CN1692385A - 用于机动车辆的导航系统和控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种导航系统(20)，包括收发部件(210)，显示部件(250)，输入部件(260)，和ECU(230)。收发部件(210)向路径检测服务器(10)发送要求对导航路径进行检测的信号，再从路径检测服务器(10)接收表示导航路径的路径数据。显示部件(250)输出导航路径或变更导航路径。ECU(230)将来自输入部件(260)的关于出发点和目的地的数据传送到收发部件(210)，并将路径数据从收发部件(210)传输到显示部件(250)。此外，在沿导航路径行驶期间，ECU(270)预先计算出预期偏离路径，当移动物体的当前位置偏离导航路径时，从预先计算出的预期偏离路径中选出变更导航路径，从而向显示部件(250)提供变更导航路径。

Description

用于机动车辆的导航系统和控制方法
发明领域
本发明涉及导航系统和用于控制导航系统的方法；尤其涉及在车辆偏离导航路径时通知车辆内的驾驶员导航路径改道的导航系统和用于控制导航系统的方法。
技术背景
如汽车、舰船、飞机等移动物体中，通常安装有常规的导航系统，以便检测其当前位置，前进方向和速度。
常规的导航系统根据表示其经度、纬度和高度信息的GPS(全球定位系统)信号，检测移动物体的当前位置，这些信息从多个卫星接收得来，并在显示设备所显示的地图上示出该物体所检测到的当前位置。导航系统还搜索导航路径，即，从出发点到目的地的捷径或最优路径，并在显示设备所显示的地图上示出导航路径。
图1表示用于控制导航系统的常规方法的流程图。当车辆偏离导航路径时，导航系统的操作如下。
当导航系统接收到由驾驶员输入的检测导航路径的命令信号后，导航系统通过无线网络将该信号发送到路径检测服务器(S10)。然后，路径检测服务器通过使用路线规划方法算出导航路径，从而通过无线网络向导航系统提供表示导航路径的路径数据(S20)。
导航系统响应路径数据，在诸如LCD之类的屏幕上显示出导航路径(S30)。
在显示导航路径期间，导航系统中的导航传感器部件检测车辆的当前位置(S40)。
导航系统确定车辆的当前位置是否偏离导航路径(S50)。当车辆的当前位置偏离导航路径时，导航系统向路径检测服务器发送要求对变更导航路径进行检测的信号(S60)。
随后，路径检测服务器计算出导航系统所需的变更导航路径。此处，变更的导航路径表示自偏离点至目的地的新导航路径(S70)，其中，偏离点为车辆开始偏离导航路径的地点。
此后，路径检测服务器通过无线网络向导航系统发送表示变更导航路径的变更路径数据。然后，导航系统响应变更路径数据显示出变更的导航路径(S30)。
然而，在步骤50中，如果确定车辆继续沿初始导航路径行驶，导航系统确定车辆是否到达目的地(S80)。
如果车辆到达了目的地，则导航系统的操作完成(S90)；否则，导航系统返回步骤30，以显示导航路径。
如上所述，当车辆偏离初始导航路径时，直到导航系统向路径检测服务器要求对变更导航路径进行检测，常规导航系统才向驾驶员通知变更的导航路径，然后从路径检测服务器接收变更路径数据。因此，在查明变更导航路径中存在时间延迟的问题。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种导航系统和一种用于控制导航系统的方法，其中，当车辆偏离初始导航路径时，导航系统通知车辆中的驾驶员预先算好的变更导航路径，从而大大缩短获得变更的导航路径所需的时间延迟。
根据本发明的一个方案，提供了一种移动物体中使用的导航系统，其中包括：收发部件，用于通过无线网络向路径检测服务器发送要求进行检测导航路径的信号，该导航路径为从出发点到目的地的捷径或最优路径，然后通过无线网络从路径检测服务器接收表示导航路径的路径数据；显示部件，用于输出导航路径或变更的导航路径；输入部件，用于输入关于出发点和目的地的数据；和ECU，用于将来自输入部件的关于出发点和目的地的数据传送至收发部件，将来自收发部件的路径数据传送至显示部件，并在沿导航路径行驶期间预先计算表示预期偏离路径的预期偏离路径数据，当移动物体的当前位置偏离导航路径时，从预先计算出的预期偏离路径数据中选出表示变更导航路径的变更路径数据，从而向显示部件提供变更的导航路径。
根据本发明的另一个方案，提供了一种用于导航移动物体的方法，使其从出发点向目的地行驶，该方法包括步骤：(a)通过无线网络，向路径检测服务器发送要求检测导航路径的信号，该导航路径为从出发点到目的地的捷径或最优路径；(b)通过无线网络，从路径检测服务器接收表示导航路径的路径数据；(c)响应所接收的路径数据，显示导航路径；(d)预先计算表示预期偏离路径的预期偏离路径数据；(e)当移动物体的当前位置偏离导航路径时，从预先计算出的预期偏离路径数据中选出表示变更导航路径的变更路径数据；和(f)响应变更路径数据，显示变更的导航路径。
附图简述
根据以下附图，结合后面关于优选实施例的描述，本发明的上述及其他目的和特征将变得显而易见，其中：
图1为显示用于控制导航系统的常规方法的流程图；
图2显示根据本发明优选实施例的导航系统的结构；
图3表示根据本发明优选实施例的用于控制导航系统的方法的流程图；
图4描述根据本发明优选实施例所生成的导航路径；以及
图5A至图5C表示显示变更导航路径的过程，当车辆偏离初始导航路径时根据本发明的优选实施例预先计算出该变更导航路径。
发明详述
图2显示根据本发明优选实施例的导航系统的结构。可将导航系统安装在诸如汽车的移动物体中。如图2所示，导航系统包括路径检测服务器10，导航系统20和无线网络30。
导航系统20包括收发部件210，导航传感器部件220，ECU(电子控制部件)230，音频处理部件240，图像处理部件250，输入部件260和存储器270。
最初，驾驶员通过输入部件260和/或音频处理部件240向导航系统20输入关于出发点和目的地的数据。然后，ECU 230向收发部件210传送来自输入部件260或音频处理部件240的数据。当收发部件210接收数据后，收发部件210通过无线网络30向路径检测服务器10发送该数据和要求检测导航路径的信号。导航路径表示从出发点到目的地的捷径或最优路径。路径检测服务器10响应该信号开始检测导航路径。当检测出导航路径后，路径检测服务器10通过无线网络30向收发部件210传送表示导航路径的路径数据。此后，ECU230将来自收发部件210的路径数据传送到音频处理部件240和/或图像处理部件250。
同时，导航传感器部件220测量车辆的当前位置。当ECU 230要求数据时，再由导航传感器部件220将表示所测车辆当前位置的数据传送至ECU 230。导航传感器部件220包括，用于接收GPS信号的GPS接收机，和用于探测车辆转弯动作和速度的多个传感器。
音频处理部件240从ECU 230接收路径数据，然后以音频信号的形式输出该路径数据。另一方面，音频处理部件240可以当作输入装置。即，驾驶员能够通过音频处理部件240以音频信号的形式，即驾驶员的声音，输入关于出发点和目的地的数据。
图像处理部件250在诸如LCD等的屏幕上所显示的地图上显示出导航路径和车辆的当前位置。
输入部件260将驾驶员所输入的关于出发点和目的地的数据发送到ECU 230。
通过ECU 230，存储器270存储由收发部件210所接收的路径数据或预期偏离路径数据。此处，预期偏离路径数据表示从任意偏离点到目的地的新导航路径。此外，在沿初始导航路径行驶期间，预先计算预期偏离路径。为了通过音频处理部件240和/或图像处理部件250显示数据，当ECU 230请求数据时，存储器270向ECU 230发送所存储的路径数据(或预期偏离路径数据)。
在车辆继续沿初始导航路径前进时，ECU 230通过音频处理部件240和/或图像处理部件250显示路径数据。与此同时，通过使用路径数据和包括连接、交点等的地图结构，ECU 230预先计算预期偏离路径数据。此后，ECU 230将预期偏离路径数据存储在存储器270中。此外，ECU 230确定由导航传感器部件220所计算出的车辆当前位置是否处在初始导航路径上。当车辆的当前位置偏离导航路径时，ECU230立即发送信号，要求音频处理部件240或图像处理部件250显示变更导航路径，通过检查哪条预期偏离路径包含有车辆当前位置而从预期偏离路径中将该变更导航路径选出。变更导航路径表示从偏离点到目的地的新导航路径。偏离点是车辆开始偏离导航路径的位置。
图3表示根据本发明优选实施例的用于控制导航系统的方法的流程图。参照图2和3，将详细描述用于控制导航系统的方法。
首先，驾驶员通过使用输入部件260和/或音频处理部件240输入关于出发点和目的地的数据。该数据通过ECU 230传送到收发部件210。此后，收发部件210通过无线网络30向路径检测服务器10发送要求对导航路径进行检测的信号(S100)。
然后，路径检测服务器10计算导航路径，即从出发点到目的地的捷径或最优路径，从而通过无线网络30向收发部件210提供表示导航路径的路径数据(S110)。
收发部件210将路径数据发送到ECU 230，ECU 230将路径数据存储在存储器270中并命令图像处理部件250和/或音频处理部件240显示车辆的当前位置和导航路径(S120)。
在显示导航路径期间，通过ECU 230预先计算预期偏离路径数据。ECU 230将预期偏离路径数据存储在存储器270中(S130)。
同时，导航系统20通过导航传感器部件220检测车辆的当前位置(S140)。
ECU 230确定车辆的当前位置是否偏离导航路径(S150)。当车辆的当前位置偏离导航路径时，ECU 230通过音频处理部件240和/或图像处理部件250显示出变更导航路径(S160)。
当在步骤150中车辆当前位置不偏离导航路径时，或在步骤160中显示出变更导航路径时，ECU 230都会确定车辆的当前位置是否到达目的地(S170)。
当车辆的当前位置到达目的地时，导航系统的操作完成(S180)。否则，ECU 230再次执行步骤120，显示导航路径或变更的导航路径。
图4描述通过使用根据本发明的方法所生成的示例性导航路径。如图4所示，通过使用所画出的表示为连接#1至#4的粗实线在屏幕上显示导航路径。导航路径由诸如A1，A2等的交点，和连接在交点之间的路线组成。
当车辆偏离导航路径时，无需计算变更导航路径。由于移动物体沿导航路径行驶时已预先计算出预期偏离路径，所以当车辆偏离导航路径后，导航系统20可立即显示出变更的导航路径。此处，从当前位置与目的地之间的所有交点和路线之间选出的任选点到目的地之间的预期偏离路径已经完全地预先计算出。因此，当车辆在偏离点处偏离导航路径时，通过检查哪条预期偏离路径包含有车辆当前位置而从预期偏离路径中选出变更导航路径。随后立即显示出从偏离点到目的地的变更导航路径。
图5A至图5C表示根据本发明优选实施例的当车辆偏离导航路径时显示变更导航路径的过程。
例如，假设所显示的导航路径如图4所示。从交点40，即出发点，到交点60，即目的地，的导航路径包括连接#1，交点A1，连接#2，交点A2，连接#3，交点A3和连接#4。如图5A所示，当车辆50的当前位置位于连接#1上时，导航系统20引导驾驶员依照路径数据P的指引，即在交点A1处进入连接#2。
然而，如图5B所示，当车辆50偏离路径数据P而进入连接#5时，由于当车辆沿连接#1行驶时，已经预先计算出从交点A1到目的地的所有预期偏离路径，所以导航系统20即刻显示出从连接#5到目的地的变更导航路径Pn(即，连接#5，交点A4，连接#6，交点A5，连接#7，交点A2，连接#3，交点A3，连接#4)。
如上所述，根据本发明的导航系统和方法，通过在车辆偏离导航路径后即刻对驾驶员显示出变更导航路径，减少了获得变更导航路径所需的时间延迟。
以上已经关于优选实施例示出并描述了本发明，对于本领域技术人员应该理解，在不偏离后面权利要求所限定的本发明的精神和范围的条件下，可做出多种变化和修改。

Claims (12)

1、一种用在移动物体中的导航系统，包括：
收发部件，用于通过无线网络向路径检测服务器发送信号要求对从出发点到目的地的捷径或最优路径进行检测，再通过该无线网络从该路径检测服务器接收表示该导航路径的路径数据；
显示部件，用于输出该导航路径或变更的导航路径；
输入部件，用于输入关于该出发点和该目的地的数据；以及
ECU，用于将来自该输入部件的关于该出发点和该目的地的该数据传送至该收发部件，将来自该收发部件的该路径数据传送至该显示部件，在沿该导航路径行驶期间预先计算表示预期偏离路径的预期偏离路径数据，当该移动物体的当前位置偏离该导航路径时，从该预先计算出的预期偏离路径数据中选出表示该变更导航路径的变更路径数据，从而向该显示部件提供该变更导航路径。
2、如权利要求1所述的系统，还包括用于检测所述移动物体所述当前位置的导航传感器部件。
3、如权利要求2所述的系统，其中所述显示部件包括，音频处理部件和/或图像处理部件，该音频处理部件用于输出音频信号形式的所述路径数据或所述变更路径数据，该图像处理部件用于输出图像信号形式的该路径数据或该变更路径数据。
4、如权利要求3所述的系统，其中，通过检查哪条所述预期偏离路径包含所述当前位置，所述ECU从该预期偏离路径数据中选择所述变更路径数据。
5、如权利要求1所述的系统，还包括存储器，用于存储自所述ECU所传送的所述路径数据和所述预期偏离路径数据，并且当该ECU需要所述已存储的路径数据和所述已存储的预期偏离路径数据时，传送该已存储的路径数据和该已存储的预期偏离路径数据，以通过所述显示部件显示该已存储的路径数据和该已存储的预期偏离路径数据。
6、如权利要求1所述的系统，其中，预先计算从多个偏离点到所述目的地的所述预期偏离路径，该偏离点是所述移动物体开始偏离所述导航路径的任意位置。
7、一种用于导航移动物体，使其从出发点向目的地行驶的方法，该方法包括步骤：
(a)通过无线网络，向路径检测服务器发送信号要求检测从所述出发点到所述目的地的捷径或最优路径；
(b)通过无线网络，从路径检测服务器接收表示所述导航路径的路径数据；
(c)响应所接收的该路径数据，显示该导航路径；
(d)预先计算表示预期偏离路径的预期偏离路径数据；
(e)当该移动物体的当前位置偏离该导航路径时，从该预先计算出的预期偏离路径数据中选出表示变更导航路径的变更路径数据；以及
(f)响应该变更路径数据，显示该变更导航路径。
8、如权利要求7所述的系统，还包括检测所述移动物体所述当前位置的步骤。
9、如权利要求8所述的系统，其中，在步骤(c)和(f)中，以音频信号形式或以图像信号形式，输出所述导航路径和所述变更导航路径。
10、如权利要求9所述的系统，其中，在步骤(e)中，通过检查哪条所述预期偏离路径包含所述当前位置，而从所述预期偏离路径数据中选择所述变更路径数据。
11、如权利要求7所述的系统，还包括所述步骤，该步骤在接收所述路径数据或所述预期偏离路径数据后将该路径数据或该预期偏离路径数据存储在存储器中，并且当显示所述导航路径或所述变更导航路径时从存储器取出所存储的该路径数据或存储的该预期偏离路径数据。
12、如权利要求7所述的系统，其中，在步骤(d)中预先计算从多个偏离点到所述目的地的所述预期偏离路径，该偏离点是所述移动物体开始偏离所述导航路径的任意位置。
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