CN102753940A - 导航设备、可听指令产生系统及产生可听指令的方法 - Google Patents

Abstract

一种导航设备(200)包含：处理资源(202)，其经布置以支持操作环境；及路线遵循器(256)，其由所述操作环境支持且经布置以在使用时监视沿着待遵循的路线的前进。所述设备还包含指令产生器(260)，所述指令产生器由所述操作环境支持且经配置以在到达必须执行机动动作以便继续遵循所述路线的位置之前确定所述位置的身份，且关于所述机动动作产生机动动作数据。所述设备进一步包含话音命令产生器(266)，所述话音命令产生器由所述操作环境支持且经布置以获得所述机动动作数据，且响应于所述机动动作数据而产生话音指令数据，以由扬声器(276)再现为可听话音指令。所述机动动作数据包含路线机动动作指令分量数据及补充描述性指令分量数据。

Description

导航设备、可听指令产生系统及产生可听指令的方法

技术领域

本发明涉及一种导航设备，其为(例如)能够关于待遵循的路线产生可听指令的类型。本发明还涉及一种可听指令产生系统，其为(例如)关于待遵循的路线产生可听指令的类型。本发明进一步涉及一种为导航设备提供可听指令的方法，所述方法为(例如)关于待遵循的路线产生可听指令的类型。

背景技术

包括全球定位系统(GPS)信号接收及处理功能性的便携式计算装置(例如，便携式导航装置(PND))是众所周知的，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、存储器及存储在所述存储器内的地图数据。处理器与存储器合作以提供执行环境，在此环境中，通常建立软件操作系统，且另外，常常提供一个或一个以上额外软件程序，以使PND的功能性能够受控制，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，其允许用户与装置互动且控制装置；及一个或一个以上输出接口，通过所述一个或一个以上输出接口，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用来控制装置的开/关操作或其它特征的一个或一个以上物理按钮(如果装置系建置于交通工具中，那么所述按钮未必在装置自身上，而是可在方向盘上)及用于检测用户话语的麦克风。在一个特定布置中，可将输出接口显示器配置为触敏显示器(通过触敏覆盖或以其它方式)以另外提供输入接口，通过所述输入接口，用户可通过触摸来操作所述装置。

此类型的装置还将常包括：一个或一个以上物理连接器接口，通过所述一个或一个以上物理连接器接口，可将电力信号及任选地数据信号发射到所述装置并从所述装置接收电力信号及任选地数据信号；及任选地，一个或一个以上无线发射器/接收器，其允许在蜂窝式电信及其它信号及数据网络(例如，蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi、Wi-Max、GSM、UMTS等)上通信。

此类型的PND还包括GPS天线，通过所述GPS天线，可接收包括位置数据的卫星广播信号，且随后处理所述信号以确定装置的当前位置。

PND还可包括产生信号的电子回转仪(gyroscope)及加速计，所述信号可经处理以确定当前角加速度及线性加速度，并且又结合从GPS信号得出的位置信息，确定所述装置及因此安装了所述装置的交通工具的速度及相对位移。通常，此些特征最常见地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)。

此些PND的效用主要表现在其确定第一位置(通常为出发或当前位置)与第二位置(通常为目的地)之间的路线的能力上。这些位置可由装置的用户通过各种各样的不同方法中的任一者来输入，例如，通过邮政编码、街道名称及门牌号、先前存储的“众所周知”目的地(例如，著名位置、市政位置(例如，运动场或游泳池)或其它关注点)及最爱目的地或近来去过的目的地。

通常，PND具备用于根据地图数据计算出发地址位置与目的地地址位置之间的“最好”或“最适宜”路线的软件的功能。“最好”或“最适宜”路线是基于预定准则来确定，且不一定是最快或最短路线。指引司机所沿着的路线的选择可为非常复杂的，且所选路线可考虑现有的、预测的及以动态及/或无线方式接收到的交通及道路信息、关于道路速度的历史信息及司机对于确定道路备选项的因素的自身偏好(例如，司机可指定路线不应包括高速公路或收费道路)。

所述装置可连续监视道路及交通情况，且由于改变的情况而提出或选择改变路线，在此路线上将进行剩余的旅途。基于各种技术(例如，移动电话数据交换、固定相机、GPS车队追踪)的实时交通监视系统正用来识别交通延迟且将信息馈入到通知系统中。

此类型的PND通常可安装于交通工具的仪表板或挡风玻璃上，但还可形成为交通工具收音机的机载计算机的部分，或实际上形成为交通工具自身的控制系统的部分。导航设备还可为手持型系统的部分，例如，PDA(便携式数字助理)、媒体播放器、移动电话或其类似者，且在这些情况下，手持型系统的常规功能性通过将软件安装于装置上以执行路线计算及沿着计算出的路线的导航而得以扩展。

路线规划及导航功能性还可由运行适当软件的桌上型或移动计算资源提供。举例来说，皇家汽车俱乐部(RAC)在http://www.rac.co.uk提供在线路线规划及导航设施，所述设施允许用户输入起点及目的地，于是，服务器(用户的计算资源正与所述服务器通信)计算路线(其方面可为用户指定的)，产生地图，且产生一组详尽的导航指令，用于将用户从选定起点指引到选定目的地。所述设施还提供计算出的路线的伪三维渲染及路线预览功能性，所述路线预览功能性模拟用户沿着所述路线行进，且藉此向用户提供对计算出的路线的预览。

在PND的情况下，一旦已计算了路线，用户就与导航设备互动以任选地从所提议路线的列表选择所要的计算出的路线。任选地，用户可干预或指引路线选择过程，例如通过指定对于特定旅途，应避免或必须遵循某些路线、道路、位置或准则。PND的路线计算方面形成一个主要功能，且沿着此路线的导航为另一主要功能。

在以下情况下，由所述装置提供的另一重要功能为自动路线再计算：用户在导航期间偏离先前计算出的路线(意外或故意地)；实时交通情况指示替代路线将更有利且所述装置能够适当地自动辨识这些情况，或者用户是否由于任何原因而主动致使所述装置执行路线再计算。

如上文所提到，还已知允许按用户定义的准则来计算路线；例如，用户可能更喜欢由装置计算出的风景路线，或者可能希望避开交通堵塞可能发生、预计会发生或当前正发生的任何道路。装置软件将接着计算各种路线，且更青睐沿着其路线包括最高数目个标注为(例如)有美景的关注点(称为POI)的路线，或者使用指示特定道路上的正发生的交通情况的已存储信息，按可能的堵塞或由于堵塞造成的延迟的程度来对计算出的路线排序。其它基于POI及基于交通信息的路线计算及导航准则也是可能的。

虽然路线计算及导航功能对PND的总体效用很重要，但有可能将装置纯粹用于信息显示或“自由驾驶”，其中仅显示与当前装置位置相关的地图信息，且其中尚未计算出路线且所述装置当前不在执行导航。当用户已经知晓行进所要沿着的路线且不需要导航辅助时，此操作模式常可适用。

在沿着计算出的路线的导航期间，此些PND常常提供视觉及/或可听指令，以沿着所选路线将用户指引到所述路线的终点，即所要的目的地。PND还常常在导航期间在屏幕上显示地图信息，此信息在屏幕上定期更新，使得所显示的地图信息代表所述装置的当前位置，且因此代表用户或用户的交通工具的当前位置(如果所述装置正用于交通工具内导航)。

显示于屏幕上的图标通常表示当前装置位置，且居中，其中还正在显示在当前装置位置附近的当前及周围道路的地图信息及其它地图特征。另外，任选地，可于在所显示的地图信息上方、下方或一侧的状态条中显示导航信息，导航信息的实例包括从用户需要选取的当前道路到下一个偏离的距离、所述偏离的性质，此性质可由表明所述偏离的特定类型(例如，左转弯或右转弯)的另一图标表示。导航功能还确定可听指令的内容、持续时间及时序，可通过所述指令来沿着路线指引用户。如可了解，例如“100m后左转”的简单指令需要大量处理及分析。所先前所提到，用户与装置的互动可通过触摸屏、或者(另外或其它)通过驾驶杆安装式遥控器、通过话音激活或者通过任何其它适宜方法。

上述类型的装置(例如，由汤姆汤姆国际B.V.(TomTom International B.V.)制造并供应的GO 940LIVE型号)提供用于使用户能够从一个位置导航到另一位置的可靠手段。当用户不熟悉通向其正导航到的目的地的路线时，此些装置有极大效用。

关于通过导航功能提供可听指令，当前话音导航指令与道路拓扑精确匹配，例如“100米后左转”。如可看出，对机动动作(manoeuvre)的可听描述局限于与道路有关的地理空间特征主题。因此，所述可听描述严格遵守运输或导航网络数据，例如道路交叉点、汇合处及环行道。在一些情况下，提供此些基本机动动作指令可能不明确或不够详细以使导航设备的用户能够以遵循通过导航功能计算出的路线所需的方式执行机动动作，尤其是在具有大量小街道(例如，较窄及/或较短街道)的城市中。此外，用户可能不能从地图显示辨别任何额外信息以提供明确性。由于没有此信息，用户可能会“驶离路线”，从而导致旅途的可能延迟、需要再计算路线及/或给用户带来不便。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种导航设备，其包含：处理资源，其经布置以支持操作环境；路线遵循器，其由所述操作环境支持，且经布置以在使用时监视沿着待遵循的路线的前进；指令产生器，其由所述操作环境支持，且经布置以在到达必须执行机动动作以便继续遵循所述路线的位置之前确定所述位置的身份且关于所述机动动作产生机动动作数据；及话音命令产生器，其由所述操作环境支持，且经布置以获得机动动作数据且响应于所述机动动作数据而产生话音指令数据以由扬声器再现为可听话音指令；其中所述机动动作数据包含路线机动动作指令分量数据及辅助描述性指令分量数据。

所述辅助描述性指令分量数据可与环境地理空间特征有关。

所述指令产生器可经布置以通过获得所述机动动作指令分量数据而产生机动动作数据；所述机动动作指令分量数据可关于运输或导航网络，且识别与即将到来的机动动作的位置有关的地理空间特征。

所述指令产生器可经布置以通过识别与所述位置有关的地理空间特征来识别与所述即将到来的机动动作的位置有关的地理空间特征，使得所述地理空间特征以非重复方式补充在所述路线机动动作指令分量数据中识别的任何地理空间特征。

除所述即将到来的机动动作的位置之外，所述指令产生器可经布置以识别所述地理空间特征，以便与所述导航设备的当前位置有关。

所述地理空间特征可具有与之相关联的信息类别；所述信息类别可为非运输或导航网络类别。

所述指令产生器经布置以确定所述地理空间特征的物理属性。

所述装置可进一步包含外部源接口模块，其用于获得存储在所述导航设备外部的地理空间特征数据。所述外部源接口模块可经布置以产生搜索查询，以便寻找与所述即将到来的机动动作的位置相关联的地理空间特征。可为搜索引擎建构所述搜索查询。

所述外部源接口模块可经布置以下载地图相关数据，例如关注点数据。所述外部源接口模块可经配置以下载地图更新数据。

所述外部源接口模块可经布置以下载三维数据。另外或其它，所述外部源接口模块可经配置以下载纹理数据。

所述外部源接口模块可经布置以下载与所述即将到来的机动动作的位置相关联的图像。

所述装置可进一步包含图像处理引擎，所述图像处理引擎经布置以辨识所述图像中的地理空间特征。

所述图像处理引擎可经布置以确定所述所辨识的地理空间特征的物理属性。

所述物理属性可与所述地理空间特征的尺寸有关。

所述物理属性可从与所述地理空间特征相关联的三维数据得出。

所述装置可进一步包含地理空间数据(包含所述三维数据)的数据库。

所述物理属性可从与所述地理空间特征相关联的纹理数据得出。

所述装置可进一步包含文本转话语引擎(text-to-speech engine)，所述文本转话语引擎经布置以在关于与所述地理空间特征相关联的名称不可获得预定义的可听再现数据时，将与所述地理空间特征相关联的所述名称转译成可听再现数据。

根据本发明的第二方面，提供一种可听指令产生系统，其包含：如上文关于本发明的第一方面所陈述的导航设备；及数据源，所述数据源可由导航设备经由无线通信网路接入，且构成补充描述性指令分量数据的来源。

根据本发明的第三方面，提供一种为导航设备提供话音指令的方法，所述方法包含：监视沿着待遵循的路线的前进；在到达必须执行机动动作以便继续遵循所述路线的位置之前确定所述位置的身份；关于所述机动动作产生机动动作数据；获得所述机动动作数据；及响应于所述机动动作数据而产生话音指令数据以由扬声器再现为可听话音指令；其中所述机动动作数据包含路线机动动作指令分量数据及补充描述性指令分量数据。

根据本发明的第四方面，提供一种计算机程序元件，其包含用以使计算机执行如上文关于本发明的第三方面而陈述的方法的计算机程序码装置。

所述计算机程序元件可体现于计算机可读媒体上。

因此有可能提供一种将具有增强的事实明确性的经改进的可听指令提供给导航设备的用户的设备、系统及方法。所述经改进的可听指令因此将用户不按导航设备所预期来执行机动动作的情况减到最少。因此将旅途的延迟减到最少。将延迟减到最少的能力减少给用户带来的不便。并且，通过消除对导航设备执行路线再计算以便在错误地执行的机动动作之后维持到选定目的地的导航的需要，减少司机工作量且因此还具有司机安全性。

在下文陈述这些实施例的其它优点，且这些实施例中的每一者的另外的细节及特征定义于所附附属权利要求及以下详细描述内容中的其它地方。

附图说明

现在将参看附图仅以实例方式描述本发明的至少一个实施例。

图1为可由导航设备使用的全球定位系统(GPS)的示范性部分的示意性说明；

图2为构成本发明的实施例的导航设备的电子组件的示意图；

图3为视情况用于交通工具中的对接布置的示意图；

图4为图2的导航设备所使用的架构堆叠的示意性表示；

图5为图4的导航模块的更详细示意图；

图6为包含图2的导航设备的可听指令产生系统的示意图；

图7到15为导航设备的与选择与所提议旅途相关联的路线有关的屏幕截图；

图16为使用图2的设备产生可听指令的方法的流程图的第一部分；

图17为图16的流程图的第二部分；且

图18为图17的流程图的第三部分。

具体实施方式

在以下描述中，相同参考数字将始终用来识别相同部分。

现在将特定参考PND来描述本发明的一个或一个以上实施例。然而，应记住，本文中的教示不限于PND，而是可普遍适用于能够确定自身位置的任何类型的电子处理装置，例如(但并非必要)经配置而以便携及/或移动方式执行导航软件以便提供路线规划及导航功能性的电子处理装置。因此，由此可见，在本文中所陈述的实施例的上下文中，电子装置既定包括(但不限于)任何类型的路线规划及导航设备，无论所述装置是体现为PND、例如汽车等交通工具，还是实际上体现为便携式计算资源(例如，执行(例如)路线规划及导航软件的便携式个人计算机(PC)、移动电话或个人数字助理(PDA))。实际上，关于不具路线规划或导航软件的益处的一些实施例，可仅使用移动电话、智能电话、例如MP3播放器等音乐播放器等。

记住以上附带条件，出于多种目的使用图1的全球定位系统(GPS)及其类似物。一般来说，GPS为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的位置、速度、时间及(在一些情况下)方向信息。以前称为NAVSTAR的GPS并入有在极精确的轨道中绕地球轨道运转的多个卫星。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。

当经专门配备以接收GPS数据的装置开始扫描射频以寻找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，所述装置经由多种不同常规方法中的一者来确定所述卫星的精确位置。在多数情况下，所述装置将继续扫描寻找信号，直到其已获取至少三个不同的卫星信号(注意，可使用其它三角测量技术通过仅两个信号来确定位置，虽然这并非常例)。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。可以已知方式进行此确定。另外，获取第四卫星信号允许接收装置通过同一几何计算以已知方式计算其三维位置。位置及速度数据可由无限数目个用户连续地实时更新。

如图1中所示，GPS系统100包含绕地球104运转的多个卫星102。GPS接收器106从多个卫星102中的若干卫星接收扩频GPS卫星数据信号108。扩频数据信号108从每一卫星102连续地发射，所发射的扩频数据信号108各自包含包括识别特定卫星102的信息的数据流，所述数据流起源于特定卫星102。如上文所提到，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GPS接收器106能够使用已知技术来计算三维位置。

参看图2，应注意，导航设备200的框图不包括导航设备的所有组件，而仅代表许多实例组件。导航设备200位于外壳(未图示)内。导航设备200包括处理资源(例如，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)。虽然此处参考单数形式的输入装置204，但所属领域的技术人员应了解，输入装置204表示任何数目个输入装置，包括键盘装置、话音输入装置、触控面板及/或用以输入信息的任何其它已知输入装置。同样地，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)。

在一种布置中，集成输入装置204(触控面板)的一个方面与显示屏幕206以便提供集成输入与显示装置，所述集成输入与显示装置包括触摸板或触摸屏输入230(图3)，以实现经由触摸面板屏幕的信息输入(经由直接输入、菜单选择等)及信息显示两者，使得用户仅需触摸显示屏幕206的一部分就可选择多个显示选择中的一者或者激活多个虚拟或“软”按钮中的一者。就此来说，处理器202支持结合触摸屏而操作的图形用户接口(GUI)。

在导航设备200中，处理器202经由连接210而操作地连接到输入装置204且能够经由连接210从输入装置204接收输入信息，且经由相应的输出连接212而操作地连接到显示屏幕206及输出装置208中的至少一者以向其输出信息。输出装置208为(例如)可听输出装置(例如，包括扬声器)。因为输出装置208可为导航设备200的用户产生可听信息，所以应同样理解，输入装置204还可包括麦克风及软件以用于接收输入话音命令。此外，导航设备200还可包括任何额外输入装置204及/或任何额外输出装置，例如音频输入/输出装置。处理器202经由连接216而可操作地耦合到存储器资源214，且经进一步适于经由连接220从输入/输出(I/O)端口218接收信息/发送信息到I/O端口218，其中I/O端口218可连接到在导航设备200外部的I/O装置222。存储器资源214包含(例如)易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))及非易失性存储器(例如，数字存储器，例如，快闪存储器)。外部I/O装置222可包括(但不限于)外部收听装置，例如听筒。到I/O装置222的连接可另外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/或用于话音激活的操作，用于连接到听筒或头戴式耳机。

图2进一步说明处理器202与天线/接收器224之间经由连接226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表示的天线与接收器，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。

为了支持通用移动电信系统(UMTS)中的通信，处理器202还耦合到构成上文所提到的移动电话技术的蜂窝式通信模块228。蜂窝式通信模块228支持用于以无线方式发射及接收数据的通信接口229。蜂窝式通信模块228包含耦合到其的订户身份模块(SIM)(未图示)，所述SIM具有与之相关联的数据订用。在此实例中，订用是针对在预定时间周期(例如，历月)内的有限数据使用。在其它实施例中，订用无需具有数据使用限制。蜂窝式通信模块228支持双向数据通信服务，例如包交换式数据服务，例如由GSM通信网路支持的通用包无线电服务(GPRS)及/或由UMTS网络支持的高速下行链路包接入(HSDPA)服务。通信接口229因此可与双向数据通信服务兼容。双向数据通信服务支持用于数据通信的因特网协议(IP)，但预期其它协议的使用。

在此实例中，导航设备200包含蜂窝式通信模块228。然而，在另一实施例中，可经由单独的无线通信终端(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)来与通信网路建立数据会话(如果需要)，以便建立数字连接(例如，经由已知蓝牙技术的数字连接)。就此来说，导航设备200可具备蓝牙功能，以使得导航设备200可为无线通信终端的设定所不可知的，进而使导航设备200能够配合移动电话型号、制造商等的不断变化的范围而正确地工作。必要时，型号/制造商特定设定可(例如)由导航设备200存储。可更新为此信息而存储的数据。

当然，所属领域的技术人员将理解，图2中所展示的电子组件是以常规方式由一个或一个以上电源(未图示)供电。如所属领域的技术人员将理解，预期图2中所展示的组件的不同配置。举例来说，图2中所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设备200可为便携式或手持型导航设备。

为促进其使用，可将图2的便携式或手持型导航设备200以已知方式连接或“对接”(图3)在汽车或任何其它适宜交通工具中，例如，连接或对接到自行车、摩托车或船。接着可为了便携式或手持型导航用途而从对接位置移除导航设备200。

导航设备200可位于臂232上，可使用吸盘234将臂232本身紧固到交通工具仪表板/窗/等。此臂232为导航设备200可对接到的对接台的一个实例。举例来说，可通过将导航设备200搭扣连接到臂232来将导航设备200对接或以其它方式连接到对接台的臂232。导航设备200可接着可在臂232上旋转。举例来说，为了释放导航设备200与对接台之间的连接，可按压导航设备200上的按钮(未图示)。用于将导航设备200耦合到对接台及将导航设备与对接台去耦合的其它同等适宜的布置是所属领域的技术人员众所周知的。

转而参看图4，导航设备200的存储器资源214存储启动加载器程序(未图示)，所述启动加载器程序由处理器202执行以从存储器资源214加载操作系统238，以供功能硬件组件236执行，所述操作系统提供应用软件240可运作的环境。操作系统238用以控制功能硬件组件236且驻存在应用软件240与功能硬件组件236之间。应用软件240提供作业环境，其包括支持导航设备200的核心功能(例如，地图检视、路线规划、导航功能及与此相关联的任何其它功能)的GUI。在此实例中，为了实施警示内容接收设备，应用软件240支持导航模块242。

参看图5，导航模块242包含路线计算器250，其具有用于从导航输入模块(未图示)接收路线计算参数(例如，出发位置及目的地位置)的输入252。路线计算器250可以存取包含地理空间数据的地图数据库254。路线计算器250还可操作地耦合到路线遵循器256，路线遵循器256也可以存取地图数据库254。路线遵循器256可操作地耦合到GPS数据模块258。路线遵循器256还可操作地耦合到指令产生器260，指令产生器260可以存取机动动作数据的本地数据库262。指令产生器260还可操作地耦合到外部源接口模块264及话音命令产生器266。在此实例中，话音命令产生器266包含文本转话语数据引擎267。

外部源接口模块264可操作地耦合到图像处理引擎268，且(在此实例中)可以存取外部资源270，例如远程数据存储库及/或搜索引擎。话音命令产生器266可以存取话音数据数据库272，话音命令产生器266还被可操作地耦合到扬声器接口274。扬声器接口274耦合到构成输出装置208中的一者的扬声器276。

转而参看图6，导航设备200能够经由蜂窝式通信网路280(例如，上文所提到的UMTS网络)的一个或一个以上节点B 282与所述蜂窝式通信网路280通信。虽然本文中参考UMTS网络，但所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的实施例不限于UMTS网络，且预期其它无线通信网路的使用。

蜂窝式通信网路280可操作地耦合到因特网284。第一远程服务器286经由因特网服务提供商(ISP)“附接”到因特网284，且构成外部源270的实例。类似地，在此实例中，支持因特网搜索引擎的第二远程服务器288也“附接”到因特网284。

如上文所阐释，可使用因特网284以任何适宜的已知方式进行导航设备200(经由服务提供商)与另一装置(例如，第一远程服务器286及/或第二远程服务器288)之间的网络连接的建立。就此来说，可使用任何数目种适当的数据通信协议。此外，通信模块228可利用任何数目种通信标准，例如CDMA2000、GSM、IEEE 802.11a/b/c/g/n等。

在操作中，为了描述简明起见，假设用户(到欧洲专利局在海牙的办事处(位于赖斯韦克市裴藤特莲街2号(Patentlaan 2，Rijswijk))的访客)需要到汤姆汤姆国际BV(TomTomInternational BV)位于阿姆斯特丹的伦勃朗广场35号(Rembrandtplein 35，Amsterdam)的办事处的导航辅助。

为了使用导航设备200实施到以上目的地的导航，用户如下配置路线以进行计算。参看图7到15，用户使用由用户接口支持的位置浏览器功能承担下文中所描述的说明性目的地位置输入过程。尽管未图示，但用户使用由应用软件234支持的设定菜单选项，以便选择在三维模式下的视图产生。

当用户使导航设备200加电时，装置200的GPS模块258获取GPS数据，且通过计算(以已知方式)导航设备200的当前位置来执行自身位置确定。如图7中所示，接着向用户呈现显示300，其伪三维地展示：导航设备200被确定所处的本地环境302，及在所述本地环境302下方的显示300的区304中的一组控制及状态消息。

通过在本地环境302处触摸显示器，导航设备200经由用户接口通过显示(如图8中所示)一系列虚拟或软按钮306来更新显示300，通过所述按钮，用户可(尤其是)输入用户想要导航到的目的地。

通过触摸“导航到”虚拟按钮308，导航设备200起始路线计算程序，所述程序的一部分包含路线创建程序。根据所述路线创建程序，导航设备200显示(如图9中所示)各自与不同类别的可选择目的地相关联的多个虚拟按钮。在此情况下，显示器展示“家”按钮，所述按钮在被按压时将会将目的地设定为所存储的家位置。“最爱”按钮在被按压时揭示用户先前已存储在导航设备200中的目的地的列表，且在接着选择了这些目的地中的一者时将待计算的路线的目的地设定为选定的先前所存储的目的地。“近来目的地”软按钮在被按压时揭示保存于导航设备200的存储器中且用户近来已导航到的可选择的目的地的列表。对构成此列表的目的地中的一者的选择将会将此路线的目的地位置设定为选定(先前去过)的位置。“关注点”按钮在被按压时揭示若干选项，通过所述选项，用户可选择导航到例如自动柜员机(ATM)、加油站或旅游胜地等多个位置中的任一者，所述多个位置已作为导航设备200的用户可能想要导航到的位置而预先存储在导航设备200中。三角形箭头状虚拟按钮提供对与“导航到…”菜单选项有关的额外子菜单选项的存取，且“地址”按钮310开始用户可藉以输入用户想要导航到的目的地的街道地址的过程。

在此实例中，由于用户知道用户想要导航设备200导航到的目的地的街道地址，因此假设，操作“地址”按钮310(通过触摸显示于触摸屏上的按钮)以便选择位置作为目的地，于是(如图10中所示)向用户呈现一系列地址输入选项：通过“城市中心”进行地址输入、通过“邮政编码”进行地址输入、通过“十字路口或交叉点”(例如，两条道路的汇合处)进行地址输入及通过“街道及门牌号”进行地址输入。

在此实例中，用户知道目的地的街道地址及门牌号，且因此选择“街道及门牌号”虚拟按钮312，于是，接着向用户呈现(如图11中所示)：对输入用户想要导航到的城市的名称的提示314、用户可藉以选择所要城市所处的国家的旗标按钮316，及可由用户在必要时操作以输入目的地城市的名称的虚拟键盘318。在此情况下，用户开始键入词“阿姆斯特丹”，且导航设备200因此通过向用户提供可选择城市的列表320作出响应。

在此情况下，用户想要导航到阿姆斯特丹，且在从列表320选择阿姆斯特丹后，如图12所示，导航设备200再次显示用户可藉以输入街道名称的虚拟键盘318、对输入街道名称的提示322。在此情况下，用户开始键入目的地所处的街道的名称，且导航设备200通过向用户提供可选择街道名称的列表324作出响应。

在此实例中，用户想要行进到街道“伦勃朗广场”，且因此，用户从所显示的列表324选择“伦勃朗广场”。

一旦选择了街道，导航设备200就接着显示(图13)有限的主要为数字的虚拟小键盘326，且通过提示328来提示用户输入用户想要导航到的选定街道及城市中的街道号码。如果用户先前已导航到此街道中的门牌号，那么最初展示所述门牌号。如果在此情况下，用户想要导航到伦勃朗广场第35号，那么用户仅需使用虚拟小键盘326键入街道号码(“35”)，且接着触摸显示于所述显示300的右下角的“完成”虚拟按钮330。如果用户想要导航到伦勃朗广场上的不同门牌号，那么用户要做的只是操作虚拟小键盘326以输入适当的门牌号或街道号码。

在用户决定需要到所建议的门牌号的导航的情况下，用户触摸“完成”虚拟按钮330。应用软件266接着使用户接口呈现询问消息346(图14)，所述消息346问用户是否要求特定到达时间。如果用户触摸“是”虚拟按钮，那么调用估计行进到目的地所需的时间(在用户提供所要的到达时间之后)且建议用户何时应离开(或在用户快迟到的情况下，何时应已离开)其当前位置以便准时到达其目的地的功能性。在此情况下，用户不关心在特定时间到达，且因此选择“否”虚拟按钮348。

选择“否”虚拟按钮348致使导航模块242的路线计算器250计算(使用存储在地图数据库254中的地理空间数据)当前位置与选定目的地之间的路线，且在展示整个路线的相对较低放大率的地图上显示计算出的路线350(如图15所示)。还向用户提供：“完成”虚拟按钮352，用户可按压其以指示计算出的路线为可接受的；“寻找替代”虚拟按钮354，用户可按压其以致使导航设备200计算到选定目的地的另一路线；及“细节”虚拟按钮356，用户可按压其以揭示可选择选项以显示关于当前所显示路线350的更详细信息。

在此情况下，假设用户认为所显示路线可接受，且一旦已按压“完成”按钮352，就向用户呈现导航设备200的当前、出发位置的三维视图(未图示)。用户接着开始其旅途，且导航设备200以如下方式指引用户。

就此来说，耦合到路线遵循器256的GPS模块258使用从GPS接收器224获得的数据提供当前位置信息。由路线计算器250计算的路线可由路线遵循器256存取，且路线遵循器256相对于所述计算出的路线确定当前位置。当所述路线上的当前位置靠近用户不得不执行机动动作的位置(例如，离道路网上的正在接近的节点或从当前道路的偏离1公里内时，路线遵循器将指令发送到指令产生器260以产生指令给用户。指令产生器260可以存取地图数据及计算出的路线。

参看图16，指令产生器260等待(步骤400)从路线遵循器260接收指令，且在接收到指令后，指令产生器260分析(步骤402)计算出的路线及用户在所述路线上的当前位置，以便使用用于确定即将到来的机动动作的任何适宜的已知技术来确定(步骤404)待执行的即将到来的机动动作。就此来说，为了不使注意力从此实例的突显部分分散，本文中将不描述指令产生器260如何确定所述即将到来的机动动作的进一步细节。

一旦已确定所述即将到来的机动动作，指令产生器260就存取(步骤406)机动动作数据的本地数据库262，以便提取路线机动动作指令分量数据的子分量，例如距离及活动及所述活动的任何属性(例如，1kilometre+turn+left(1公里+转弯+向左)，或1kilometre+roundabout+third exit(1公里+环行道+第三个出口))。此数据构成机动动作数据的路线机动动作指令分量数据。所述路线机动动作分量数据就信息类别(例如，运输或导航网络，例如道路、汇合处、交叉点、环行道及/或小路)来说与待执行的机动动作有关。

指令产生器260接着确定(步骤407)是否存在任何“描述性”地理空间数据，其可用以补充路线机动动作指令分量数据，以便增强其事实明确性及/或关于待执行的机动动作提供增加的指引。所述描述性地理空间数据与将执行机动动作的环境(例如，周围或附近地理空间特征)有关，提到所述环境将会增强对待执行的机动动作的理解。所述描述性地理空间数据用来以非重复方式补充对所述路线机动动作指令分量数据的任何地理空间特征的识别。就此来说，指令产生器260确定机动动作的位置，且分析地图数据库254的内容以便识别在机动动作的位置附近(例如，在距所述位置一预定距离内，例如介于约5米与约50米之间)的任何地理空间特征。地理空间特征的实例为关注点或商店或例如餐馆等其它关注物。在一个以上地理空间特征存在于预定距离内的情况下，指令产生器260选择(步骤408)最靠近机动动作的位置的地理空间特征。视情况，指令产生器260可经配置以选择相对于机动动作的位置位于最适当的位置的地理空间特征，例如，如果机动动作为右转弯，那么可优先于较靠近即将到来的机动动作的位置但位于道路左边的地理空间特征选择位于道路右边的地理空间特征。另外，如果三维数据及/或纹理信息存储在地图数据库254中，那么可使用三维数据及/或纹理信息来推断地理空间特征的物理属性，例如与地理空间特征的尺寸有关的物理属性，例如“高”建筑物。类似地，可以类似方式使用纹理信息来描述地理空间结构，例如“红砖”建筑物。当然，色彩及用以建构建筑物的外部的材料的纹理特性无需组合使用，且可单独使用或结合与地理空间特征有关的其它描述性特性而使用。

此后，指令产生器260存取(步骤410)机动动作数据的本地数据库262以便提取辅助描述性指令分量数据的子分量数据，例如，地理空间特征相对于即将到来的机动动作的位置的位置(例如“之前”、“之后”或“紧接于”)，或与地理空间特征有关的物理属性数据(例如“高”)。并且，可视情况使用机动动作数据的本地数据库262来概述三维数据的性质，例如“建筑物”。然而，在指令产生器260确定(步骤412)地图数据库254不含有关于所识别的地理空间特征的物理属性的任何信息或足够信息的情况下，指令产生器260可以下文中将简要描述的方式寻求外部源接口模块264的辅助。

然而，如果指令产生器260能够获得关于地理空间特征的足够信息，包括(例如)所选地理空间特征的物理属性，那么指令产生器260整合(步骤414)路线机动动作指令分量数据与补充描述性指令分量数据，例如1kilometre+turn+left+before+tall+building(1公里+转弯+向左+之前+高+建筑物)。将可用机动动作数据传递(步骤416)到话音命令产生器266，稍后将在本文中描述话音命令产生器266的操作。

在指令产生器260确定(步骤407)地图数据库254不含有关于在即将到来的机动动作的位置附近的地理空间特征的任何或足够信息的情况下，指令产生器260可再次谋取外部源接口模块264的辅助。

就此来说(图17)，指令产生器260指令外部源接口模块264使用外部源270试图识别并获得关于适宜的地理空间特征或一个或一个以上已识别的地理空间特征的物理属性的信息。外部源接口模块264接着确定(步骤420)预定服务器(例如，地理空间数据的服务器)是否可用，例如第一远程服务器286。在外部源接口模块264已预先配置有第一远程服务器286的身份的情况下，外部源接口模块264询问第一远程服务器286以便确定(步骤426)任何数据是否可用。在辅助描述性信息分量数据的子分量数据可用的情况下，将外部源接口模块264所获得的数据传递(步骤428)到指令产生器260，且指令产生器260以上文已描述的方式整合(步骤414)路线机动动作指令分量数据与所述辅助描述性指令分量数据。接着将可用机动动作数据传递(步骤416)到话音命令产生器266，如上文所提到，稍后将在本文中描述话音命令产生器266的操作。

或者，在外部源接口模块264未配置有第一远程服务器286的身份或第一远程服务器286不能提供所需的地理空间特征信息(步骤420、426)的情况下，外部源接口模块264公式化(步骤422)搜索查询且将所述搜索查询提交给由第二远程服务器288支持的搜索引擎(例如，GoogleTM搜索引擎)以便获得地理空间特征数据。外部源接口模块264接着等待来自搜索引擎的响应，且确定(步骤430)搜索引擎是否已传回关于在待执行的即将到来的机动动作的位置附近的地理空间特征的信息。如果使用搜索引擎的目的是识别关于一个以上已识别的地理空间特征的数据，那么可搜索所有所述地理空间特征。在需要识别适宜的地理空间特征的情况下，如果搜索引擎传回关于一个以上地理空间特征的信息，或已识别一个以上地理空间特征，那么外部源接口模块264关于多个候选地理空间特征的存在选择最靠近所述即将到来的机动动作的位置的地理空间特征(步骤432)或以上文已描述的方式应用另一适宜准则。为了获得补充描述性指令分量数据的子分量数据，如果由搜索引擎传回的数据包含不足的子分量数据或不包含子分量数据，那么外部源接口模块264可“遵循”到可经由因特网284接入的可用资源的任何链接，且剖析网页(如果适当提供了网页)以便获得子分量数据。将外部源接口模块264所获得的补充描述性指令分量数据的子分量数据传递(步骤440)到指令产生器260，且指令产生器260以上述方式整合(步骤414)所述路线机动动作指令分量数据与所述补充描述性指令分量数据。接着将可用机动动作数据传递(步骤416)到话音命令产生器266，稍后将在本文中描述话音命令产生器266的操作。

在搜索引擎不传回地理空间特征的身份及关于所述地理空间特征的相关联信息的情况下，或在对已识别的地理空间特征的搜索不传回到子分量数据的任何链接的情况下，外部源接口模块264查询所述搜索引擎以便确定(步骤434)是否可获得与即将到来的机动动作的位置相关联的任何图像。如果关于将执行即将到来的机动动作的位置无图像可由外部源接口模块264获得，那么由指令产生器266将任何可用机动动作数据传递(步骤416)到话音音命令产生器266，稍后将在本文中描述话音命令产生器266的操作。通常，在此些实例中，机动动作数据仅包含路线机动动作指令分量数据。或者，如果图像数据可用，那么由外部源接口模块264下载(步骤436)图像数据，且将其传递到图像处理引擎268，在图像处理引擎268中分析(步骤438)经下载的图像数据，以便识别一个或一个以上地理空间特征，例如建筑物或标石或水体。如果图像处理引擎268识别了地理空间特征及其任何物理属性，则图像处理引擎268将地理空间特征信息(其包括呈辅助描述性指令分量数据的子分量的形式的任何物理属性信息)经由外部源接口模块264传递(步骤440)到指令产生器260，且指令产生器260以上述方式整合(步骤414)所述路线机动动作指令分量数据与补充描述性指令分量数据(如果存在)。接着将所述可用机动动作数据传递(步骤416)到话音命令产生器266。

在另一实施例中，在导航设备200可操作地耦合到图像捕捉装置(例如，数字相机)或包含所述图像捕捉装置的情况下，除通过经由因特网284进行下载获得一个或一个以上图像之外或作为其替代，可由图像捕捉装置捕捉图像，以供图像处理引擎268以上述方式就所述捕捉发生的位置进行分析。

在另一实施例中，从通过外部源接口模块264及/或经由所述图像捕捉装置获得的图像得出的补充描述性指令分量数据及相关联位置数据可由外部源接口模块264传送到第一远程服务器286以供其它导航设备使用，且因此有益于其它用户。因此，可共享所述信息。必要时，还可或替代地将所获得的图像连同位置数据一起传送到第一远程服务器286。另外或其它，可由导航设备200在本地存储所获得的补充描述性指令分量数据及/或图像以供后续使用。在再一实施例中，任何用户产生的内容(例如，用户指定的POI)可构成地理空间特征且可传送到第一远程服务器286。类似地，应理解，关于如上所述的提供话音指令，可由导航设备200将地图更新内容上载到第一远程服务器286，以供其它用户用作地理空间特征。在另一实例中，另外或其它，可从交通数据(例如，交通事件数据，例如永久或暂时封闭的道路)得出所述地理空间特征。

转而参看图18，由话音命令产生器266接收(步骤442)机动动作指令数据，且话音命令产生器266存取(步骤444)话音数据数据库272，以便在转换成可听信息之前将机动动作指令数据转译成话音指令数据以供后续处理。为此目的，话音命令产生器266确定(步骤446)话音数据数据库272是否能够提供与所述机动动作指令数据有关的所有话音指令数据。如果可从话音数据数据库272获得所有话音指令数据，那么话音命令产生器266继续建构(步骤452)可听指令数据集，即，可由扬声器接口274接收以由扬声器276再现的数据。或者，如果话音命令产生器266遇到不可使用话音数据数据库272来转译的机动动作指令数据，那么在不可转译的机动动作指令数据为(例如)名称时，将名称本文传递到话音命令产生器266的文本转话语引擎267，且由文本转话语引擎267产生对应的可听再现数据。此后，话音命令引擎266获得(步骤450)由文本转话语引擎267产生的可听再现数据，且将所述可听再现数据并入到已从话音数据数据库272检索的话音指令数据中，且继续如上所述地建构(步骤452)可听指令数据集。此后，话音命令产生器266将可听指令数据集发送(步骤454)到驱动所述扬声器276的扬声器接口274，所述扬声器将所述可听指令数据集再现为可听话音指令。举例来说，所述可听指令可为“在100米后，在您右边的红砖高建筑物之后右转弯”。类似地，在以上述方式使用交通信息的情况下，所述可听指令可为“在到达封闭道路之前左转弯”或“在交通拥挤之前右转弯”。

导航模块242接着回归到指令产生器260，关于产生另一话音指令而等待来自路线遵循器256的另一指令。

使用计算出的当前位置信息，导航设备200还以已知方式根据导航设备200的位置的经确定的变化而更新视觉地图，且通过提供视觉及可听导航指令来指引用户，直到接近或到达所选目的地为止。

在另一实施例中，话音命令产生器266可经布置以准许记录构成可听话音指令(例如，“在博物馆之后左转弯”)的话音剪辑。所述话音剪辑可由导航设备200存储以供后续使用，及/或由外部源接口模块264传送到第一远程服务器286以供其它导航设备使用，且因此有益于其它用户。

应了解，虽然本发明的各种方面及实施例已在此前加以描述，但本发明的范围不限于本文中陈述的特定布置，而实情为，本发明的范围扩展为包含属于所附权利要求书的范围内的对本发明的所有布置及其修改及更改。

举例来说，虽然在以上实例中参考即将到来的机动动作的位置而选择地理空间特征，但指令产生器260还可基于导航设备200的当前位置及即将到来的机动动作的位置而选择地理空间特征。就此来说，在存在若干地理空间特征(必须从其中作出选择)的情况下，可使用导航设备200的当前位置作为选择地理空间特征的准则。举例来说，与其它候选地理空间特征相比，较靠近导航设备的地理空间特征可较容易被用户看见。

作为另一实例，虽然已在驾驶的情况下描述以上实施例，但所属领域的技术人员应了解，可关于其它活动(例如，步行或徒步旅行或其它越野导航)使用以上实例。

进一步举例来说，虽然在前述详细描述中描述的实施例涉及GPS，但应注意，导航设备可利用任一种位置感测技术作为对GPS的替代(或实际上，除了GPS之外)。举例来说，导航设备可利用其它全球导航卫星系统(GNSS)，例如，所提议的欧洲伽利略(Galileo)系统(在可用时)。同样地，导航设备不限于基于卫星，而是可易于使用基于地面的信标或其它任一种使装置能够确定其地理位置的系统(例如，远射程导航(LORAN)-C系统)来发挥作用。

本发明的替代实施例可实施为配合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为(例如)存储在例如磁盘、CD-ROM、ROM或固定磁盘的有形数据记录媒体上或体现于计算机数据信号中的一系列计算机指令，所述信号是经由有形媒体或无线媒体(例如，微波或红外线)来发射。所述系列计算机指令可构成上述功能性的全部或部分，且还可存储在任何易失性或非易失性存储器装置(例如，半导体、磁性、光学或其它存储器装置)中。

所属领域的技术人员还将很理解，虽然优选实施例通过软件来实施某一功能性，但所述功能性可同样仅在硬件中(例如，通过一个或一个以上ASIC(专用集成电路))实施或实际上由硬件与软件的混合来实施。因而，本发明的范围不应被解释为仅限于在软件中实施。

最后，还应注意，虽然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以下所主张的特定组合，而实情为，本发明的范围扩展为包含本文中所揭示的特征或实施例的任何组合，不管此时是否已在所附权利要求书中具体列举所述特定组合。

Claims (19)

1.一种导航设备，其包含：

处理资源，其经配置以支持操作环境；

路线遵循器，其由所述操作环境支持且经布置以在使用时监视沿着待遵循的路线的前进；

指令产生器，其由所述操作环境支持且经布置以在到达必须执行机动动作以便继续遵循所述路线的位置之前确定所述位置的身份，且关于所述机动动作产生机动动作数据；及

话音命令产生器，其由所述操作环境支持且经配置以获得所述机动动作数据且响应于所述机动动作数据而产生话音指令数据以由扬声器再现为可听话音指令；其中

所述机动动作数据包含路线机动动作指令分量数据及补充描述性指令分量数据。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述指令产生器经配置以通过获得所述机动动作指令分量数据而产生所述机动动作数据，所述机动动作指令分量数据是关于运输或导航网络，且识别与即将到来的机动动作的位置有关的地理空间特征。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述指令产生器经布置以通过识别与所述位置有关的地理空间特征来识别与所述即将到来的机动动作的所述位置有关的所述地理空间特征，使得所述地理空间特征以非重复方式补充在所述路线机动动作指令分量数据中识别的任何地理空间特征。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述地理空间特征具有与之相关联的信息类别，所述信息类别为非运输或导航网络类别。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述指令产生器经布置以确定所述地理空间特征的物理属性。

6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包含外部源接口模块，所述外部源接口模块用于获得存储在所述导航设备外部的地理空间特征数据。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述外部源接口模块经布置以产生搜索查询以便寻找与所述即将到来的机动动作的所述位置相关联的地理空间特征。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的设备，其中所述外部源接口模块经布置以下载关注点数据。

9.根据权利要求6或权利要求7或权利要求8所述的设备，其中所述外部源接口模块经布置以下载与所述即将到来的机动动作的所述位置相关联的图像。

10.根据权利要求9所述的设备，其进一步包含图像处理引擎，所述图像处理引擎经布置以辨识所述图像中的地理空间特征。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述图像处理引擎经布置以确定所述经辨识的地理空间特征的物理属性。

12.根据权利要求5或权利要求11所述的设备，其中所述物理属性与所述地理空间特征的尺寸有关。

13.根据权利要求5或权利要求11所述的设备，其中所述物理属性是从与所述地理空间特征相关联的三维数据得出。

14.根据权利要求5或权利要求11所述的设备，其中所述物理属性是从与所述地理空间特征相关联的纹理数据得出。

15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包含文本转话语引擎，所述文本转话语引擎经布置以在关于与所述地理空间特征相关联的名称不可获得预定义的可听再现数据时，将与所述地理空间特征相关联的所述名称转译成可听再现数据。

16.一种可听指令产生系统，其包含：

根据前述权利要求中任一权利要求所述的导航设备；及

数据源，所述数据源可由所述导航设备经由无线通信网路存取且构成补充描述性指令分量数据的来源。

17.一种为导航设备提供话音指令的方法，所述方法包含：

监视沿着待遵循的路线的前进；

在到达必须执行机动动作以便继续遵循所述路线的位置之前确定所述位置的身份；

关于所述机动动作产生机动动作数据；

获得所述机动动作数据；及

响应于所述机动动作数据而产生话音指令数据以由扬声器再现为可听话音指令；其中

所述机动动作数据包含路线机动动作指令分量数据及补充描述性指令分量数据。

18.一种计算机程序元件，其包含用以使计算机执行根据权利要求17所述的方法的计算机程序码装置。

19.根据权利要求18所述的计算机程序元件，其包含在计算机可读媒体上。

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