CN108027247B - 用于产生路线的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种用于在由电子地图覆盖的区域中产生路线的方法。所述地图包括多个路段，所述多个路段表示由所述电子地图覆盖的所述区域中的可导航网络的可导航元素。从例如用户接收对简档的选择，所述简档包括识别所述电子地图的一或多个路段的数据。使用路线规划过程在所述电子地图中的起点与目的地之间产生路线，在所述路线规划过程中由所述所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者被惩罚。检测所述所产生路线中是由所述所选择简档识别的路段的任何路段，且输出表示所述所产生路线及所述所检测路段的数据以例如提供给用户。

Description

用于产生路线的方法及系统

技术领域

本发明涉及用于产生路线的方法及系统，且还扩展到经布置以产生路线的导航装置及服务器。本发明的说明性实施例涉及便携式导航装置(所谓的PND)，特定来说包含全球定位系统(GPS)信号接收及处理功能性的PND。更一般来说，其它实施例涉及经配置以执行导航软件以便提供路线计划功能性且优选地还提供导航功能性的任何类型的处理装置。一般来说，本发明的其它方面涉及路线的产生。

背景技术

包含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)是众所周知的且广泛地用作汽车内或其它交通工具导航系统。

一般来说，现代PND包括处理器、存储器(易失性及非易失性中的至少一者，且通常为两者)及存储于所述存储器内的地图数据。处理器与存储器协作以提供其中可建立软件操作系统的执行环境，且另外提供一或多个额外软件程序来使得能够控制PND的功能性及提供各种其它功能是常见的。

通常，这些装置进一步包括允许用户与装置交互及控制装置的一或多个输入接口，及可借以将信息中继到用户的一或多个输出接口。输出接口的说明性实例包含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含：一或多个物理按钮，其用以控制装置的开/关操作或其它特征(所述按钮不必位于装置本身上，但其可在装置是内建到交通工具中的情况下位于方向盘上)；及麦克风，其用于检测用户话音。在特别优选布置中，可将输出接口显示器配置为触敏式显示器(借助触敏式覆层或以其它方式)以另外提供用户可借以通过触摸来操作装置的输入接口。

导航装置通常还可存取表示交通工具正在其上行进的可导航网络的数字地图。数字地图(或其有时称为数学图)以其最简单形式实际上是数据库，所述数据库含有表示节点(最通常表示道路交叉点)及那些节点之间的线路(表示那些交叉点之间的道路)的数据。在更详细数字地图中，可将线路划分成由开始节点及结束节点界定的若干路段。这些节点可为“真实”的，在于其表示最少3条线路或路段在其处交叉的道路交叉点，或者其可为“人造”的，在于其经提供作为在一端或两端处未由真实节点界定的路段的固定点，以除其它外还提供道路的特定延伸段的形状信息或提供识别沿着道路的所述道路的某一特性在其处改变(例如，限速)的位置的手段。实际上，所有现代数字地图、节点及路段进一步由各种属性界定，所述属性同样由数据库中的数据表示。举例来说，每一节点将通常具有地理坐标来界定其真实世界位置，例如纬度及经度。节点通常还将具有与其相关联的操纵数据，所述操纵数据指示在交叉点处是否可能从一条道路移动到另一条道路；同时路段也将具有相关联属性，例如最大准许速度、车道大小、车道数目、是否存在中间分隔物等。

此类型的装置通常还将包含：一或多个物理连接器接口，可借以将电力信号及(任选地)数据信号发射到所述装置及从所述装置接收电力信号及(任选地)数据信号；及(任选地)一或多个无线发射器/接收器，以允许通过蜂窝式电信以及其它信号及数据网络(举例来说，Wi-Fi、Wi-Max、GSM等)进行通信。

此类型的PND装置还包含GPS天线，可借以接收包含位置数据的卫星广播信号且随后处理所述信号以确定所述装置的当前位置。

PND装置还可包含产生信号的电子陀螺仪及加速计，所述信号可经处理以确定当前角加速度及线性加速度且反过来又联合从GPS信号导出的位置信息一起来确定所述装置的速度及相对位移并因此确定其中安装所述装置的交通工具的速度及相对位移。通常，此类特征最为普遍地提供于交通工具内导航系统中，但还可在有利的情况下提供于PND装置中。

此类PND的效用主要表现在其确定第一位置(通常是开始或当前位置)与第二位置(通常是目的地)之间的路线的能力上。可由装置的用户通过各种各样的不同方法中的任一种方法输入这些位置，举例来说，通过邮政编码、街道名称及门牌号、先前存储的“众所周知的”目的地(例如，著名地点、市政场所(例如运动场或游泳池)或者其它关注点)及受喜爱或最近参观的目的地。

通常，PND是由用于从地图数据搜索开始地址位置与目的地地址位置之间的“最佳”或“最优”路线的软件实现。“最佳”或“最优”路线是基于预定准则确定，且不必是最快或最短路线。对沿着其引导驾驶员的路线的搜索可为非常复杂的，且所述搜索可将历史、现有及/或所预测交通及道路信息考虑在内。

另外，装置可不断监视道路及交通状况，且因状况改变而提供或选择改变旅程的剩余部分欲采取的路线。正使用基于各种技术(例如，移动电话数据交换、固定相机、GPS车队跟踪)的实时交通监视系统来识别交通延迟且将信息馈送到通知系统中。

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无线电装置的板上计算机的部分或实际上形成为交通工具本身的控制系统的部分。导航装置还可为手持式系统(例如PDA(便携式数字助理)、媒体播放器、移动电话等)的部分，且在这些情形下，借助在装置上安装软件来扩展所述手持式系统的正常功能性以执行路线计算及沿着经计算路线的导航两者。

还可由运行适当软件的桌上型计算资源或移动计算资源来提供路线计划及导航功能性。举例来说，在routes.tomtom.com上提供在线路线计划及导航设施，所述设施允许用户输入开始点及目的地，随即，所述用户的PC所连接的服务器计算路线(其各方面可由用户规定)、产生地图且产生用于将所述用户从所选择开始点引导到所选择目的地的一组详尽导航指令。所述设施还提供经计算路线的伪三维再现及路线预览功能性，所述路线预览功能性模拟用户沿着所述路线行进且借此给所述用户提供经计算路线的预览。

在PND的背景下，一旦已计算路线，用户便与导航装置交互以任选地从所建议路线列表中选择所要经计算路线。任选地，举例来说，通过规定特定旅程将避开或强制性要求某些路线、道路、位置或准则，用户可干预或引导所述路线选择过程。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是另一主要功能。

在沿着经计算路线的导航期间，此类PND通常提供视觉及/或可听指令以沿着经选择路线引导用户到达所述路线的尽头(即，所要目的地)。PND还通常在导航期间于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表示装置的当前位置且因此在装置正用于交通工具内导航的情况下表示用户或用户的交通工具的当前位置。

屏幕上所显示的图标通常表示当前装置位置且位于中心处，其中还正显示当前装置位置附近的当前道路及周围道路的地图信息以及其它地图特征。另外，导航信息可任选地显示于所显示的地图信息的上面、下面或一侧的状态栏中，导航信息的实例包含从用户所需要采取的当前道路到下一绕行的距离，所述绕行的性质可能由暗示特定类型的绕行(举例来说，左转或右转)的另一图标表示。导航功能还确定可借以沿着路线引导用户的可听指令的内容、持续时间及计时。如可了解，例如“100m内左转”的简单指令需要重大处理及分析。如先前所提及，可通过触摸屏或者另外或替代地通过转向柱安装式远程控制件、通过语音激活或通过任何其它适合方法来实现用户与装置的交互。

所述装置所提供的另一重要功能是在以下情况下的自动路线重新计算：用户在导航期间偏离先前计算的路线(意外地或有意地)；实时交通状况指示替代路线将更有利且所述装置能够适合地自动辨识此类状况，或在用户出于任何原因主动致使所述装置执行路线重新计算的情况下。

虽然路线计算及导航功能对PND的总体效用来说是基础性的，但可仅出于信息显示或“自由驾驶”的目的来使用所述装置，其中仅显示与当前装置位置有关的地图信息，且其中所述装置尚未计算任路线且当前没有执行任何导航。此操作模式通常可适用于用户已知晓期望沿着其行进的路线且无需导航帮助时。

上文所描述的类型的装置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构件。

使用此类装置来向用户提供交通工具特定路线计划及/或导航也是已知的。举例来说，用户可指示其位于特定类型及特定尺寸的交通工具中，且接着使用此信息来提供为所指示交通工具定制的导航。一种已知方法是例如在不使用交通工具信息的情况下以正常方式计划路线，且接着警告用户路线中与所指示交通工具冲突的任何部分。然而，此方法通常意味着用户沿着完全不适合于其交通工具的路线被引导。另一已知方法是计划仅穿越道路网络中不与所指示交通工具冲突的部分的路线。然而，此方法可导致用户不能够找出适合路线；此问题通常通过放松交通工具特定信息(例如，将交通工具类型改变为较不受限类型(举例来说，将卡车改变为箱式货车))或忽略交通工具尺寸直到找出路线为止来克服。

提供用于基于简档的所接收选择而产生由电子地图覆盖的区域中的路线的经改善方法及系统是合意的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种在由电子地图覆盖的区域中产生路线的方法，所述地图包括多个路段，所述多个路段表示由所述电子地图覆盖的所述区域中的可导航网络的可导航元素，所述方法包括：

接收对简档的选择，所述简档包括识别所述电子地图的一或多个路段的数据；

使用路线规划过程产生所述电子地图中的起点与目的地之间的路线，在所述路线规划过程中由所述所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者被惩罚；

检测所述所产生路线中是由所述所选择简档识别的路段的任何路段；及

输出表示所述所产生路线及所述所检测路段的数据。

因此，根据本发明，接收对简档的选择，所述简档含有识别电子地图的一或多个路段的数据。如下文将更详细地论述，所述简档可为与交通工具类型相关联的交通工具简档，且所识别路段表示为与交通工具简档相关联的交通工具类型的交通工具例如由于物理限制(例如交通工具长度、宽度、高度、轴重量等)或由于法律限制(例如交通工具载运某些危险材料、交通工具类型、总体交通工具重量等)而不应穿越的可导航元素。然而，将了解，所述简档可视需要为任何类型的简档，条件是其允许识别一或多个路段。举例来说，所述简档可为用户简档，其识别表示用户已识别为不期望穿越的可导航元素的路段。

使用路线计划算法产生电子地图中的起点与目的地之间的路线，所述路线计划算法将惩罚应用于在简档中识别的一或多个那些路段。与阻塞所识别路段相比，惩罚所述路段意味着所产生路线可包含所识别路段中的一或多者。然而，由于惩罚，此些路段在路线产生中不那么有利。换句话说，在可在起点与目的地之间产生避开所识别路段中的任一者的路线的情况下，那么通常此路线将为所产生最小成本路线(举例来说，除了其导致旅程时间或距离的不可接受增加的情况)。然而，当在起点与目的地之间无法产生不包含所识别路段中的一或多者的路线时，那么仍可产生路线，但是其为包含一或多个所识别路段(即使通常包含所识别路段中尽可能少的路段)的路线。

在产生路线之后，分析所述路线以确定其是否包含由简档识别的任何路段，且将所述路线与识别任何所包含路段的数据一起输出以供例如在导航装置上进行显示。

因此，将了解，本发明允许产生基本避开在简档中识别的路段(除非必要)的路线，但还允许用户查看所产生路线是否包含任何所识别路段，使得其可自己决定其是否希望沿所产生路线行进。

本发明扩展到一种用于执行根据本文中所描述的本发明的各方面或实施例中的任一者的方法的系统。

因此，根据本发明的第二方面，提供一种用于在由电子地图覆盖的区域中产生路线的系统，所述地图包括多个路段，所述多个路段表示由所述电子地图覆盖的所述区域中的可导航网络的可导航元素，所述系统包括：

用于接收对简档的选择的构件，所述简档包括识别所述电子地图的一或多个路段的数据；

用于使用路线规划过程产生所述电子地图中的起点与目的地之间的路线的构件，在所述路线规划过程中由所述所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者被惩罚；

用于检测所述所产生路线中是由所述所选择简档识别的路段的任何路段的构件；及

用于输出表示所述所产生路线及所述所检测路段的数据的构件。

如所属领域的技术人员将了解，本发明的此另一方面可以且优选地确实视情况包含本文中关于本发明的其它方面所描述的本发明的优选及可选特征中的任何一或多者。在未明确陈述的情况下，本文中的本发明的系统可包括用于执行关于本发明在其各方面或实施例中的任一者中的方法所描述的任何步骤的构件，且反之亦然。

本发明是计算机实施的发明，且关于系统所描述的步骤中的任一者可为一组一或多个处理器。所述一或多个处理器优选地执行根据存储于存储器或其它非暂时性计算机可读媒体中的一组计算机可读指令的方法。

一般来说，本发明在其各实施例中的任一者中的系统可为至少一个处理装置。所述处理装置或处理装置可为移动装置的装置(例如导航装置，无论是便携式导航装置(PND)还是集成式装置)或可为服务器的装置。

本发明的方法优选地实施于导航操作的背景中。因此，所述方法优选地由具有导航功能性的装置或系统的一组一或多个处理器执行。然而，将了解，所述方法还可由具有路线产生能力而不是必须有导航功能性的任何适合系统执行。举例来说，所述方法可由不具有导航功能性的计算机系统(例如，桌上型或膝上型系统)实施。

在优选实施例中，本发明在其各方面或实施例中的任一者中的方法是使用导航装置执行，且本发明扩展到经布置以执行本发明的各方面或实施例中的任一者的方法的步骤的导航装置。所述导航装置可为便携式导航装置(PND)或集成式(例如，交通工具内)装置。

无论其实施方案为何，根据本发明在其各方面或实施例中的任一者中所使用的装置(例如，导航设备)可包括处理器、存储器及存储于所述存储器内的数字地图数据(或电子地图)。所述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。可提供一或多个额外软件程序以使得能够控制设备的功能性，且提供各种其它功能。本发明的导航设备可优选地包含全球导航卫星系统(GNSS)(例如，GPS或GLONASS)信号接收及处理功能性。将了解，导航设备可使用用于视需要确定其当前位置的其它构件，例如，陆地信标、移动电信网络等。所述设备可包括可借以将信息中继到用户的一或多个输出接口。除了视觉显示器之外，所述输出接口还可包含用于可听输出的扬声器。所述设备可包括输入接口，所述输入接口包含一或多个物理按钮以控制所述设备的开/关操作或其它特征。因此，所述设备可包括：显示器；一组一或多个处理器，其经配置以存取数字地图数据且致使经由所述显示器将电子地图与所产生路线的识别路线中与在所选择简档中识别的路段相关的任何部分的表示一起显示给用户；及用户接口，其可由用户操作以使得所述用户能够与装置交互以例如选择简档。

在其它实施例中，本发明在其各方面或实施例中的任一者中的方法可由服务器执行，且本发明扩展到经布置以执行本发明的各方面或实施例中的任一者的方法的步骤的服务器。本发明的其各方面或实施例中的任一者的系统可为例如服务器的处理装置等系统。

当然，本发明在其各方面或实施例中的任一者中的方法的步骤可部分地由服务器且部分地由导航设备执行。举例来说，路线产生可由服务器执行(例如，在导航装置的请求下)且提供到装置以供输出给用户。所述方法的所述步骤可排他地在服务器上执行，或者以任何组合一些步骤在服务器上执行且其它步骤在导航装置上执行，或者排他地在导航装置上执行。所述步骤中的一者或多者在服务器上执行可为高效的，且可降低置于导航装置上的计算负担。或者，如果一或多个步骤是在导航装置上执行，那么此可降低网络通信所需的任一带宽。因此，本发明的系统可部分地由导航装置或其它移动装置提供，且部分地由服务器提供。

如本文中所使用的术语“路段”采取其在本技术领域中的通常含义。路段可为连接两个节点的可导航元素(或链路)或其任何部分。尽管本发明的实施例是参考道路路段来描述，但应意识到，本发明还可适用于其它可导航路段，例如路径、河流、水道、自行车道、纤道、铁路线等路段。为了参考的简易，这些路段统称为道路路段，但对“道路路段”的任何参考可由对“可导航路段”或任何一个或若干特定类型的此类路段的参考替代。由电子地图数据表示的可导航网络的节点包含表示在现实世界中连接可导航网络的路段的节点的节点，例如接合点、交叉点等。由电子地图数据表示的节点还可包含人造节点，其不表示现实世界中的节点。举例来说，在沿着可导航元素的限速改变时可添加人造节点。

所述方法包括接收对简档的选择的步骤。所述简档优选地是与交通工具类型相关联的交通工具简档。举例来说，所选择简档可识别交通工具是以下各项中的一或多者：汽车；箱式货车；公共汽车；及卡车。所述简档还可包括以下各项中的一或多者：交通工具的尺寸，例如长度、宽度、高度；交通工具的重量，例如总重量(或净重量)、轴重量；最大速度；及识别交通工具可载运的任何危险材料(例如，爆炸性材料)的信息等。此简档中所含的信息用于识别交通工具地图的一或多个路段。举例来说，在交通工具简档的情形下，简档中的信息识别表示匹配交通工具简档的交通工具例如出于物理或法律原因不应穿越可导航元素的路段。举例来说，电子地图的一些路段可表示超出特定尺寸及/或重量的交通工具例如由于道路的宽度、存在低桥、尖锐弯曲段、陡峭倾斜段等而不可穿越的可导航元素。举例来说，其它路段可表示特定类型的交通工具在法律上不可使用或载运特定危险载荷的交通工具例如由于其太接近于城市人口中心而不可使用的可导航元素。

所述方法包括使用路线规划过程(例如，路线计划算法)产生电子地图中的起点与目的地之间的路线。起点及目的地可从任一或若干适合源获得。起点及目的地可由用户规定或为自动选择的，或者为其组合。举例来说，起点及/或目的地可经由通信网络接收。起点及目的地可由服务器从导航装置接收，或者可由导航装置从服务器接收。举例来说，起点可对应于例如位于交通工具中的装置的当前位置。举例来说，目的地可对应于由用户输入的位置。

在本发明中，路线规划过程涉及惩罚由所选择简档识别的一或多个路段中的每一者。优选地基于穿越电子地图的路段的成本而产生路线。可使用成本函数确定穿越路段的成本。可基于与路段相关联的一或多个属性而确定穿越路段的成本。穿越路段的成本优选地至少部分地基于穿越路段的时间。可使用任何已知方法(例如基于迪杰斯特拉(Dijkstra)方法的方法)来实现通过参考穿越成本而获得路线。优选地，起点与目的地之间的路线是起点与目的地之间的最小成本路线。最小成本路线可视需要为最快路线、最短路线、最生态路线等或其任一组合。最小成本路线可基于最小化与穿越电子地图的路段相关联的成本，所述成本是使用适当成本函数确定，即，其导致与具有被认为特别合意的属性的路段相关联的较低成本或与被认为不合意的路段相关联的较高成本。举例来说，可视情况(例如，基于用户输入)选择所述成本函数以产生作为最短路线、最快路线、最生态路线等的最小成本路线。

在实施例中，路线规划过程包括使用路线计划算法，所述路线计划算法指派穿越电子地图的路段的成本且探索起点与所述目的地之间的包括多个路段的路线以识别最小成本路线，所述所产生路线为所识别最小成本路线，且其中通过应用成本惩罚而惩罚由所选择简档识别的一或多个路段中的每一者，使得所述一或多个所识别路段将对于包含在所述所产生路线中不那么有利。使用成本函数且优选地至少部分地基于与路段相关联的一或多个属性(本文中也称为“属性数据”)来确定穿越路段的成本。举例来说，穿越路段的成本可至少部分地基于穿越路段的预期时间，所述预期时间基于路段的所存储预期穿越速度及路段的长度。可视情况(例如，基于用户输入)选择所述成本函数以产生作为最短路线、最快路线、最生态路线等的最小成本路线。

在一些实施例中，属性数据可包括不同交通工具类型的不同组属性及/或不同属性值。举例来说，与针对卡车相比，穿越路段的预期速度针对汽车可为不同的。因此，在其中所选择简档是识别交通工具类型的交通工具简档的实施例中，穿越路段的成本优选地部分地基于针对所选择交通工具简档的交通工具类型相关的与路段相关联的一或多个属性。使用此类交通工具特定属性还允许所产生路线的所估计行进时间对于在所选择交通工具简档中规定的交通工具是适当的。

在产生起点与目的地之间的路线时，通过应用成本惩罚而惩罚由所选择简档识别的一或多个路段中的每一者，使得所识别路段将对于包含在所产生路线中不那么有利。在各实施例中，可使用成本函数将成本惩罚应用于所述或每一所识别路段。举例来说，所述方法可包括使用成本函数确定与穿越路段相关联的成本，所述成本函数经布置以将成本惩罚应用于所述或每一所识别路段(例如，仅应用于所述或每一所识别路段，由于其由所选择简单识别)。因此，在实施例中，穿越所述或每一所识别路段的成本可包括基于所述路段的一或多个属性的第一分量及包括所应用成本惩罚的第二分量。在其它实施例中，设想，可根据本发明通过以下操作惩罚所述或每一所识别路段：修改与所述或每一路段相关联的属性数据，使得所述或每一路段将对于包含在一路线中不那么有利。因此，可通过修改可导航路段的属性数据而间接应用用于穿越所述路段的成本惩罚，而不是使用适当成本函数将成本惩罚直接应用于所述或每一所识别可导航路段。

在实施例中，通过惩罚在所选择简档中识别的路段而产生路线的方法在不能通过阻塞在所选择简档中识别的路段而产生路线之后发生。换句话说，通过惩罚进行的路线产生在通过阻塞进行路线产生不能够找出起点与目的地之间的适合路线时作为后退来执行。将了解，在路线产生的上下文中，“阻塞”意味着不探索识别为被阻塞路段且不可将其包含于路线中。因此，“阻塞”可视为硬限制，而“惩罚”可视为软限制。

因此，在实施例中，且在接收对简档的选择之后，所述方法可包括使用第一路线规划过程来尝试且产生起点与目的地之间的其中由所选择简档识别的一或多个路段中的每一者被阻塞的第一路线。优选地，第一路线规划过程包括使用第一路线计划算法，所述第一路线计划算法指派穿越电子地图的路段的成本且探索起点与目的地之间的包括多个路段的路线以识别最小成本路线，所述第一路线是所识别最小成本路线，且其中由所选择简档识别的一或多个路段中的每一者被阻塞，使得一或多个所识别路段将不被第一路线计划算法探索。因此，在此些实施例中，第一所产生路线将永不包含在简档中识别的路段中的任一者。

在无法找出起点与目的地之间的第一路线的情况下，所述方法包括使用根据本发明的第二路线规划过程(例如，第二路线计划算法)产生起点与目的地之间的第二路线，在第二路线规划过程中通过应用成本惩罚而惩罚由所选择简档识别的一或多个路段中的每一者。

在实施例中，且在用以产生第一路线的第一路线计划算法失败之后，第二路线的产生在来自用户的输入之后发生，所述输入例如确认用户乐于沿着包含由所选择简档识别的‘受限’路段中的一或多者的路线被引导。换句话说，意识到，包含一些受限路段的路线好于不向用户呈现路线。

在一些实施例中，简档可包括识别电子地图的第一组一或多个路段(本文中称为“第一路段”)及电子地图的第二组一或多个路段(本文中称为“第二路段”)的数据。第一路段可为表示用户将在理想情况下例如由于法律限制或甚至仅出于个人偏好而不使用的可导航元素的路段，而第二路段可为表示用户例如由于物理限制而不能够使用的可导航元素的路段。举例来说，第一路段可为识别为基于法律限制(例如交通工具类型、净重量及包含危险材料的载荷)而限制穿越的路段。举例来说，第二路段可为识别为基于物理限制(例如交通工具长度、宽度、高度及轴重量)而限制穿越的路段。

在实施例中，且在接收对包括识别电子地图的一组一或多个第一路段及电子地图的一组一或多个第二路段的数据的简档的选择之后，所述方法可包括使用第一路线规划过程来尝试且产生起点与目的地之间的其中由所述所选择简档识别的所述一或多个第一及第二路段中的每一者被阻塞的第一路线，例如使用第一路线计划算法，所述第一路线计划算法指派穿越电子地图的路段的成本且探索起点与目的地之间的包括多个路段的路线以识别最小成本路线，所述第一路线是所识别最小成本路线，且其中由所述所选择简档识别的所述一或多个第一及第二路段中的每一者被阻塞。在无法找出起点与目的地之间的第一路线的情况下，所述方法包括使用第二路线规划过程来尝试且产生起点与目的地之间的其中由所述所选择简档识别的所述一或多个第二路段中的每一者被阻塞且由所述所选择简档识别的所述一或多个第一路段中的每一者被惩罚的第二路线，例如使用第二路线计划算法，所述第二路线计划算法指派穿越电子地图的路段的成本且探索起点与目的地之间的包括多个路段的路线以识别最小成本路线，所述第二路线是所识别最小成本路线，且其中由所述所选择简档识别的所述一或多个第二路段中的每一者被阻塞且由所述所选择简档识别的所述一或多个第一路段中的每一者通过应用成本惩罚而被惩罚。在无法找出起点与目的地之间的第二路线的情况下，所述方法包括使用第三路线规划过程来尝试且产生起点与目的地之间的其中由所述所选择简档识别的所述一或多个第一及第二路段中的每一者被惩罚的第三路线，例如使用第三路线计划算法，所述第三路线计划算法指派穿越电子地图的路段的成本且探索起点与目的地之间的包括多个路段的路线以识别最小成本路线，所述第三路线是所识别最小成本路线，且其中由所述所选择简档识别的所述一或多个第一及第二路段中的每一者通过应用成本惩罚而被惩罚。

在这些实施例中，应用于第一路段的成本惩罚可不同于应用于第二路段的成本惩罚，使得与所述一或多个第二路段相比，所述一或多个第一路段将对于包含在所产生路线中较有利。换句话说，相对于第二路段，路线将较可能包含第一路段。

将了解，简档可包括识别多于两组一或多个路段的数据，且其中路线计划算法视情况阻塞及/或惩罚不同组路段以便产生路线。

根据本发明，一旦产生起点与目的地之间的的路线，便分析所述路线以检测所述路线是否包含由所选择简档识别的任何路段。接着，输出表示所产生路线及所检测路段的数据例如以供以任何适合方式(例如以视觉方式、以可听方式等)提供给用户。

所述方法可包括向用户显示路线的至少一部分。举例来说，可提供路线的指示起点与目的地之间的整个路线或其至少一部分的概述。所述方法可进一步包括产生且在实施例中提供导航指令给用户以沿着路线引导用户。本文中所提及的导航指令可呈路线的显示的形式，通常与一组一或多个指令(指示由用户采取的沿循路线的操纵及其它动作，其可以可听方式及/或以视觉方式给出)组合。

表示所检测路段的数据可包含路段识别符以及指示在简档中识别路段的原因的数据。举例来说，路段可表示针对特定交通工具类型被禁止的道路，或者其可表示具有低桥、陡峭倾斜段等或太窄的可导航元素。举例来说，表示所检测路段的数据可用于以不同于所显示路线或其部分的其余部分的方式(例如色彩、宽度、样式(虚线、实线等)等)显示路线的所检测路段。

在实施例中，且在用户沿着所产生路线行进时，可在装置及因此用户的当前位置在路段(优选地，路段的开始处)的预定距离及/或行进时间内时向用户输出警告。警告可以视觉方式(例如，作为图形图标、文本消息等)、以可听方式及/或以触觉方式提供。警告可包含识别正接近的受限类型(例如低桥、陡峭倾斜段、尖锐弯曲段等)的信息。

所述方法可包括显示路线的示意性表示以及对沿着路线的一或多个所检测路段的位置的指示。在一些实施例中，路线的示意性表示是线性表示。路线的表示可为路线中包含当前位置及所检测路段(例如，最近路段)的任何部分的表示。所述表示可为如标题为“显示动态行进信息的导航装置(Navigation device displaying dynamic travelinformation)”的US 2007/0225902 A1或标题为“指示交通延迟的方法、计算机程序及其导航系统(Method of indicating traffic delays,computer program and navigationsystem therefor)”的WO 2008/083862 A1中所描述的形式，两个文件的全部内容以引用的方式并入本文中，其中示意性表示是沿着所计划路线从所规划路线的起点或导航装置的当前位置延伸到所计划路线的目的地的线性表示。然而，在优选实施例中，所述表示可为如标题为“使用导航设备提供信息的方法及系统(Methods and systems of providinginformation using a navigation apparatus)”的WO 2014/060559 A1中所描述的形式，所述文件的全部内容也以引用的方式并入本文中，其中示意性表示是待沿循的路径的一部分的线性表示。将了解，示意性表示不打算提供供在导航时使用的准确路径表示，而是将用于促进待行进的路径的视觉化且例如通过适当地对所述表示加注而传达与POI相关的信息，或例如交通、事故、危险、测速相机、危险区等事件，或在此情形中关于与路径相关的受限路段的警告。在实施例中，所述方法进一步包括显示2D或3D导航地图的表示同时显示路径的部分的线性表示。导航地图可提供当前位置的表示及对当前位置位于其上的道路的指示。导航地图可提供对将从当前位置采取以沿循路线的路径的指示。导航地图提供实际周围环境的表示以促进导航。路径的部分的所显示线性表示及/或其中显示所述表示的显示窗可位于沿着所显示导航地图的一侧处。所述侧可为底部或顶部边缘，或更优选地为连接地图的顶部与底部边缘的侧边缘中的一者。在一些实施例中，线性表示沿着地图的一侧垂直地延伸。在一些优选实施例中，线性表示及/或窗经提供为叠置于2D或3D导航地图的背景图像上。

根据本发明的方法中的任一者可至少部分地使用软件(例如，计算机程序)实施。本发明因此还扩展到包括计算机可读指令的计算机程序，所述计算机可读指令可执行以执行或致使导航装置及/或服务器执行根据本发明的各方面或实施例中的任一者的方法。

相应地，本发明扩展到一种包括此软件的计算机软件载体，所述软件在用以操作包括数据处理构件的系统或设备时致使所述设备或系统联合所述数据处理构件一起执行本发明的方法的步骤。此计算机软件载体可为非暂时性物理存储媒体(例如ROM芯片、CDROM或磁盘)，或可为信号(例如经由电线的电子信号、光学信号或无线电信号(例如去往卫星)等)。本发明提供一种机器可读媒体，其含有指令，所述指令在由机器读取时致使所述机器根据本发明的各方面或实施例中的任一者的方法操作。

无论其实施方案如何，根据本发明所使用的导航设备可包括处理器、存储器及存储于所述存储器内的数字地图数据。所述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。可提供一或多个额外软件程序以使得能够控制设备的功能性，且提供各种其它功能。本发明的导航设备可优选地包含导航卫星(例如，GPS(全球定位系统)或GLONASS)信号接收及处理功能性。所述设备可包括可借以将信息中继到用户的一或多个输出接口。除了视觉显示器之外，所述输出接口还可包含用于可听输出的扬声器。所述设备可包括输入接口，所述输入接口包含一或多个物理按钮以控制所述设备的开/关操作或其它特征。

在其它实施例中，可至少部分地借助应用不形成特定导航装置的部分的处理装置来实施所述导航设备。举例来说，可使用经布置以执行导航软件的适合计算机系统来实施本发明。所述系统可为移动或便携式计算机系统(例如，移动电话或膝上型计算机)或可为桌上型系统。

在未明确陈述的情况下，将了解，本发明在其各方面中的任一者中可包含关于本发明的其它方面或实施例所描述的特征中的任何或所有特征，只要其不相互排斥即可。特定来说，尽管已描述可在所述方法中且由所述设备执行的操作的各种实施例，但将了解，可视需要且视情况在所述方法中且由所述设备以任何组合执行这些操作中的任一者或多者或者所有操作。

应注意，关于一或多个路段的短语“与……相关联”不应解释为要求对数据存储位置的任何特定限制。所述短语仅要求特征可关于路段被识别。因此，举例来说，关联可借助于参考潜在位于远程服务器中的副文件而实现。

下文中陈述这些实施例的优点，且这些实施例中的每一者的另外细节及特征定义于所附独立技术方案中且另外在以下详细描述中。

附图说明

现在将参考附图仅以实例方式描述本发明的实施例，附图中：

图1是可供导航装置使用的全球定位系统(GPS)的示范性部分的示意性图解说明；

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合导航装置的电子组件的示意性图解说明；

图4是安装及/或对接导航装置的布置的示意图；

图5图解说明根据本发明的实施例的用于根据所选择交通工具简档而产生路线的方法；

图6图解说明用以允许用户创建交通工具简档的示范性用户接口；及

图7到12图解说明可在图6的方法中的不同阶段处向用户输出的示范性显示。

具体实施方式

现在将特定参考便携式导航装置(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而是替代性地普遍适用于经配置而以便携式方式执行导航软件以便提供路线计划及导航功能性的任类型的处理装置。因此，由此得出，在本申请案的上下文中，导航装置打算包含(不限于)任何类型的路线计划与导航装置，而无论所述装置是体现为PND、交通工具(例如汽车)还是实际上为便携式计算资源(举例来说，便携式个人计算机(PC)、移动电话或执行路线计划与导航软件的个人数字助理(PDA))。

此外，参考道路路段描述本发明的实施例。应意识到，本发明还可适用于其它可导航路段，例如路径、河流、水道、自行车道、纤道、铁路线等的路段。为了参考的简易，这些路段通常称为道路路段。

从下文还将了解，本发明的教示甚至具有在用户不寻求关于如何从一点导航到另一点的指令而是仅希望被提供给定位置的视图的情况中的效用。在此些情况中，由用户选择的“目的地”位置不需要具有用户希望从其开始导航的对应开始位置，且因此本文中对“目的地”位置或实际上对“目的地”视图的提及不应解释为意指路线的产生是必不可少的、必须发生到“目的地”的行进或实际上目的地的存在需要对应开始位置的指定。

记住以上附带条件，图1的全球定位系统(GPS)等用于各种目的。一般来说，GPS是能够确定连续位置、速度、时间且在一些例子中能够确定无限数目个用户的方向信息的基于卫星无线电的导航系统。以前称作NAVSTAR，GPS并入以极精确的轨道绕地球轨道运行的多个卫星。基于这些精确轨道，GPS卫星可将其位置作为GPS数据中继到任一数目个接收单元。然而，将理解，可使用例如GLOSNASS、欧洲伽利略定位系统、COMPASS定位系统或IRNSS(印度区域导航卫星系统)等全球定位系统。

当专门经装备以接收GPS数据的装置开始扫描GPS卫星信号的射频时实施GPS系统。在从GPS卫星接收到无线电信号之后，所述装置即刻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。在大多数例子中，所述装置将继续扫描信号直到其已获取至少三个不同的卫星信号(注意，使用其它三角测量技术仅利用两个信号是非正常确定位置，但可实现)为止。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己相对于卫星的二维位置。此可以已知方式完成。另外，获取第四卫星信号允许接收装置通过相同几何计算以已知方式来计算其三维位置。位置及速度数据可由无限数目个用户在连续基础上实时更新。

如图1中所展示，GPS系统100包括绕地球104轨道运行的多个卫星102。GPS接收器106从多个卫星102中的若干个卫星接收作为扩展频谱GPS卫星数据信号108的GPS数据。扩展频谱数据信号108连续从每一卫星102发射，所发射的扩展频谱数据信号108各自包括一数据流，所述数据流包含识别所述数据流源自其的特定卫星102的信息。GPS接收器106通常需要来自至少三个卫星102的扩展频谱数据信号108以便能够计算二维位置。第四扩展频谱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。

转到图2，包括或耦合到GPS接收器装置106的导航装置200(即，PND)能够在需要的情况下经由移动装置(未展示)(举例来说，移动电话、PDA及/或具有移动电话技术的任何装置)建立与“移动”或电信网络的网络硬件的数据会话以便建立数字连接(举例来说，经由已知蓝牙技术的数字连接)。此后，通过其网络服务提供商，移动装置可建立与服务器150的网络连接(举例来说，通过因特网)。如此，可在导航装置200(在其单独行进及/或在交通工具中行进时，其可为且通常为移动的)与服务器150之间建立“移动”网络连接，以提供“实时”或至少非常“时新的”的信息网关。

使用(举例来说)因特网在移动装置(经由服务提供商)与另一装置(例如服务器150)之间建立网络连接可以已知方式完成。在此方面，可采用任一数目个适当数据通信协议，举例来说，TCP/IP分层协议。此外，移动装置可利用任一数目个通信标准，例如CDMA2000、GSM、IEEE 802.11a/b/c/g/n等。

因此，可看出，可利用可经由数据连接、经由(举例来说)导航装置200内的移动电话或移动电话技术而实现的因特网连接。

虽然未展示，但导航装置200当然可在导航装置200本身内包含其自己的移动电话技术(包含(举例来说)天线，或任选地使用导航装置200的内部天线)。导航装置200内的移动电话技术可包含内部组件，及/或可包含(举例来说)配备有必要的移动电话技术及/或天线的可插入卡(例如，订户身份模块(SIM)卡)。如此，导航装置200内的移动电话技术可(举例来说)经由因特网以类似于任移动装置的方式的方式类似地在导航装置200与服务器150之间建立网络连接。

对于电话设定，可使用具有蓝牙能力的导航装置来与移动电话型号、制造商等的千变万化的频谱一起正确地工作，型号/制造商特定设定可存储于(举例来说)导航装置200上。可更新针对此信息所存储的数据。

在图2中，将导航装置200描绘为正经由可通过若干种不同布置中的任一者实施的类属通信信道152与服务器150通信。通信信道152类属地表示连接导航装置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的连接时，服务器150与导航装置200可进行通信(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)。

通信信道152并不限于特定通信技术。另外，通信信道152并不限于单个通信技术；即，信道152可包含使用各种技术的数个通信链路。举例来说，通信信道152可适于提供用于电、光学及/或电磁通信等的路径。如此，通信信道152包含但不限于以下各项中的一者或其组合：电路、电导体(例如电线及同轴缆线、光纤缆线)、转换器、射频(RF)波、大气、自由空间等。此外，举例来说，通信信道152可包含例如路由器、中继器、缓冲器、发射器及接收器等中间装置。

在一个说明性布置中，通信信道152包含电话及计算机网络。此外，通信信道152可能够适应无线通信，举例来说，红外通信、射频通信(例如微波频率通信)等。另外，通信信道152可适应卫星通信。

通过通信信道152所发射的通信信号包含但不限于给定通信技术可需要或期望的信号。举例来说，所述信号可适于用于蜂窝式通信技术中，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)、通用包无线电服务(GPRS)等。数字及模拟信号两者可通过通信信道152而发射。这些信号可为通信技术可期望的经调制、经加密及/或经压缩的信号。

除可能未图解说明的其它组件外，服务器150还包含操作地连接到存储器156且经由有线或无线连接158进一步操作地连接到大容量数据存储装置160的处理器154。大容量存储装置160含有大量导航数据及地图信息，且可再者为与服务器150分开的装置或可并入到服务器150中。处理器154进一步操作地连接到发射器162及接收器164以经由通信信道152向导航装置200发射信息及从导航装置200接收信息。所发送及接收的信号可包含数据、通信及/或其它所传播信号。可根据导航系统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。此外，应注意，发射器162与接收器164的功能可组合成单个收发器。

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通过通信信道152发送及接收信号及/或数据而通过通信信道152与服务器150通信，注意这些装置可进一步用于与除了服务器150以外的装置通信。此外，根据导航装置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，且发射器166与接收器168的功能可组合成单个收发器，如上文关于图2所描述。当然，导航装置200包括本文中稍后将进一步详细描述的其它硬件及/或功能部件。

存储于服务器存储器156中的软件提供用于处理器154的指令且允许服务器150将服务提供给导航装置200。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。服务器150可提供的另一服务包含使用针对所要应用的各种算法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构成导航装置200可经由无线信道存取的远程数据源。服务器150可包含位于局域网(LAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)等上的网络服务器。

服务器150可包含个人计算机(例如桌上型或膝上型计算机)，且通信信道152可为连接于个人计算机与导航装置200之间的缆线。或者，个人计算机可连接于导航装置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。

导航装置200可具备经由信息下载来自服务器150的信息，其可不时自动更新或在用户将导航装置200连接到服务器150时更新，及/或可在经由(举例来说)无线移动连接装置及TCP/IP连接在服务器150与导航装置200之间做出更恒定或更频繁连接时更动态。对于许多动态计算，服务器150中的处理器154可用于处置大部分处理需求，然而，导航装置200的处理器(图2中未展示)也可时常独立于到服务器150的连接而处置很多处理及计算。

参考图3，应注意，导航装置200的框图并不包含所述导航装置的所有组件，而是仅表示许多实例性组件。导航装置200位于外壳(未展示)内。导航装置200包含处理电路，其包括(举例来说)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(举例来说，显示屏206)。虽然此处以单数参考输入装置204，但熟练的技术人员应了解，输入装置204表示任一数目个输入装置，包含键盘装置、语音输入装置、触摸面板及/或用以输入信息的任何其它已知输入装置。同样地，显示屏206可包含任何类型的显示屏，例如液晶显示器(LCD)。

在一个布置中，集成输入装置204的一个方面、触摸面板与显示屏206以便提供集成式输入与显示装置，包含用以实现信息输入(经由直接输入、菜单选择等)及信息显示(通过触摸面板屏幕)两者的触摸垫或触摸屏输入250(图4)，使得用户仅需要触摸显示屏206的一部分来选择多个显示选择中的一者或激活多个虚拟或“软”按钮中的一者。在此方面，处理器202支持联合触摸屏一起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操作地连接到输入装置204且能够从输入装置204接收输入信息，且经由相应输出连接212操作地连接到显示屏206及输出装置208中的至少一者以向其输出信息。导航装置200可包含输出装置208，举例来说，可听输出装置(例如，扬声器)。当输出装置208可为导航装置200的用户产生可听信息时，同样应理解，输入装置204还可包含用于接收输入语音命令的麦克风及软件。此外，导航装置200还可包含任何额外输入装置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操作地连接到存储器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可连接到导航装置200外部的I/O装置222。外部I/O装置222可包含但不限于外部收听装置，例如耳塞式耳机。到I/O装置222的连接可进一步是到任何其它外部装置(例如用于免提操作及/或用于语音激活操作的汽车立体声单元)的有线或无线连接，(举例来说)用于连接到耳塞式耳机或头戴式耳机及/或(举例来说)用于连接到移动电话，其中所述移动电话连接可用于(举例来说)在导航装置200与因特网或任何其它网络之间建立数据连接，及/或经由(举例来说)因特网或某一其它网络建立到服务器的连接。

导航装置200的存储器214包括非易失性存储器的一部分(举例来说，以存储程序代码)及易失性存储器的一部分(举例来说，以在执行所述程序代码时存储数据)。所述导航装置还包括端口228，端口228经由连接230与处理器202通信以允许向装置200添加可装卸式存储器卡(通常称为卡)。在正描述的实施例中，所述端口经布置以允许添加SD(安全数字)卡。在其它实施例中，所述端口可允许连接其它格式的存储器(例如紧凑式闪存(CF)卡、存储器棒、xD存储器卡、USB(通用串行总线)闪存驱动器、MMC(多媒体)卡、智能媒体卡、微驱动器等)。

图3进一步图解说明处理器202与天线/接收器224之间经由连接226的操作连接，其中(举例来说)天线/接收器224可为GPS天线/接收器且如此将用作图1的GPS接收器106。应理解，由参考编号224标示的天线及接收器出于图解说明的目的示意性地组合，但天线与接收器可为分开定位的组件，且(举例来说)所述天线可为GPS贴片天线或螺旋形天线。

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是由一或多个电源(未展示)以常规方式供电。此类电源可包含内部电池及/或用于低电压DC供应器的输入或任何其它适合布置。如所属领域的一般技术人员将理解，本发明预期图3中所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/或无线连接等彼此通信。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。

另外，图3的便携式或手持式导航装置200可以已知方式连接或“对接”到例如自行车、摩托车、汽车或轮船等交通工具。接着，此导航装置200可从所对接的位置移除，以用于便携式或手持式导航用途。实际上，在其它实施例中，装置200可经布置为手持从而使得用户能够导航。

参考图4，导航装置200可为包含集成式输入与显示装置206及图2的其它组件(包含但不限于内部GPS接收器224、处理器202、电力供应器(未展示)、存储器系统214等)的单元。

导航装置200可位于臂252上，所述臂本身可使用吸盘254紧固到交通工具仪表板/窗/等。此臂252是导航装置200可对接到的对接站的一个实例。可通过(举例来说)将导航装置200搭锁连接到对接站的臂252来将导航装置200对接或以其它方式连接到臂252。接着，导航装置200可在臂252上旋转。为释放导航装置200与对接站之间的连接，(举例来说)可按下导航装置200上的按钮(未展示)。用于将导航装置200与对接站耦合及解耦的其它同样适合的布置为所属领域的一般技术人员众所周知的。

处理器202与存储器214协作以支持用作导航装置200的功能硬件组件280与由所述装置执行的软件之间的接口的BIOS(基本输入/输出系统)。处理器202接着从存储器214加载操作系统，其提供应用程序软件(实施所描述路线计划及导航功能性中的一些或所有)可在其中运行的环境。应用程序软件提供包含图形用户接口(GUI)的操作环境，图形用户接口(GUI)支持导航装置的核心功能，例如地图观看、路线计划、导航功能及与其相关联的任何其它功能。在此方面中，应用程序软件的部分包括视图产生模块。

在正描述的实施例中，导航装置的处理器202经编程以接收由天线224接收的GPS数据，并不时地，将所述GPS数据连同在接收所述GPS数据时的时间戳一起存储于存储器214内，以累积所述导航装置的位置记录。可将如此存储的每一数据记录视为GPS方位；即，其是所述导航装置的位置的方位且包括纬度、经度、时间戳及准确度报告。

在一个实施例中，基本上在周期性基础上(举例来说，每5秒)存储数据。熟练的技术人员将了解，其它周期将是可能的，且在数据分辨率与存储器容量之间存在平衡；即，当数据的分辨率因采取更多样本而增加时，需要更大存储量来保存数据。然而，在其它实施例中，所述分辨率可能基本上为：每1秒、每10秒、每15秒、每20秒、每30秒、每45秒、每1分钟、每2.5分钟(或实际上，介于这些周期之间的任一周期)。因此，在装置的存储器内在各时间点处累积装置200的所在之处的记录。在一些实施例中，可发现，所捕获数据的质量在周期增加时降低，且尽管降级程度将至少部分地取决于导航装置200移动的速度，但大致15秒的周期可提供适合上限。

尽管导航装置200通常经布置以累积其所在之处的记录，但在一些实施例中，其不记录旅程的开始或结束时预定周期及/或距离的数据。此布置帮助保护导航装置200的用户的隐私，这是因为其可能保护他/她的家的位置及其它常去的目的地。举例来说，导航装置200可经布置以不存储旅程的大致前5分钟及/或旅程的大致前1英里的数据。

在其它实施例中，GPS可不在周期性基础上存储而是可在预定情况发生时存储于存储器内。举例来说，处理器202可经编程以在装置通过道路接合点、道路路段改变或发生其它此类情况时存储GPS数据。

此外，处理器202不时地经布置以将装置200的所在之处的记录(即，GPS数据及时间戳)上传到服务器150。在其中导航装置200具有将其连接到服务器150的永久或至少普遍存在的通信信道152的一些实施例中，数据的上传在周期性基础上发生(举例来说，其可为每24小时一次)。熟练的技术人员将了解，其它周期是可能的，且可基本上为以下周期中的任一者：15分钟、30分钟、每小时、每2小时、每5小时、每12小时、每2天、每周或介于这些周期之间的任一时间。实际上，在此类实施例中，处理器202可经布置以在基本上实时基础上上传所在之处的记录，但此可必然意味着数据事实上以各发射之间的相对短的周期不时地发射且如此可更正确地被视为伪实时的。在此类伪实时实施例中，导航装置可经布置以在存储器214内及/或在插入于端口228中的卡上缓冲GPS方位且在已存储预定数目之后发射这些GPS方位。此预定数目可为大约20、36、100、200或介于其之间的任一数目。熟练的技术人员将了解，所述预定数目部分地由存储器214或端口228内的卡的大小支配。

在不具有普遍存在的通信信道152的其它实施例中，处理器202可经布置以在形成通信信道152时将记录上传到服务器152。举例来说，此可在导航装置200连接到用户的计算机时。再次，在此类实施例中，导航装置可经布置以在存储器214内或在插入于端口228中的卡上缓冲GPS方位。如果存储器214或插入于端口228中的卡变得充满GPS方位，那么导航装置可经布置以删除最旧GPS方位且如此其可被视为先进先出(FIFO)缓冲器。

在所描述的实施例中，所在之处的记录包括一或多个轨迹，其中每一轨迹表示在24小时周期内那一导航装置200的移动。每一24经布置以与日历天吻合，但在其它实施例中，情形不必如此。

通常，导航装置200的用户给出他/她对将装置所在之处的记录上传到服务器150的同意意见。如果不给出同意意见，那么不将记录上传到服务器150。导航装置本身及/或导航装置所连接到的计算机可经布置以向用户询问他/她对所在之处的记录的此使用的同意意见。

服务器150经布置以接收装置的所在之处的记录且将此记录存储于大容量数据存储装置160内以进行处理。因此，随着时间流逝，大容量数据存储装置160积累已上传数据的导航装置200的所在之处的多个记录。

如上文所论述，大容量数据存储装置160还含有地图数据。此地图数据提供关于道路路段的位置、所关注点的信息及通常在地图上找到的其它此类信息。

现在将参考图5到12描述本发明的实施例。

关于包括指示可导航网络(例如，道路网络)的路段的多个路段的电子地图数据执行本发明的实施例。路段由节点连接。将方法描述为由与用户的交通工具相关联的便携式导航装置(PND)执行。然而，将了解，可使用其它形式的导航装置，例如，集成式交通工具内装置。此外，导航装置可为具有导航功能性的任何移动装置。在其它实施例中，设想，步骤中的至少一些可由服务器执行，使得方法可由服务器单独执行或结合导航装置(例如，PND)一起执行。

参考图5，根据步骤1，接收对交通工具简档的选择。交通工具简档可由用户例如使用图6中所图解说明的方法来选择。在图6中，用户例如通过与触摸屏、按钮、语音指令等交互而选择菜单项“交通工具类型”，且被呈现可用于创建交通工具简档的称作“我的交通工具”的屏幕。如可见，简档包括五个选择：交通工具类型；交通工具的尺寸(长度、宽度及高度)；交通工具的重量(净重量及轴重量)；交通工具的最大速度及交通工具是否载运危险材料(HAZMAT)。在所描绘的实例中，交通工具类型可为以下各项中的一者：汽车；出租车；箱式货车；公共汽车；及卡车；但这些选择仅为示范性的且本发明的实施例可视需要包含较少或较多选择。

在由用户创建交通工具简档或由用户选择预定交通工具简档(即，由于先前可能已创建交通工具简档)之后，简档中所含的信息可用于识别电子地图中应针对所讨论的交通工具受限的路段。举例来说，所述路段可表示道路网络中为以下各项中的一者的可导航元素：对于交通工具的宽度来说太窄；含有对于交通工具的高度来说太低的桥；包含太尖锐的弯曲段；包含太陡峭的倾斜段；针对特定类型的交通工具被禁止；针对特定净重量及/或轴重量的交通工具被禁止；及针对载运特定危险载荷的交通工具被禁止。将了解，这些限制中的一些本质上是物理的，即，由于交通工具与道路本身(例如，低桥等)的大小或其它物理性质之间的冲突而阻止交通工具穿越道路，而其它限制本质上是法律上的，即，由于相关国家、地区及/或市政府设定的要求而阻止交通工具穿越道路。电子地图的受限路段将通常通过将由交通工具简档提供的信息与关联于存储在电子地图中或其副文件中的路段的属性进行比较来识别。

根据图5的步骤2，尝试产生起点(例如交通工具的当前位置)与目的地(例如，已由用户选择的完全避开任何受限路段的目的地)之间的路线。这通过使用被阻塞而不探索电子地图的路段的路线规划算法来实现。路线规划算法可视需要具有任何形式，但通常将涉及使用可能已由用户选择的成本函数来确定穿越路段的成本，及探索包括多个路段的路线以确定起点与目的地之间的最小成本(或最优)路线。成本函数可由用户选择以便例如确定最快路线、最短路线、最具燃料效率的路线等。

然而，通过阻塞电子地图的特定路段，可能不可确定起点与目的地之间的任何路线。换句话说，由于所选择交通工具简档，可能不可产生根据简档中的信息避开所有受限路段的路线。当发生此事件时，例如图7中所描绘的屏幕的屏幕可被展示给用户。所述屏幕包含指示交通工具的当前位置的图标52及指示目的地的图标54；其两者均叠置于从电子地图产生的道路网络的表示上。所述屏幕还包含读为“不存在避开受限道路的路线”的通知50。

根据图5的步骤3，当不可产生路线时，修改路线规划算法使得由所选择交通工具简档识别的路段被惩罚而非被阻塞。通过此路线规划算法产生的路线试图避免使用受限路段，当仍将在不可能找出起点与目的地之间的不包括此类受限路段中的一或多者的路线的情况下如此做。所述路线规划算法可视需要具有任何形式，但同样通常将涉及使用可能已由用户选择的成本函数来确定穿越路段的成本，及探索包括多个路段的路线以确定起点与目的地之间的最小成本(或最优)路线。然而，所述路线规划算法经布置以将成本惩罚应用于在所选择交通工具简档中识别的那些路段，使得穿越所述路段的成本将高于在简档中未识别所述路段的情况下会发生的情况(使得其对于包含在一路线中不那么有利)。

图5的步骤3中所使用的成本函数的目标(即，为了确定最快路线、最短路线、最具燃料效率的路线等)将通常为与图5的步骤2中所使用的目标相同的目标。

在实施例中，步骤3可涉及执行第一“后退”路线规划操作，且如果其失败，那么执行第二“后退”路线规划操作。特定来说，如上文所论述，交通工具简档可识别出于法律原因而受限的第一组路段及出于物理原因而受限的第二组路段。在第一后退解决方案中，路线规划操作中所使用的成本函数惩罚第一组路段，同时继续阻塞第二组路段。包含一些法律上受限部分的路线被视为比包含物理上受限部分的路线更优。偶尔，甚至此第一后退解决方案不产生路线，且在此类情况下，采用第二后退解决方案。在第二后退解决方案中，路线规划操作中所使用的成本函数惩罚第一组路段及第二组路段两者。然而，惩罚程度可为不同的，其中第一组路段比第二组路段受惩罚的程度小。

在图5的步骤4中，分析在起点与目的地之间产生的路线以确定路线中被识别为在所选择交通工具简档中受限的任何路段。接着，将所产生路线及识别所确定路段的数据传递到输出装置以提供给用户–参见图5的步骤5。

举例来说，例如图8中所描绘的屏幕的屏幕可被展示给用户，例如供在沿着路线进行导航(或被引导)时使用。所述屏幕包含读为“此路线包含受限道路”的通知56，使得用户知晓路线包含根据所选择交通工具简档被识别为受限的一些部分。所述屏幕包含指示交通工具的当前位置的图标、指示目的地的图标及表示所产生路线的线58；所有这些叠置于从电子地图产生的道路网络的表示上。如可见，路线58主要展示为实线，但还包含展示为虚线的两个部分59及61。这些虚线表示路线中与受限路段相关联的部分。部分59及部分61的识别所述部分受限的原因的图标60及62也与这些虚线部分相关联。在此例子中，两个部分均识别为被禁止由在简档中选择的类型的交通工具穿越。所述屏幕还在屏幕的右手边识别路线或其部分的线性表示。将了解，此线性表示的放置仅为示范性的且其可视需要定位于屏幕的任一部分中。所述线性表示沿着路线从当前位置64延伸到预定距离或延伸到目的地，且描绘展示受限路段沿着路线的相对位置的图标65及66。将了解，图标65与路段59相关，且当前位于当前位置前方300m处。

在一些实施例中，在当前位置来到受限路段的预定距离内时，显示(在此情形中，线性表示)可在受限路段上放大且提供关于受限路段的一些额外细节。举例来说，这展示于图10中，其中交通工具的当前位置展示为与具有2.5m的高度的低桥相距270m。

在图8展示示范性二维(2D)导航屏幕的同时，图9展示示范性三维(3D)导航屏幕。3D导航屏幕展示交通工具的当前位置及图标72，图标72展示当前正行进的所计划路线上的受限路段的位置。如图11中所展示，用户可选择图标72来提供关于相关联受限路段的额外信息(参见方框82)。举例来说，在图11中，受限的是具有2.5m的高度的低桥。

图12展示向用户展示关于受限路段的警告的另一方式。在此情形中，向用户展示所计划路线的概述：向左转到提姆街(Tim Street)；向右转到辛普森街(Simpson Street)上；且目的地是厄尔法院(Earl Court)。警告用户提姆街包含具有4.5m的高度的低桥，且目的地是死胡同。

因此，根据如图8到12中所描绘的本发明的实施例，用户被提供关于所计划路线的信息例如以便沿着所述路线被引导以及关于沿着路线的存在的任何受限路段的警告信息；受限路段已根据所选择交通工具简档而识别。

将了解，尽管目前为止已描述本发明的各个方面及实施例，但本发明的范围并不限于本文中所阐明的特定布置而是扩展为涵盖归属于所附权利要求书的范围内的所有布置以及对其的修改及更改。

举例来说，尽管前述详细描述中所描述的实施例涉及GPS，但应注意，导航装置可利用任一种类的位置感测技术作为对GPS的替代(或实际上除其之外还利用任一种类的位置感测技术)。举例来说，导航装置可利用使用其它全球导航卫星系统(例如欧洲伽利略系统)。同样，其并不限于基于卫星的系统，而可使用基于地面的信标或使得装置能够确定其地理位置的其它种类的系统来容易地起作用。

虽然已关于为交通工具简档且识别根据交通工具类型、交通工具尺寸等受限的路段的所选择简档描述了优选方法，但将了解，所述简档可为识别电子地图中应在可能的情况下避开的一或多个路段的任何简档。举例来说，用户可创建识别可导航网络中用户在可能的情况下不希望在其上行进的特定部分的简档，且所述简档列示电子地图中等效于网络的所识别部分的路段。

所属领域的一般技术人员还将很好地理解，尽管优选实施例可借助于软件来实施某些功能性，但所述功能性可同样仅在硬件中实施(举例来说，借助于一或多个SIC(专用集成电路))或实际上通过硬件与软件的混合实施。

在未明确陈述的情况下，将了解，本发明在其各方面中的任一者中可包含关于本发明的其它方面或实施例所描述的特征中的任何或所有特征，只要其不相互排斥即可。特定来说，尽管已描述可在所述方法中且由所述设备执行的操作的各种实施例，但将了解，可视需要且视情况在所述方法中且由所述设备以任何组合执行这些操作中的任一者或多者或者所有操作。

Claims (16)

1.一种在由电子地图覆盖的区域中产生路线的方法，所述地图包括多个路段，所述多个路段表示由所述电子地图覆盖的所述区域中的可导航网络的可导航元素，所述方法包括：

接收对简档的选择，所述简档包括识别所述电子地图的一或多个路段的数据；

尝试使用第一路线规划过程产生所述电子地图中的起点与目的地之间的第一路线，在所述第一路线规划过程中由所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者被识别为路线内阻塞，所述尝试由于潜在第一路线中存在被识别为阻塞的路段而失败；

响应于产生所述第一路线的所述尝试失败，使用第二路线规划过程产生所述起点与所述目的地之间的第二路线，在所述第二路线规划过程中经由应用成本惩罚而惩罚由所述所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者；

检测所述第二路线中是由所述所选择简档识别的路段的任何给定路段；及

输出表示所述第二路线及所述给定路段的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述简档是识别交通工具的至少一个性质的交通工具简档；及

所述电子地图的所述一或多个路段是表示对于由具有所述至少一个性质的交通工具穿越不那么期望的可导航元素的路段。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述交通工具的所述至少一个性质包括以下各项中的一或多者：交通工具类型；所述交通工具的至少一个尺寸；所述交通工具的至少一个重量；及识别由所述交通工具载运的任何危险材料的信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二路线规划过程包括：

使用路线计划算法，所述路线计划算法指派穿越所述电子地图的路段的成本且探索所述起点与所述目的地之间的包括多个路段的路线以识别最小成本路线，

其中所述第二路线是所述起点与所述目的地之间的最小成本路线，及

其中通过应用成本惩罚而惩罚由所述所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者，使得由所述所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者对于包含在所述最小成本路线中不那么有利。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

所述电子地图的所述路段中的每一者与表示关联于相应路段的一或多个属性的属性数据相关联；及

使用成本函数且至少部分地基于与针对所述所选择简档相关的路段相关联的所述属性数据而确定穿越每一路段的所述成本。

6.根据权利要求5所述的方法，其中穿越由所述所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者的所述成本包括基于与所述路段相关联的所述属性数据的第一分量及包括所应用成本惩罚的第二分量。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二路线的所述产生响应于接收到来自用户的输入而发生，所述用户的所述输入确认接受包含由所述所选择简档识别的一或多个路段的路线。

8.根据权利要求1所述的方法，其包括在显示装置上向用户显示所述第二路线的至少一部分，所述显示包含以不同于所述第二路线的其它部分的方式显示所述第二路线中表示所述给定路段的部分。

9.根据权利要求1所述的方法，其包括提供用于沿着所述第二路线引导用户的一组导航指令，所述导航指令识别所述给定路段。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述导航指令提供在所述简档中识别所述给定段中的每一者的原因。

11.一种用于在由电子地图覆盖的区域中产生路线的系统，所述地图包括多个路段，所述多个路段表示由所述电子地图覆盖的所述区域中的可导航网络的可导航元素，所述系统包括处理资源，所述资源经配置以：

接收对简档的选择，所述简档包括识别所述电子地图的一或多个路段的数据；

尝试使用第一路线规划过程产生所述电子地图中的起点与目的地之间的第一路线，在所述第一路线规划过程中由所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者被标识为路线内阻塞，所述尝试由于潜在第一路线中存在被识别为阻塞的路段而失败；

响应于产生所述第一路线的所述尝试失败，使用第二路线规划过程产生所述起点与所述目的地之间的第二路线，在所述第二路线规划过程中经由应用成本惩罚而惩罚由所述所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者；

检测所述第二路线中是由所述所选择简档识别的路段的任何给定路段；及

输出表示所述第二路线及所述给定路段的数据。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述系统是导航装置。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述系统是服务器。

14.根据权利要求11所述的系统，其中所述系统是移动装置。

15.一种非暂时性计算机可读介质，其具有存储于其中的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括指令，所述指令在由计算装置读取时，致使所述计算装置使用一种方法在由电子地图覆盖的区域中产生路线，所述方法包括：

接收对简档的选择，所述简档包括识别所述电子地图的一或多个路段的数据；

尝试使用第一路线规划过程产生所述电子地图中的起点与目的地之间的第一路线，在所述第一路线规划过程中由所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者被标识为路线内阻塞，所述尝试由于潜在第一路线中存在被识别为阻塞的路段而失败；

响应于产生所述第一路线的所述尝试失败，使用第二路线规划过程产生所述起点与所述目的地之间的第二路线，在所述第二路线规划过程中经由应用成本惩罚而惩罚由所述所选择简档识别的所述一或多个路段中的每一者；

检测所述第二路线中是由所述所选择简档识别的路段的任何给定路段；及

输出表示所述第二路线及所述给定路段的数据。

16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算装置是导航装置或服务器。

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