CN102954801B - 用于导航的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种借助于具有作为所存储的地图数据的路段（150、150’、151、153）的导航系统的车辆导航方法和系统，其包括下列步骤：确定当前路段（150、151、153）和所述当前路段（150、151、153）中车辆的当前位置（100）；借助于输入单元（900）确定用户的输入；确定所述当前路段（151、153）中或所述当前路段（150）的平行车道的另一路段（150’）中的目的地（200、203），所述确定通过所述输入启动，和在于所述当前路段（150、151、153）内无掉头操纵的情况下计算从所述当前位置（100）到所述目的地（200、203）的路线（300、303）。

Description

用于导航的方法和系统

技术领域

各种实施方案涉及用于导航的方法和系统。

背景技术

EP2068121B1示出一种包括路线指引功能的导航系统和对用户提供路线指引的方法。导航系统探测用户的位置，以执行到用户已输入导航系统中的目的地的路线指引。导航系统探测用户正用于行驶的车辆的位置，其中通常通过使用车辆中的导航传感器、接收器（诸如GPS（全球定位系统）接收器）、和对应于围绕所探测位置的区域的地图数据来探测车辆的当前位置。通常，导航系统分别可在显示屏幕上显示地图图像，并且可显示指示车辆或用户的当前位置的标记。导航系统可借助于计算从起始点到由用户输入的目的地的路线的路线处理单元来搜索路线。当车辆的当前位置随车辆运动而变化时，车辆位置标记沿着显示屏幕上的路线移动，或邻近车辆的地图图像上下移动而车辆位置标记保持在显示屏幕上的预定点上。当车辆接近路线上确定的操纵点，用户需要在所述操纵点进行从当前方向的运动到另一方向的运动的操纵，例如当改变用户正行驶的道路时，路线处理单元对用户提供指示操纵点的关于路线的信息，例如指示用户需离开用户正行驶的道路。例如，显示屏幕展示指示用户需在所述操纵点采用的方向的箭头，例如指示用户需在下一个右侧出口离开用户正行驶的公路。或者或此外，导航系统还可以借助于语音输出而将操纵点指示给用户。

EP2068121B1展示包括路线指引功能的导航系统，其包括被调适用来计算到目的地的第一路线，且对用户提供关于所述第一路线的信息的路线处理单元。导航系统确定至少一个操纵点，用户需要在所述操纵点进行从第一方向的运动到第二方向的运动的操纵。导航系统包括减速计算单元，其被调适用来接收关于所述至少一个操纵点的信息，且其被调适用来计算当前用户进行操纵所需的减速值。减速计算单元被调适用来确定所述减速值是否超过预定参考值。线路处理单元被调适用来计算到目的地的第二路线作为第一路线的替代，其中根据第二路线，用户无需在操纵点上进行操纵。

从WO2008/112335A1已知用于确定估计最省燃料的推荐路线的装置和方法。例如，路线确定器在计算将使用的燃料的估计量时将路段限速加上10英里/小时用作估计的速度。

发明内容

根据一个方面，通过具有独立权利要求1的特征的方法描述对用于导航的方法的改进。有利改善是从属权利要求的标的，且包括在描述中。

因此，提供借助于具有路段的所存储的地图数据的导航系统的车辆导航方法。在方法中，可确定当前路段和当前路段中的当前位置。可借助于接收器，基于卫星信号（GPS）来确定当前位置。可基于当前位置持续确定当前位置。当前路段可与当前位置相关。可通过将当前位置与路段的预定义位置范围对比而从所存储的地图数据中确定当前路段。可从本地保存的地图数据中确定与当前位置相关的当前路段。在这点上，可定义地图数据中两点之间的路段。

在方法中，可确定由用户借助于输入单元的输入。由用户的输入可通过按钮或触摸屏手动地实现，或经由借助于语音识别的语音命令实现。

在方法中，可确定当前路段中或当前路段的平行车道的另一路段中的目的地。可通过输入启动所述确定。确定可在没有额外输入的情况下自动地实现。然而不需要由用户输入目的地的地址。

在方法中，可在于当前路段内无掉头操纵的情况下计算从当前位置到目的地的路线。在计算路线之后可开始路线指引。可立即开始路线指引，即，没有用户的额外输入。

根据一个方面，通过具有独立权利要求9的特征的系统描述对导航系统的改进。描述中含有各种改善。

因此，提供用于导航的系统。系统可具有输入单元供用户输入。系统可具有算术逻辑单元，所述算术逻辑单元可连接到数据库，所述数据库具有带路段的所存储地图数据。

算术逻辑单元可被构造来基于输入计算到目的地的路线。

算术逻辑单元可被构造来确定当前路段和当前路段中的当前位置。当前路段可与当前位置相关。

算术逻辑单元可被构造来确定当前路段中或当前路段的平行车道的另一路段中的目的地。目的地的确定可通过输入启动。

算术逻辑单元可被构造来在于当前路段内无掉头操纵的情况下计算从当前位置到目的地的路线。

算术逻辑单元可被构造来开始路线指引。路线指引可借助于操纵指令完成，例如，在显示单元上展示路线。

在下文中描述的改善涉及用于导航的系统和方法两者。

根据一个实施方案，可通过将偏移添加到当前位置来计算目的地。根据一个实施方案，可分别相反于驾驶方向或面对平行车道而添加偏移。

可以仅允许左转和右转来取代掉头操纵。结果，例如当掉头操纵因高交通量而不可行时，驾驶员可最快地使驾驶方向反向。

在一个实施方案中，可通过输入改变路线。在一个实施方案中，路线可通过输入而选自计算出来的不同路线。可选择若干计算路线的一个。不同路线之间的选择可通过连续按钮启动而进行。

在一个实施方案中，路线可以改变，因为通过输入允许或不允许驾驶操纵用于计算路线。驾驶操纵可为“掉头”。在输入的第一次启动中，可允许掉头，而在输入的第二次启动中，可不允许掉头，使得计算出来的第一路线可与第一次启动相关，而计算出来的第二路线可与第二次启动相关。

在一个实施方案中，可通过许多精确的一步输入或精确的两步输入实现输入。由于输入步骤非常少，驾驶员对交通状况的分心降到最低。可通过单个按钮输入或单个语音命令实现输入。或者，可通过以打开主菜单作为第一输入步骤，并且以选择功能作为第二输入步骤而实现输入，由此主菜单中的功能可以立即执行。

在一个实施方案中，可确定当前路段中的车辆运动的第一方向。第一方向可定义为地图数据中从A点到B点的方向，或定义为基本方向。方向可基于多个确定位置指定。

在一个实施方案中，输入可与第二方向相关。第二方向可基于第一方向确定，并且可基于地图数据确定。第二方向可定义在地图数据中的两点A、B之间，或定义为基本方向。

在一个实施方案中，第二方向和第一方向可以不同。第一方向和第二方向可以呈钝角彼此不同。目的地可基于当前位置和第二方向两者来确定。

在一个实施方案中，算术逻辑单元可被构造来基于第一方向以及任选地基于地图数据而确定第二方向。当路段不是单行道时，第二方向可设定为与第一方向相反。

在一个实施方案中，可确定当前路段内车辆运动的第一方向。当路段不是单行道时，第二方向可基于输入设定为与第一方向相反。当路段是单行道时，第二方向可与第一方向一致。

在一个实施方案中，当当前路段是单行道时，可停止目的地确定，或输出信息项目。如果街道是单行道，因此无法在街道内掉头，那么输出可以是声音警报信号或声音描述性文字。输出还可以是可视的，例如闪烁的方向箭头。

所有实施方案可彼此组合。在图的描述中说明一些可能的组合。然而，这些所描述的可能改善的变型的组合并不是绝对的。

附图说明

在图中：

图1a示出了示意性城市地图的细节；

图1b示出了一个示例性实施方案的具有计算出来路线的示意性城市地图的细节；

图2示出了一个示例性实施方案的用于计算目的地的示意图；

图3示出了另一个示例性实施方案的用于计算目的地的示意图；

图4示出了导航系统的示意性方块线路图；

图4a示出了导航系统的触控显示器的示意图；

图4b示出了导航系统的触控显示器的另一示意图；

图4c示出了输入单元的示意图；和

图5示出了另一个示例性实施方案的用于计算目的地和线路的示意图。

具体实施方式

当驾驶员尝试在没有导航系统帮助的情况下到达目的地时，导航系统最初不计算路线。处于开启模式的导航系统仍然可确定当前位置100、当前方向110和车辆当前所在的当前路段150。驾驶员可能发现其需要掉头。例如，驾驶员已错过城市公路上的出口。因为在主要道路上掉头通常较困难，例如当道路护栏划分了两个车道时，所以通过导航系统支持驾驶员是有利的。

这种状况在图1a中通过道路地图细节示意性地示出。车辆可能位于当前位置100，且当前可能在第一方向110上行驶。根据交通规则，在车辆所在的车道中可允许第一驾驶方向110。然而在当前行驶的车道本身之内掉头可能不可行，因为在平行车道的相反方向上可能有车辆通行。在图1中，两个车道由中央防撞护栏155彼此分开。如果驾驶员不熟悉该区域，那么他可能需要进行绕长路才能再次到达正确的出口。为手动输入目的地，驾驶员可能需要知道目的地、车站，并且输入目的地的地址。

导航系统可具有所存储的地图数据。在图1a的一个实施方案中，可存储当前路段150和相反方向的路段150’，路口191、单行道193和交通管制的限制194、195。其它路段150’可为当前位置100所在的当前路段150的平行车道。根据地图数据，导航系统可了解交通管制“直行”194不允许掉头。

在图1b的一个实施方案中，可通过导航系统计算短路线300。图1b的示例性实施方案中的短路线300可在偏离当前第一方向110的第二方向220上产生掉头。可基于卫星信号持续确定车辆的当前位置100。可通过导航单元从地图数据中确定与当前位置100相关的路段150。此外，可确定在路段150内车辆运动的第一方向110。

驾驶员可进行与第二方向220相关的输入。例如，输入可指定为“掉头”，使得驾驶员通过所述输入“掉头”启动短路线300的计算。可通过输入“掉头”启动来确定目的地200。目的地200也可以被视作目标位置。目的地200可仅基于当前位置100和与所述输入“掉头”相关的第二方向220。图1b的一个实施方案实现不需要驾驶员通过耗时的输入地址来手动定义目的地200的优点，手动输入在驾驶时不方便且危险，因为驾驶员的注意力从交通分散。相比之下，由于可专门针对当前位置100和当前第一驾驶方向110而计算具有第二驾驶方向220和短路线300的目的地200，所以可通过图1b的一个实施方案实现新的便捷功能。在计算出短路线之后，路线指引可自动开始。如果驾驶员偏离了短路线300，那么可重新计算短路线300，其也可能与从原始位置100开始的驾驶方向反向；即，可保留目的地200。

在这点上，自动目的地计算功能不限于图1b中示出的特例。借助于导航系统，可对街道上的下一个掉头机会进行搜索，或可计算描述环路的短路线，诸如，例如右转->重复左转->任选地再次右转。

在图2中示意性示出的一个实施方案中，当车辆的当前位置100是在公路上从节点A到B的路段150时，可确定目的地200。在这种情况中，车辆可在第一方向110上从A行进到B。示出平行车道，其通过护栏155与当前路段150分开。平行车道可为从节点B’延伸到节点A’的另一路段150’。两个平行路段150、150’可为单行道。可在从当前位置100画出一条线与节点B’与A’之间的另一路段150’的相交处上确定目的地200，所述线与第一方向110偏离一个角度（在图2的一个实施方案中是90°）。由此可在邻近车道上以相反的第二驾驶方向220确定目的地200。可通过将当前位置100沿着线102移位线段Δx，计算确定目的地200。接着，目的地200可任选地在节点B’与A’之间计算移位。目的地200可以沿着路段150’移位达恒定偏移量。

图3中示意性示出自动确定目的地200的一个实施方案。车辆可处于当前位置100，其中当前第一驾驶方向110是从节点A到节点B。在图3的一个实施方案中，目的地200可等同于当前位置100。相比之下，与目的地200相关的第二方向220可设定为相反于与当前位置100相关的第一方向110。出于此目的，例如第一方向110可反向，且任选地调整为路段151中的线路，使得第一方向110和第二方向220不需要对准。

在确定目的地200和第二方向220之后，可计算路线。例如，在图3的示例性实施方案中，可经由屏幕或作为声音语音指令输出针对路段151中的下一个可能地点处的掉头操纵的操纵指令。然而由于高交通量，掉头操纵通常可能不可行，因为迎面而来的交通实际上可能不允许掉头。在图3的一个实施方案中，可通过驾驶员输入改变路线。可借助于按钮进行输入。接着路线可通过按钮的另一次启动改变。也可以重复启动按钮，使得驾驶员可浏览不同路线。可在屏幕上显示路线。例如，路线可以改变，因为通过输入允许或不允许驾驶操纵（例如“请掉头”）用于计算路线。在前述实施例中，由于迎面而来的高交通，可能不允许驾驶操纵“掉头”，且可在没有这个驾驶操纵的情况下计算路线，因为可进行左转和/或右转取代掉头。

图4中示意性示出具有输入单元900、算术逻辑单元940、数据库950和接收器960的导航系统。可通过接收器接收卫星信号，且可从卫星信号中确定当前位置100。图4的一个实施方案的输入单元900可提供三个输入选项。输入单元900可具有按钮910，所述按钮910可与自动计算目的地200的功能相关。按钮910的启动可为导致计算目的地200的输入。输入单元900可具有可将短语识别为输入的语音识别设备930，其可与自动计算目的地200的功能相关。在图4的一个实施方案中，短语“掉头”可分配到所述功能。

图4的一个实施方案的输入单元900可具有屏幕920，所述屏幕920具有触控表面（触摸屏920）。如图4a的示例性实施方案中所示，触摸屏920上展示的图标921（其可以小部件的形式）可与自动计算目的地200的功能的输入相关。图4b中示意性示出使用触摸屏920输入的另一个选项。在主菜单中，通过选择特殊菜单条目922而自动计算目的地200的功能可由驾驶员输入。

在图4a的一个实施方案中，可通过刚好一个输入步骤而输入功能。相比之下，在图4b的示例性实施方案中，可通过刚好两个输入步骤而输入功能，也就是通过激活主菜单“导航菜单”且通过触摸菜单条目922“掉头”。通过这种控制理念，驾驶员简单且快速地实现功能。因此明显提高了驾驶员的安全性，并且明显减小了压力，因为通过最多两个输入步骤的极短输入，他不会从交通状况分心。此外，快速为驾驶员创造符合交通规则的掉头机会。这个功能可以生成尤其提供到下一个掉头机会的最短路径的路线。由此，当下一个左转机会太远时，路线可包括右转到边道中。

图4c中示意性示出车辆中央控制台中输入单元911中的特殊按钮910的实施例。掉头功能可通过按钮上的符号或字母或文字而可视化。自动目的地计算的功能可由驾驶员通过借助于图4至图4c中示出的实施方案的简单输入而快速且容易地实现。因此，可实现比目的地地址的输入快得多的输入。

图5中示意性示出一个实施方案。如果车辆的当前位置100位于单行道153的路段153中，那么可能不允许掉头。在这种情况中，图4a中的掉头图标921或图4b的实施方案的主菜单中的菜单项目922可变灰。如果仍然按下按钮910，那么可输出适当指令，例如告知不允许掉头。

在图5的一个实施方案中，驾驶员寻找停车位154，且可能刚好驶过停车位154，使得其可能无法从当前位置100掉头到达停车位154。在这种情况中，驾驶员希望再次从单行道153的开端驾驶通过单行道153。因此可提供指引驾驶员到单行道153的开端的功能。可由与功能（例如“返回单行道的开端”）相关的输入启动确定目的地203。可基于当前位置100和地图数据，例如，通过估计目的地203在单行道153的第一个交叉口而确定目的地203。在这种情况中，第二方向223可基于地图数据，且可与单行道的唯一允许方向相同。如图5中所示，在确定目的地203之后，可计算从当前位置100到目的地203的路线303，使得路线指引可允许驾驶员再次到达停车位154进行停车。

本发明不限于图1a至图5所示的实施方案变型。例如，对于路线计算可提供不同输入或其它条件。图1b的功能可尤其有利地用于机动车辆的导航系统。

元件符号清单

Claims (9)

1.一种借助于具有路段(150、150’、151、153)的所存储的地图数据的导航系统的车辆导航方法，其包括下列步骤：

确定当前路段(150、151、153)和所述当前路段(150、151、153)中车辆的当前位置(100)，

借助于输入单元(900)确定由用户的输入，

基于车辆的当前位置自动地确定所述当前路段(151、153)中或所述当前路段(150)的平行车道的另一路段(150’)中的目的地(200、203)，而不需要由用户输入目的地(200、203)的地址，所述确定通过所述输入启动，和

在于所述当前路段(150、151、153)内无掉头操纵的情况下计算从所述当前位置(100)到所述目的地(200、203)的路线(300、303)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中通过将偏移添加到所述当前位置(100)而计算所述目的地(200、203)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中所述路线(300、303)选自通过所述输入计算出来的不同路线。

4.根据权利要求1所述的方法，

其中因为用于计算所述路线(300、303)的输入允许或不允许驾驶操纵而改变所述路线(300、303)。

5.根据权利要求1所述的方法，

其中通过许多精确的一步输入或精确的两步输入实现所述输入。

6.根据权利要求1所述的方法，

其中确定在所述当前路段(150、151、153)内所述车辆运动的第一方向(110)，

其中所述输入与第二方向(220、223)相关，

其中所述第二方向(220)与所述第一方向(110)不同。

7.根据权利要求1所述的方法，

其中确定所述当前路段(150、151、153)内所述车辆运动的第一方向(110)，

其中所述输入与第二方向(220、223)相关，

其中当所述当前路段(150)不是单行道时，所述第二方向(220)设定为与所述第一方向(110)相反，且当所述当前路段是单行道时，所述第二方向(223)与所述第一方向(110)一致。

8.根据权利要求1所述的方法，

其中当所述当前路段是单行道时，停止所述目的地确定，或输出信息项目。

9.一种用于导航的系统，

其具有供用户输入的输入单元(900)，

其具有算术逻辑单元(940)，其可连接到数据库(950)，所述数据库(950)具有所存储的带路段(150、150’、151、153)的地图数据，

其中所述算术逻辑单元(940)被构造来基于所述输入计算到目的地(200、203)的路线(300、303)，

其中所述算术逻辑单元(940)被构造来确定当前路段(150、151、153)和所述当前路段(150、151、153)中的当前位置(100)，

其中所述算术逻辑单元(940)被构造来基于车辆的当前位置自动地确定所述当前路段(151、153)中或所述当前路段(150)的平行车道的另一路段(150’)中的目的地(200、203)，而不需要由用户输入目的地(200、203)的地址，且

其中所述算术逻辑单元(940)被构造来在于所述当前路段(150、151、153)内无掉头操纵的情况下计算从所述当前位置(100)到所述目的地(200、203)的路线(300、303)。