕地球104运行的多个卫星102。GPS接收器106从若干多个卫星102接收扩频GPS卫星数据信号108。从每一卫星102连续地发射扩频数据信号108,经发射的扩频数据信号108各自包含数据流,所述数据流包括识别特定卫星102(数据流源自所述卫星)的信息。GPS接收器106通常需要来自至少三个卫星102的扩频数据信号108,以便能够计算二维位置。第四扩频数据信号的接收使得GPS接收器106能够使用已知技术来计算三维位置。
转向图2,包含GPS接收器装置106或耦合到GPS接收器装置106的导航装置200能够视需要经由移动装置(未图示)(例如,移动电话、PDA及/或具有移动电话技术的任何装置)与“移动”或电信网络的网络硬件建立数据会话,以便建立数字连接(例如,经由已知的蓝牙技术建立数字连接)。其后,经由其网络服务提供者,移动装置可与服务器150建立网络连接(例如,通过因特网)。如此,可在导航装置200(当其独自及/或在交通工具中行进时,其可为(且常常为)移动的)与服务器150之间建立“移动”网络连接以便为信息提供“实时”或至少非常“新近的”的网关。
可以已知方式来进行使用(例如)因特网来建立移动装置(经由服务提供者)与另一装置(例如,服务器150)之间的网络连接。在此方面中,可使用任何数目种适宜的数据通信协议,例如,TCP/IP分层协议。此外,移动装置可利用任何数目种通信标准,例如,CDMA2000、GSM、IEEE 802.11 a/b/c/g/n等。
因此,可见,可利用可经由数据连接(例如,经由移动电话或导航装置200内的移动电话技术)实现的因特网连接。
尽管未展示,但导航装置200当然可在导航装置200本身内包括其自身的移动电话技术(例如,包括天线,或(视情况)使用导航装置200的内部天线)。导航装置200内的移动电话技术可包括内部组件,且/或可包括可插入式卡(例如,订户身份模块(SIM)卡),所述可插入式卡配有(例如)必要的移动电话技术及/或天线。如此,导航装置200内的移动电话技术可以类似于任何移动装置的方式的方式而经由(例如)因特网类似地在导航装置200与服务器150之间建立网络连接。
对于电话设定,具备蓝牙功能的导航装置可用以配合移动电话模型、制造商等的不断改变的频谱正确地工作,举例来说,模型/制造商特定设定可存储在导航装置200上。可更新针对此信息而存储的数据。
在图2中,将导航装置200描绘为与服务器150经由一般通信信道152通信,所述一般通信信道152可通过若干不同布置中的任一者来实施。通信信道152通常表示连接导航装置200与服务器150的传播媒体或路径。当在服务器150与导航装置200之间建立经由通信信道152的连接(请注意,此连接可为经由移动装置的数据连接、经由个人计算机经由因特网的直接连接等)时,服务器150与导航装置200可通信。
通信信道152不限于特定通信技术。另外,通信信道152不限于单一通信技术;即,信道152可包括使用多种技术的若干通信链路。举例来说,通信信道152可适于提供用于电通信、光学通信及/或电磁通信等的路径。如此,通信信道152包括(但不限于)以下各项中的一者或组合:电路、电导体(例如,电线及同轴电缆、)光纤电缆、转换器、射频(RF)波、大气、自由空间等。此外,通信信道152可包括中间装置,例如,路由器、中继器、缓冲器、发射器以及接收器。
在一个说明性布置中,通信信道152包括电话及计算机网络。此外,通信信道152可能能够适应例如红外通信、射频通信(例如微波频率通信)等无线通信。另外,通信信道152可适应卫星通信。
经由通信信道152所发射的通信信号包括(但不限于)如给定通信技术可能需要或所要的信号。举例来说,所述信号可适于在例如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)等蜂窝式通信技术中使用。可经由通信信道152发射数字信号及模拟信号两者。这些信号可为如所述通信技术可能需要的经调制、经加密及/或经压缩的信号。
除了可能未加以说明的其它组件之外,服务器150还包括处理器154,处理器154操作性地连接到存储器156且经由有线或无线连接158进一步操作性地连接到大容量数据存储装置160。大容量存储装置160含有大量导航数据及地图信息,且又可为与服务器150分离的装置或可并入到服务器150中。处理器154进一步操作性地连接到发射器162及接收器164,以经由通信信道152向导航装置200发射信息且从导航装置200接收信息。所发送及所接收的信号可包括数据、通信及/或其它所传播信号。可根据针对导航系统200的通信设计中所使用的通信要求及通信技术来选择或设计发射器162及接收器164。另外,应注意,可将发射器162及接收器164的功能组合为单一收发器。
如上文所提及,导航装置200可经布置以使用发射器166及接收器168经由通信信道152来与服务器150进行通信,发射器166及接收器168用以经由通信信道152发送及接收信号及/或数据,注意,这些装置可进一步用以与除服务器150之外的装置进行通信。另外,根据针对导航装置200的通信设计中所使用的通信要求及通信技术来选择或设计发射器166及接收器168,且可将发射器166及接收器168的功能如上文关于图2所描述组合为单一收发器。当然,导航装置200包含其它硬件及/或功能部分,本文随后将更详细地对其进行描述。
存储在服务器存储器156中的软件为处理器154提供指令且允许服务器150向导航装置200提供服务。服务器150所提供的一个服务涉及处理来自导航装置200的请求及将导航数据从大容量数据存储装置160发射到导航装置200。可由服务器150提供的另一服务包括针对所要应用使用各种算法来处理导航数据及将这些计算的结果发送到导航装置200。
服务器150构成可由导航装置200经由无线信道进行存取的远程数据源。服务器150可包括位于局域网(LAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)等上的网络服务器。
服务器150可包括例如桌上型或膝上型计算机等个人计算机,且通信信道152可为连接在个人计算机与导航装置200之间的电缆。或者,可将个人计算机连接在导航装置200与服务器150之间,以在服务器150与导航装置200之间建立因特网连接。
可经由信息下载为导航装置200提供来自服务器150的信息,所述信息可自动周期性地更新,或在用户将导航装置200连接到服务器150后即刻周期性地更新,且/或可在经由(例如)无线移动连接装置及TCP/IP连接而在服务器150与导航装置200之间进行较恒定或频繁的连接后更为动态。对于许多动态计算,服务器150中的处理器154可用于处置大量的处理需要,然而,导航装置200的处理器(图2中未展示)还可常常独立于到服务器150的连接而处置许多处理及计算。
参看图3,应注意,导航装置200的框图不包括导航装置的所有组件,而是仅表示许多实例组件。导航装置200位于外壳(未图示)内。导航装置200包括处理资源,处理资源包含(例如)上文所提及的处理器202,处理器202耦合到输入装置204及显示装置(例如,显示屏幕206)。尽管此处以单数形式对输入装置204作出参考,然而技术人员应了解,输入装置204表示任何数目的输入装置,包括键盘装置、话音输入装置、触摸面板及/或用来输入信息的任何其它已知输入装置。同样,显示屏幕206可包括任何类型的显示屏幕,例如液晶显示器(LCD)。
在一个布置中,输入装置204的一个方面(触摸面板)与显示屏幕206集成以便提供集成式输入及显示装置,所述集成式输入及显示装置包括触摸垫或触摸屏幕输入250(图4)以实现信息输入(经由直接输入、菜单选择等)及信息显示(经由触摸面板屏幕)两者,使得用户仅需触摸显示屏幕206的一部分便可选择多个显示备选项中的一者或激活多个虚拟或″软″按钮中的一者。在此方面中,处理器202支持结合触摸屏幕而进行操作的图形用户接口(GUI)。
在导航装置200中,处理器202经由连接210而操作性地连接到输入装置204,且能够经由连接210接收来自输入装置204的输入信息,且经由相应输出连接212而操作性地连接到显示屏幕206及输出装置208中的至少一者,以向所述至少一者输出信息。导航装置200可包括输出装置208,例如可听输出装置(例如,扬声器)。由于输出装置208可为导航装置200的用户产生可听信息,所以应同样理解,输入装置204也可包括麦克风及用于接收输入话音命令的软件。另外,导航装置200还可包括任何额外输入装置204及/或任何额外输出装置,例如可听输入/输出装置。
处理器202经由连接216而操作性地连接到存储器214且进一步适于经由连接220从输入/输出(I/O)端口218接收信息/向输入/输出(I/O)端口218发送信息,其中I/O端口218可连接到在导航装置200外部的I/O装置222。外部I/O装置222可包括(但不限于)外部收听装置(例如,耳机)。到I/O装置222的连接可进一步为到任何其它外部装置(例如,汽车立体声单元)的有线或无线连接,例如用于免提操作及/或用于话音激活式操作、用于到耳机或头戴式耳机的连接及/或用于到(例如)移动电话的连接,其中移动电话连接可用以在导航装置200与(例如)因特网或任何其它网络之间建立数据连接,及/或用以经由(例如)因特网或某一其它网络建立到服务器的连接。
图3进一步说明经由连接226在处理器202与天线/接收器224之间的操作性连接,其中天线/接收器224可为(例如)GPS天线/接收器。应理解,为了说明而示意性地组合由参考标号224表示的天线及接收器,但天线及接收器可为分开定位的组件,且天线可为(例如)GPS片状天线或螺旋天线。
当然,所属领域的一般技术人员将理解,图3中所展示的电子组件由一个或一个以上电源(未图示)以常规方式供电。如所属领域的一般技术人员将理解,预期图3中展示的组件的不同配置。举例来说,图3中所展示的组件可经由有线及/或无线连接等相互通信。因此,本文中所描述的导航装置200可为便携式或手持式导航装置200。
此外,图3的便携式或手持式导航装置200可(例如)以已知的方式连接或“对接”到例如自行车、摩托车、汽车或船等交通工具。接着可将此导航装置200从对接位置移除,以用于便携式或手持式导航用途。
参看图4,导航装置200可为包括集成式输入及显示装置206以及图2的其它组件(包括但不限于,内部GPS接收器224、微处理器202、电源(未图示)、存储器系统214等)的单元。
可将导航装置200置于臂252上,臂252本身可使用吸盘254固定到交通工具仪表板/窗/等。此臂252为对接台(导航装置200可对接到所述对接台)的一个实例。可(例如)通过将导航装置200搭扣连接到臂252而将导航装置200对接或以其它方式连接到对接台的臂252。导航装置200可接着在臂252上为可旋转的。为了释放导航装置200与对接台之间的连接,可(例如)按压导航装置200上的按钮(未图示)。用于将导航装置200耦合到对接台以及将导航装置200从对接台去耦的其它同样合适的布置是所属领域的一般技术人员众所周知的。
转向图5,处理器202与存储器214协作以支持BIOS(基本输入/输出系统)282,所述BIOS 282充当导航装置200的功能硬件组件280与由装置执行的软件之间的接口。处理器202接着从存储器214加载操作系统284,所述操作系统284提供可在其中运行应用程序软件286(其实施上文所描述的路线规划及导航功能性中的一些或全部)的环境。应用程序软件286提供包括GUI的操作环境,其支持导航装置的核心功能,例如地图检视、路线规划、导航功能及与其相关联的任何其它功能。在此方面中,应用程序软件286的一部分包含视图产生模块288。
图6中展示经配置以估计适当启程时间而使得用户能够在所要到达时间到达所要目的地的系统的实施例。
所述实施例包含可连接到与(例如)存在于用户家中的本地服务器或平台300相关联的对接台的导航装置200。本地服务器或平台300又经由因特网连接而连接到服务器150。
导航装置200还连接到报警器308,且可经由数字连接(在此状况下为蓝牙连接)连接到用户装置306(在此状况下为移动电话)。
在操作中,导航装置200在对接台处的对接实现对导航装置200的充电及数据在导航装置200与本地服务器或平台300之间以及经由本地服务器在导航装置200与服务器150之间的发送。如上文关于图2所描述,数据还可经由用户装置306在导航装置200与服务器150之间发送。
当用户接通导航装置200时,装置200获得GPS定点(fix)且(以已知方式)计算导航装置200的当前位置。接着如图7中所展示向用户呈现显示310,其以虚拟三维方式展示导航装置200经确定所处的本地环境312,且在显示310的处于本地环境下方的区域314中展示一系列控制及状态消息。
通过触摸本地环境302的显示,导航装置200切换为显示(如图8中所展示)由图标表示的一系列虚拟或软按钮,借助于所述按钮用户可输入其希望导航到的目的地,且执行关于导航装置200的控制或数据在显示310上的显示的各种其它功能。
可看出,按钮320中的一者与交通报警功能有关。交通报警功能使得能够输入表示用户安排到访的位置的目的地数据及所要或需要的到达时间。
如果用户按压交通报警按钮320,那么在显示310上显示图9中所展示的另一系列的按钮。所述按钮是检视约定按钮330、添加约定按钮332、从电话复制约定按钮334及设定报警偏好按钮336。
如果按压添加约定按钮332,那么用户可接入图10、图11及图12a到图12c中展示的一系列互连的用户输入屏幕。用户输入屏幕使得用户能够输入目的地。可将目的地输入为地址,或从关注点、喜爱的目的地或最近的目的地的列表中选择目的地,或可经由可使用图10中所展示的按钮选择的其它输入屏幕将目的地设定为用户的家庭地址。图11及图12a到图12c说明用户其中基于街道及门牌号输入地址(在此情况下为Gravenhage,Johanna Westerdijkplein 75号)的实例。还可将地址输入为城市中心位置、邮政编码、交叉口或十字路口,或如图11中展示的按钮所指示经由用户口头命令输入地址。
用户输入屏幕还使得用户能够输入到选定目的地的旅程的启程点。用于输入启程点的用户输入屏幕与用于输入目的地的用户输入屏幕等效,且用户输入屏幕的实例展示于图13及图14中。如果用户不输入启程点,那么将当前位置被用作启程点。一般来说,因为当前位置可能改变,所以要求必须周期性地及/或响应于导航装置200的位置的改变随后重新计算行程时间及启程。
用户还能够使用其它用户输入屏幕(未图示)输入到达目的地的所要到达时间。所要到达时间及目的地存储在导航装置200的存储器214中。
导航装置200的处理器202经配置以选择到目的地的路线且确定应使用户能够不迟于所要到达时间到达目的地的到目的地的旅程的启程时间。
处理器202使用已知技术预先选择到目的地的一组可能路线,且接着计算到目的地的预期行程时间。在默认的操作模式中,处理器202接着选择提供最短预期行程时间的路线且计算启程时间。通过从所要到达时间中减去预期行程时间及额外偏差时间来计算启程时间。
启程时间与启程位置一起作为约定存储在存储器214中。用户可在图15中所展示的约定屏幕350上检视每一所存储的约定,可经由图9中所展示的检视约定按钮330接入每一所存储的约定。
处理器202使用内部时钟(未图示)监视当前时间,且在当前时间与所存储的启程时间匹配时,处理器202产生报警信号且将报警信号传递到报警器308,所述报警器308向用户产生可听及/或视觉报警。作为替代或另外,可将报警信号传递到显示310,从而导致其闪光且/或向用户显示启程消息。还可在启程时间之前连续地、周期性地或按照用户的命令在显示310上显示启程时间。在一个操作模式中,显示到启程时间的倒计时,例如,“您应在接下来x分钟内启程”。
偏差时间希望补偿可能在路线中途发生的任何未预见的延迟,以允许用户准备好启程的时间,且在一些情形中,使得用户能够略微提前于所要到达时间到达。将偏差时间预先设定为默认值(例如,15分钟),但用户能够经由图17中所展示的输入屏幕360改变偏差时间。可经由图18中所展示的设定报警偏好屏幕362中的改变启程时间裕量按钮364接入输入屏幕360,又可经由图9中所展示的设定报警偏好按钮336来接入设定报警偏好屏幕362。设定报警偏好屏幕362还包括改变启程位置按钮366及日程同步偏好按钮368,下文更详细地论述所述按钮的功能。
在实施例的变型中,提供多个不同偏差时间,从而产生多个启程或预先启程时间,且在当前时间与每一启程时间或预先启程时间匹配时,将不同消息或信号提供到用户(例如,伴随有可听报警的“15分钟后启程”、“5分钟后启程”、“立即启程”)。
在启程通知过程的一个实例中,用户输入告知处理器202用户想要在时间x抵达位置B处的数据,已借助汽车使用具有裕量分钟的裕量的最快路线行进到该处。此实例中的裕量时间指定用户所要的在启程消息的发出与所计算的启程时间之间的时间间隔。处理器202连续地监视交通信息及用户的位置A,计算行程及启程时间,且基于启程时间及裕量在适当时刻向用户提供输出消息,指出“为了从位置A在时间x抵达位置B,使用汽车,使用具有当前行程时间N的最快路线,您应以最大裕量分钟在时间M离开”,其中(M=X-N)。
图16的流程图中概括地说明由一个操作模式中的实施例执行的启程报警过程。实施例能够规划旅行且在应离开时得到自动通知,以便按时赶到预期目的地。
依据速度/距离数据(也称为预测数据)、历史行程数据及当前行程数据中的一者或一者以上计算所述或每一路线的预期行程时间。
对特定路线的速度/距离计算获得路线的每一路段的长度(例如,道路在连续节点或交叉点之间的每一段路程),依据道路类型来为所述路段指派预测的行进速度(例如,次要道路、市区道路30km/小时,干线道路、市区道路60km/小时,汽车专路90km/小时)且基于每一路段的长度及预期速度对路线的每一路段的预期行程时间进行求和。与先前段落中提及的那些道路相比,当然可提供更多种类的道路,且为每一种类提供不同预测速度。此外,可依据日时,天气条件及/或可导致延迟的交通问题或事件的发生而变化预测速度。接着依据预测速度及任何预测延迟确定路线的预测行程时间。
已发现实际上速度在道路之间变化。举例来说,图19中示意地说明行程网络的一部分370且阴影程度指示在工作日的特定时间的平均速度。可见,尽管路段372、374具有与路段376(50km/小时)相同或比路段376高的速度限制(50km/小时或70km/小时),但路段372、374的平均速度低于路段376的平均速度。在此状况下,平均速度的变化可归因于额外道路特征的存在,例如,图中所展示的环形道及交通灯。实际上,平均速度还可基于例如特定道路的使用程度等其它因素而变化。
考虑到对于交通网络的不同路段可发现的速度上的变化,包含交通网络的每一路段的实际测得的平均速度数据的历史行程数据可提供准确的速度估计。依据每天各小时及每周各天而变提供平均速度数据。在图20中提供针对交通网络的一个路段的依据每天各小时及每周不同各天而变的平均速度的曲线的实例。可从由PND用户记录的匿名GPS数据获得历史行程数据。通常此类GPS数据由每一PND每五秒钟记录一次且在PND对接于家庭平台(例如,如图6中所展示的本地服务器或平台300)中时经由因特网随后发射回服务器(匿名地且须得到用户允许)。在本文所描述的实施例的状况下,历史数据包含如TomTom IQ路线(RTM)系统中所使用的历史速度速度简档。在一些状况下,对于路线的特定部分来说历史行程数据可能不可用。在那种状况下,可使用历史数据与预测数据的混合物,其中将预测数据用于路线的历史行程数据不可用的那些部分。
当前行程数据提供对当前行程条件的指示。在本文所描述的实例中,当前行程数据包含在短、新近时间窗口(例如,在上一小时内的30分钟窗口)上收集的交通网络的不同路段的平均速度数据。可(例如)使用TomTom HD交通(RTM)系统从匿名GPS数据获得平均速度数据,匿名GPS数据从与注册的PND用户相关联的移动电话获得。当前行程数据还可包含关于天气或其它环境条件的数据,或关于道路施工或事件的警报数据,其每一者可导致交通速度的变化。
在图6的实施例中,将当前行程数据及历史行程数据存储在服务器150处且经由通信信道152或(当导航装置200经对接时)经由本地服务器或平台300将其提供到导航装置200。更新当前行程数据且周期性地将其提供到本地服务器或平台300及/或导航装置200。
在一个操作模式中,依据当前时间及当前时间与可能启程时间之间的差,选择由实施例使用以计算预期行程时间的数据。
举例来说,如果当前时间显著地在可能启程时间(例如,12小时或更久)之前,那么使用包含用于每周各天的平均速度及可能启程时间的历史数据来计算路线的行程时间。如果历史行程时间对于路线的特定路段不可用,那么使用预测数据计算所述路段的行程时间。在一个变型中,使用标准速度/距离数据来执行初始启程时间计算,以获得初始行程时间及初始可能启程时间,使用所述初始可能启程时间来选择待使用的一天的特定时间的历史平均速度数据,且在重复程序中使用选定的历史平均速度数据重新计算行程时间。
随着启程时间接近,当前行程数据变得更加重要。当所计算的启程时间在预定阈值内时(例如,在当前时间的两小时内),依据当前行程数据重新计算行程时间及启程时间。接着周期性地或在接收到新行程数据后即刻(直到启程时间为止)重新计算行程时间及启程时间。重新计算程序通常包含重新计算每一路线的行程时间及重新选择待使用的路线(除非用户已指定特定路线),因为最快或另外最合适的路线可视行程条件而改变。因此,到目的地的路线可基于行程时间延迟(实时测量或预测的)而改变。针对所有路线,或者针对在启程点与目的地之间的选定通道内的路线而监视行程数据。可因此使用选定的到目的地的路线及使用到目的地的可能的替代路线基于所估计的到达时间来产生报警信号。
图21的流程图中概括地说明依据行程数据更新路线、预期行程时间及启程时间的操作模式。
可从用户装置306以及借助经由用户输入屏幕的输入来接收用户时间表信息。举例来说,导航装置能够经由蓝牙或其它通信协议与用户装置306进行通信,使得能够在导航装置200与用户装置之间传递数据。图6中说明的用户装置306是移动电话,但也可为(例如)个人数字助理(PDA)、个人计算机或操作合适的通信协议的任何其它类型的用户装置。
用户能够经由通过操作图9的交通报警菜单屏幕的从电话复制约定按钮334所获得的用户选择屏幕(未图示)从移动电话或其它用户装置选择约定或其它时间表数据。按钮334的操作导致显示所注册的用户装置(其可经由用户输入屏幕进行注册,用户输入屏幕经由操作设定报警偏好按钮336获得)的列表。用户选择所注册的用户装置中的一者或一者以上且从选定的用户装置向导航装置200下载所有约定或其它时间表数据,或者从选定用户装置306浏览、选择并向导航装置200下载特定约定或其它时间表数据。
在图6的实施例中,导航装置在Linux操作系统下操作且能够使来自在用户装置上运行的微软电子邮件及谷歌日程表应用程序的数据同步。然而,导航装置可经配置以与任何合适的用户时间表应用程序同步数据。
用户可使用图22中展示的约定列表屏幕检视及修改所下载的约定。在图22中展示的实例中,目的地数据与导航装置200辨识的目的地不匹配且用户必须修改所述目的地。用户还能够经由约定列表屏幕修改约定时间或约定的所要到达时间,且输入启程位置。一旦已下载并辨识约定,处理器202便如上文关于图6到图21所描述确定到约定位置的路线、确定启程时间且提供启程报警。
还可将约定数据从导航装置200传递到用户装置306。因此,可使约定或其它时间表或日程表数据在导航装置200与用户装置306之间同步。还可将所计算的启程时间传递到用户装置306。为了确保约定或其它时间表数据的连贯处理,为每一约定或其它时间表条目提供唯一识别符。此外,装置识别符与每一约定或其它时间表条目相关联从而识别上面存储有条目的装置。
在上文关于图6到图22描述的操作模式中,选定的到目的地的路线是具有最短预期行程时间的路线。在替代的操作模式中,将额外约束应用于路线的选择、行程时间及启程时间的确定,且/或应用于偏差时间的选择。
举例来说,在一些情形下,到达时间的可靠性比行程速度重要,例如当约定尤其重要时或当用户正赶赴航班、火车或其它安排好的交通工具时。在此类情形下,处理器202可依据每一可能路线的预期行程时间的预期可靠性而选择路线(且相应地计算启程时间)。在此类情形下,处理器202还可选择比通常情况大的偏差时间。
从历史行程数据确定预期行程时间的可靠性。举例来说,可从历史行程数据获得交通网络的每一路段的经测量历史速度数据的变化且将其用作可靠性的量度。还可依据当前行程数据及/或事件数据修改特定路线的可靠性。举例来说,如果当前行程数据指示在当天早些时候通常可靠的路线上存在交通流量问题,那么可临时使路线的可靠性降级(例如,直到第二天)。用户可能基于沿到目的地的可能路线的历史速度数据来选择最安全路线以按时到达。最安全路线通常是具有最低速度变化的路线,且因此产生任何延迟的风险最低。
用户能够指定约定是否具有高重要性,且在所述状况下处理器202仅从具有高于预定阈值的可靠性等级的路线之中选择路线。
在另一操作模式中,代替于选择抵达目的地的所要的精确到达时间,用户能够指定其希望在期间启程或到达的时间窗口,且处理器202接着在启程时间窗口内选择启程时间或选择启程时间以便在到达时间窗口期间提供预期的到达。
处理器202可选择启程时间以便基于历史或当前行程数据优化行程时间。举例来说,从图20可见,每天中有时候作为图20的主题的路段的平均速度比其它时候高。在简单的实例中,如果用户希望从路段的一端行进到另一端且指定在(比如)星期一早晨上午8点与下午12点之间的启程或到达时间窗口,那么由于将期望预期行程速度在所述时间为最高(且因此将期望行程时间为最低),因此处理器202将选择大约上午10.30的启程时间。在另一实例中,如果用户指定涵盖任何时间或每周各天的启程或到达时间窗口,那么处理器202将选择星期日早晨大约上午2点的启程时间。
实际上大多数旅程将包含多个路段,且在此类状况下处理器202将处理每一路段的历史行程数据,且通常将考虑一条以上路线,以便计算优化预期行程时间的路线及启程时间。
在上文关于图6到图22描述的实施例中,导航装置200的处理器202进行关于启程时间及启程通知的处理操作。在实施例的变型中,本地服务器或平台300及/或服务器150单独地或与导航装置200联合地执行所述处理。将表示启程时间的所得启程时间数据经由链路152或经由本地服务器或平台300而从服务器150及/或本地服务器或平台300传递到导航装置200。导航装置200接着监视当前时间且依据当前时间匹配与启程时间之间的比较而产生报警信号。
在上文所描述的实施例中,针对乘汽车的旅行确定行程时间及启程时间。在实施例的变型中,用户还能够指定其它形式的交通工具,例如卡车、长途汽车、自行车或步行旅行。处理器202经配置以依据指定形式的交通工具调整预期速度且因此调整行程时间及启程时间。在骑自行车或步行旅行的状况下,可执行基本距离/速度计算而非基于历史或当前行程数据进行计算。在乘长途汽车或卡车旅行的状况下,可按照一偏差量或因数减少在计算行程时间及启程时间时使用的速度,以虑及与乘汽车旅行相比速度上的预期减少。
所描述的实施例能够提供基于精确测得的当前行程时间及当前道路条件规划旅行的能力。所描述的实施例能够在该离开时提供通知,以便在给定当前交通信息的情况下在特定时间抵达既定目的地。
将了解,尽管此前已描述本发明的各个方面及实施例,但本发明的范围不限于本文中所陈述的特定布置,而是扩展为包括落在所附权利要求书的范围内的所有布置及其修改和变更。
举例来说,尽管本发明可例示为便携式导航装置,但将了解,也可由运行适当软件的桌上型或移动计算资源提供路线规划及导航功能性。举例来说,皇家汽车俱乐部(RAC)在http://www.rac.co.uk上提供在线路线规划及导航设施,所述设施允许用户输入出发点及目的地,据此用户的计算资源正与之通信的服务器计算路线(路线的各方面可为用户指定的)、产生地图,且产生用于将用户从选定的出发点引导到选定的目的地的详尽的导航指令集。
尽管前文的详细描述中所描述的实施例参考GPS,但应注意,导航装置可利用任一种位置感测技术作为对GPS的替代(或实际上,作为GPS的补充)。举例来说,导航装置可利用使用其它全球导航卫星系统(例如,欧洲伽利略(Galileo)系统)。同样,导航装置不限于基于卫星,而是可容易使用基于地面的信标或任何其它种类的使装置能够确定其地理位置的系统来发挥作用。
本发明的替代实施例可实施为与计算机系统一起使用的计算机程序产品,所述计算机程序产品是(例如)存储在例如软磁盘、CD-ROM、ROM或固定盘片等有形数据记录媒体上的或体现于计算机数据信号中的一系列计算机指令,所述信号在有形媒体或无线媒体(例如,微波或红外线)上进行发射。所述系列的计算机指令可构成上文所描述的功能性中的全部或一部分,且也可存储在任何存储器装置(易失性或非易失性存储器装置)中,例如半导体存储器装置、磁性存储器装置、光学存储器装置或其它存储器装置。
所属领域的一般技术人员还将充分理解,尽管优选实施例借助于软件来实施某一功能性,但所述功能性可同样仅以硬件来实施(例如,借助于一个或一个以上ASIC(专用集成电路)或实际上借助于硬件与软件的混合物)。因而,本发明的范围不应被解释为仅限于以软件来实施。
将理解,上文已将本发明单纯借助实例进行了描述,且可在本发明的范围内作出细节上的修改。
可独立地或以任何适当组合提供描述内容及(在适当的情形下)权利要求书和图式中揭示的每一特征。
最后,还应注意,尽管所附权利要求书陈述本文中所描述的特征的特定组合,但本发明的范围不限于上文中所主张的特定组合,而是扩展为包含本文中所揭示的特征或实施例的任何组合,而不管此时是否已在所附权利要求书中特别地列出所述特定组合。

Claims (20)

1.一种导航系统,其包含:
处理资源(202),其经配置以接收表示目的地的目的地数据,确定到所述目的地的预期行程时间,且依据到所述目的地的所述预期行程时间确定启程时间;以及
输出装置(206),其用于向用户提供所述启程时间。
2.根据权利要求1所述的导航系统,其包含便携式导航装置,其中所述处理资源及所述输出装置中的至少一者被包括在所述便携式导航装置中。
3.根据权利要求1或2所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以监视当前时间,且依据所述当前时间与所述启程时间之间的比较而提供报警信号。
4.根据任一前述权利要求所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以接收所要到达时间,其中依据所述所要到达时间来执行对预期行程时间的所述确定及/或对启程时间的所述确定。
5.根据任一前述权利要求所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以从至少一个用户装置接收用户时间表数据,且从所述用户时间表数据获得所述目的地数据及/或所述或一所要到达时间。
6.根据任一前述权利要求所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以依据多个可能路线中的每一者的到目的地位置的预期行程时间而从到所述目的地位置的所述多个可能路线中选择一路线。
7.根据任一前述权利要求所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以针对到所述目的地位置的多个可能路线中的每一者确定表示所述路线的所述预期行程时间的预期可靠性的量度,且依据所述路线的所述可靠性量度选择路线。
8.根据任一前述权利要求所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以向所述启程时间加上偏差时间或从所述启程时间减去偏差时间。
9.根据任一前述权利要求所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以执行对预期行程时间的所述确定,及/或对启程时间的所述确定,及/或对到所述目的地位置的路线的所述选择,及/或依据至少一个约束对所述或一偏差时间的选择。
10.根据权利要求9所述的导航系统,其中所述至少一个约束包含优化到所述目的地的行程时间的要求及/或不迟于所需要的到达时间到达的要求。
11.根据权利要求9或10所述的导航系统,其中所述至少一个约束包含在至少一个时间窗口内启程及/或到达的要求。
12.根据任一前述权利要求所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以接收行程数据,且依据所述行程数据来执行对所述预期行程时间的所述确定。
13.根据权利要求12所述的导航系统,其中所述行程数据包含历史行程数据及/或当前行程数据。
14.根据权利要求13所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以依据当前时间在确定预期行程时间时改变对历史行程数据及/或当前行程数据的使用。
15.根据权利要求13或14所述的导航系统,其中所述当前行程数据包含交通数据及天气数据中的至少一者。
16.根据任一前述权利要求所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以更新对启程时间的所述确定。
17.根据权利要求16所述的导航系统,其中所述处理资源经配置以周期性地及/或依据行程数据的接收来更新对启程时间的所述确定。
18.一种操作导航设备(200)的方法,其包含:
在所述导航设备(200)处接收表示目的地位置的目的地数据;
确定到所述目的地的预期行程时间;
依据到所述目的地的所述预期行程时间确定启程时间;以及
向用户提供所述启程时间。
19.一种便携式导航设备(200),其包含:
存储器(214),其用于存储启程时间;
处理资源(202),其用于监视当前时间且依据所述当前时间与所述启程时间之间的比较而提供报警信号;以及
输出装置(206),其用于响应于所述报警信号而向用户提供输出。
20.一种计算机程序产品,其包含可执行以实施根据权利要求18所述的方法的计算机可读指令。
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