CN1766529A - 导航系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导航系统，包括用于存储数字导航数据的非易失、可写存储器，和用于检查访问码以允许访问存储在存储器中的数字导航数据的装置。

Description

导航系统

技术领域

本发明涉及导航系统，并且涉及导航系统中存储数字导航数据的方法和访问数字导航数据的方法。

背景技术

在很多情况下，导航系统在向用户提供怎样到达预定目的地的信息时非常有用。这样的导航系统安装在，如手提GPS装置中。另外例如，越来越多的车辆，如汽车中设置有导航系统。

在车辆中，导航系统通过提供如关于驾驶员选择道路的指示的驾驶指示而辅助驾驶员。特别地，例如，通过从一列预先存储的目的地中选择特定目的地，或者输入相应的坐标，用户可输入所需目的地。除了输入目的地外，导航系统通常还借助于GPS系统和辅助运动传感器(additiona1 movement sensor)来确定当前位置。可选地，用户也可手动输入出发位置。根据出发点(例如当前位置)和目的地，然后系统确定路线信息。路线信息是关于怎样从预定起始点到达目的地的信息。

为了确定路线信息，导航系统使用数字导航数据。数字导航数据是系统确定导航信息或者路线信息所需的数据。特别地，数字导航数据包括数字地图数据。此外，数字导航数据还包括特定地点的信息，例如餐馆、旅馆、加油站或者其它用户感兴趣的地点的信息。

特别地，根据出发点、终点(目的地位置)和数字地图数据，导航系统根据预定标准决定怎样到达目的地。特别地，向用户提供的路线信息包括关于所选道路的信息。

在当前的导航系统中，数字地图数据通常存储在CD或者DVD中。为使用导航系统，将磁盘装入作为导航系统一部分的磁盘驱动器。在一张磁盘上，存储具体区域的道路数据。在使用中，导航系统访问磁盘上的数据从而确定导航信息。

例如包含在个人数字助理(PDA)中的一些导航系统，包括非易失性、可写存储器，以存储数字地图数据。在这种导航系统的情况下，数字地图数据从如CD或DVD的磁盘(或者至少部分地图数据)通过合适的连接传输到导航系统。然后，数据永久地存储在PDA中。

但是，这种导航系统的缺点是，在将导航数据存储到导航系统的存储器后，不再需要具有数据的原始磁盘。因此，一张磁盘的导航数据可以被复制和用于多个导航系统。换言之，不能控制且特别地不能阻止磁盘导航数据的传播。

发明内容

所以，本发明要解决的问题是提供一种导航系统，其中可控制数字导航数据的传播和使用。

根据权利要求1的导航系统解决了该问题。

因此，所提供的导航系统包括：

用于存储数字导航数据的非易失、可写存储器，优选为硬盘，和

用于检查访问码(access code)的装置，允许以访问保护的方式访问存储在存储器中的数字导航数据。

以访问保护方式存储指不可随意地访问数字导航数据，即访问受到限制并且仅在出示了正确地访问码才能被允许。换言之，只有有效的访问码才允许使用存储的数字导航数据。

访问码是字符串或者字母数字序列。如果检查访问码产生了允许访问数据的结果(肯定的)，则访问码是正确的或有效的。

因此，因为导航系统包括检查访问码的装置，由于该数据以访问保护的方式存储，所以仅在检查访问码并产生肯定结果后允许访问数据。从而以非常有效的方式控制数字导航数据的访问。

根据优选实施例，用于检查访问码的装置可被配置以解密数字导航数据和/或检查访问密码。

总的来说，有不同的可能以访问保护的方式存储数字导航数据。例如，加密部分数据或者所有数据。在这种情况下，在访问该数字导航数据前，需要解密数据。优选地，解密该数字导航数据的密码包括或就是该访问码。

解密密钥可以但不必须与加密密钥相同。如果两个密钥相同，则提出对称加密方法，然而在加密密钥和解密密钥不同的情况下，则提出不对称加密方法。

根据有利的选择，可使用随机数加密该数字导航数据。这样，获得了与公开密钥加密方法的情况相似的加密。在这种情况下，随机数形式的密钥也叫做对话密钥。在对话中(其中数据被加密)一次生成这样一个密钥。可通过任何形式的随机数发生器(作为种子数)获得随机数，该随机数发生器利用例如用户现在、以前的键击，导航系统确定的位置等。使用该对话密钥，数据被加密。然后，通过不同的预定密钥和可能一种不同的加密方法加密对话密钥本身。在解密数据时，在采用对话密钥解密数据前，首先应解密该对话密钥。当使用更加安全，从而更加耗时的加密方法来加密该对话密钥而不是加密数据本身时，这样的选择特别有用。在该选择中，因为加密密钥(对话密钥)与解密密钥相同，数据的加密通过对称方法执行。

根据另一个选择，数字导航数据不需要加密，但是数字导航数据的访问需要访问密码。该访问密码与允许访问数字导航数据的密码对应。

将该数字导航数据以访问保护方式存储还有其它可能性。在任何情况下，仅在具有有效访问码时才允许数据的访问。

根据优选实施例，导航系统还包括生成数字导航数据的访问保护码的装置。

访问保护码是用于以访问保护的方式存储数据的密码。例如，访问保护码可以是加密数据的密钥。可选地，访问保护码也可以是用于阻碍访问数据(没有加密数据)的密码，从而仅在示出有效访问码时才允许访问数据。仅在访问码与访问保护码以某种方式匹配时，例如，访问保护码是加密密钥而访问码是解密密钥时，才可访问数字导航数据。

访问码和访问保护码可以，但不必相互导出。例如，访问码和访问保护码是公钥方案中的一对密钥，其中不能从公钥(负责加密数据)推导私钥(负责解密数据)。但是，在可选实施例中，也可能访问码和访问保护码都相同。

为了加强对访问数字导航数据的限制，根据导航系统的另一个实施例，用于生成访问保护码的装置能被配置成使用导航系统的标识码和/或数字导航数据的标识码生成访问保护码。可能的标识码包括导航系统的序列号，即设备和/或预先存储数字导航数据的磁盘的序列号，和/或数字导航数据的版本号。

这样，由于对访问保护码这样的相关性，数据的访问与导航系统的标识码和/或数字导航数据的标识码相结合。换言之，对具有不同标识码的导航系统或者具有不同标识码的数字导航数据，访问保护码是不同的。

然后，因为访问码必须与访问保护码匹配，有效的访问码也取决于导航系统的标识码和/或数字导航数据的标识码。

优选地，导航系统的标识码和/或数字导航系统的标识码是唯一的。例如这即是如果标识码包括导航系统或者磁盘的序列号的情况。

例如，在导航系统的标识码唯一的情况下，这对访问数据而使用特定导航系统进行了限制；如果数字导航数据存储在不同导航系统的存储器中，访问保护码会不同，因此，相应的访问码也不同。

根据另一个实施例，导航系统还包括使用访问保护码加密数字导航数据的装置。

在这种情况下，数字导航数据的加密密钥取决于访问保护码。特别地，访问保护码作为密钥加密数字导航数据本身或者作为另一个密钥加密数字导航数据，如对话密钥。例如，如果一个更加复杂且耗时的方法是使用访问保护码加密另一个密钥，而不是使用该另一个密钥加密数字导航数据的方法，那么后者是有用的。

优选地，上述导航系统还包括用于输入访问码的输入装置(优选地为键盘)、磁盘驱动器、空中接口和/或网络接口。

这样，实现了输入访问码的有效方式。优选地，磁盘驱动器是光盘驱动器。

优选地，上述导航系统还包括磁盘驱动器，其配置为读取存储在可移动磁盘上的访问码，读取优选地存储在光盘上的访问码。

在本发明的意义中可移动磁盘是数据载体，其在系统的工作过程中可被载入导航系统中和从导航系统中卸载(移除)。例如，光盘可为CD或者DVD。优选地，数字导航数据也可存储在同样的可移动磁盘中。然后，所有需要的信息都存储在磁盘上，特别地，一方面，数字导航数据将存储在导航系统的存储器中，另一方面，将检查访问码以允许访问存储在导航系统存储器中的数字导航数据。

根据优选的实施例，磁盘驱动器能被配置为读取存储在可移动磁盘上的复制保护访问码。

因为访问码以复制保护的方式存储，防止了将访问码从磁盘复制到存储器。所以，仅当具有复制保护访问码的磁盘出现在系统中时，才可能访问数字导航数据。这保证了用户圈子限制在拥有磁盘的人，该磁盘具有复制保护访问码。

有不同的方式将访问码以复制保护方式存储在可移动磁盘中。优选地，复制保护至少包括一个读取失败错误(read fault error)，其基于可移动磁盘的至少一个缺陷扇区(defect sector)。通常由于缺陷扇区和相应的读取失败错误，从而防止了复制。

可选地或者另外地，复制保护基于电子指纹、很短的数据轨迹(从而不能通过复制如CD烧录装置的装置复制该轨迹)、加密和/或存储在区域(扇区)上的数据，该区域不能通过复制装置访问或者仅能通过导航系统的磁盘驱动器访问或者读取。其它以复制保护的方式存储访问码的方法也是可行的。

根据上述导航系统的另一个实施例，其中用于检查访问码的装置配置为依照预定时间间隔和/或依照访问数字导航数据的预定次数，有规律地、优选周期性地在导航系统的工作过程中检查访问码。

在工作中有规律地检查访问码保证了不仅在启动导航系统时检查用户是否真地被授权访问数字导航数据。特别地，在访问码存储在磁盘上的情况下，这防止了在启动导航系统后，将磁盘取出并用于另一个不同的导航系统中。

本发明还提供了将数字导航数据存储在具有非易失、可写存储器(优选为硬盘)的导航系统中的方法，包括将数字导航数据写入存储器，其中数字导航数据以访问保护方式存储。

这样，数字导航数据以这样一种方式存储在导航系统中，即仅有有限数量的用户(被授权的用户)可访问数字导航数据从而使用导航系统。

优选地，该方法包括在将数字导航数据写入存储器的过程中或以后生成访问保护码。这指在将数字导航数据写入存储器以前，访问保护码不存在。换言之，不能预先知道访问保护码从而增加了安全性。

根据优选实施例，访问保护码可通过导航系统的标识码和/或存储数字导航数据的标识码生成。

这样，数据的访问保护取决于导航系统的标识码和/或数字导航数据的标识码，从而与特定导航系统和/或数据的特定版本相结合。特别地，对授权访问存储在特定导航系统内的用户，不必还授权该用户访问不同导航系统中的数据。这样，以很有效的方式控制数字导航数据的传播。可能的标识码可以包括导航系统的序列号，如，设备和/或预先存储数字导航数据的磁盘的序列号，和/或数字导航数据的版本号。

有利地，导航系统的标识码和/或数字导航数据的标识码是唯一的。

根据优选实施例，上述方法包括使用访问保护码来加密数字导航数据。

本发明还提供了访问存储在导航系统的非易失、可写存储器中的数字导航数据的方法，其中数字导航数据以访问保护方式被存储，包括步骤：

提供访问码，和

在导航系统的工作期间检查访问码。

通过该方法，由于有效访问码，所以仅允许被授权的用户访问存储在导航系统中的数字导航数据。

优选地，提供访问码可以包括利用导航系统的标识码和/或存储的数字导航数据的标识码而生成访问码。

这样，访问码与如导航系统的序列号的标识码和/或如存储的数字导航数据的版本号的标识码相结合，从而产生对特定导航系统或数据的特定版本的访问码的限制。

有利地，导航系统的标识码和/或数字导航数据的标识码是唯一的。

优选地，提供访问码可以包括从载入导航系统的磁盘驱动器中的可移动磁盘(优选光盘)读取访问码。

可选地，通过不同的输入装置(如键盘)和空中接口和/或网络接口提供访问码。

根据优选实施例，在提供访问码之前，从载入所述导航系统的磁盘驱动器的可移动磁盘中读取数字导航数据，然后根据上述方法存储数字导航数据。

然后，数字导航数据和访问码都在同样的可移动磁盘上提供。在将数字导航数据存储在导航系统的存储器中以后，通常，访问存储的数字导航数据比访问磁盘上的数据快。但是，要访问存储在导航系统的存储器中的数字导航数据，仍然需要提供也存储在可移动磁盘上的有效的访问码。

优选地，该存储的访问码可被复制保护。因此，不可能将访问码也复制到导航系统的存储器中。

根据优选实施例，检查访问码可以包括依照预定时间间隔和/或依照访问数字导航数据预订次数，规律地、优选周期性地在导航系统工作期间检查访问码。

本发明还提供了可直接载入数字计算机的内部存储器中的计算机程序产品，其包括执行一种上述方法的步骤的软件代码部分。

此外，本发明提供了一种存储在可由计算机系统读取的介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序装置，用于使计算机执行上述方法中的一种方法的步骤。

需要理解这个意义上的数字计算机还包括导航系统，特别地，如上所述在其中处理数字数据。

本发明的其它特征参考下面示例和附图而说明。

附图说明

图1示出了一个实施例，其图解用于导航系统的访问码和访问保护码之间的相互影响；

图2示出了在存储器中存储导航数据的例子；

图3示出了访问所存储的数据的例子；和

图4是提供使用已存储的导航数据的导航系统的示例的流程图。

具体实施方式

图1示出了用于存储在存储器中的导航数据的访问码和访问保护码之间的相互影响的示例。在该图中，示出了非易失、可写存储器101。该可写存储器101是硬盘(hard drive)。存储器101是安装在汽车内的导航系统的一部分，例如，为了向用户(即驾驶员)提供关于怎样到达特定目的地的导航信息。

特别地包括数字地图数据的导航数据，以访问保护的方式存储在存储器中。任何人不能直接地访问所存储的数据。

特别地，已存储的数据的访问通过访问保护密钥102保护。数据的访问保护以不同方式获得。例如，已存储的数据可通过访问保护密钥102加密。如另一个例子，访问所存储的数据可能需要向系统提供密码；没有有效的密码，不能够访问。

在所示出的例子中，利用两个不同输入生成访问保护码102。在一方面，使用最初存储在例如CD或者DVD的光盘103上的导航数据的标识码。标识码可能对应将存储到存储器101中的数据载体103上的数据的版本号。

除了该标识码以外，还提供了导航系统的标识码。导航系统104的标识码可能对应导航系统的序列号，其是唯一的标识码。

这两个标识码用于生成访问保护码102。这可通过不同方法实现。例如，如果导航数据的标识码和导航系统的标识码不仅仅是数字，还包括字母，那么首先将每个标识码译为自然数。例如，通过将其相加或者相乘，作为结果的两个数字可以结合。这同样产生自然数形式的访问保护码。当然，根据为已存储的导航数据所选择的访问保护的类型，也可采用生成访问保护码的其它方法。

为了访问访问保护的导航数据，需要访问码105。访问码105可以但不必须与访问码102相同。

根据导航数据的访问保护的种类，能以不同方式使用访问码从而实现数据的访问。例如，访问码105可用于解密已加密的导航数据。可选地或另外地，仅检查访问码并且(如果该检查产生肯定的结果即该访问码有效)可以不用另外译码而允许直接访问所存储的数据。

访问码105以很多不同方式提供给该导航系统。根据第一可能性，访问码105可通过导航系统104本身利用导航系统的按键或者语音对话系统直接输入。

可选地，外部设备，例如便携式终端106，可连接到导航系统。访问码可通过外部设备的按键来输入，或者访问码能够存储在外部设备中并且通过设备106与导航系统的连接而传输到导航系统。

根据另一个选择，访问码以无线方式提供。例如，可提供访问码服务器107，其根据请求将访问码发送给导航系统。例如为了实现这个，导航系统设置有构成无线传输的空中接口或者网络接口。

也可采用图中没有示出的其它选择。再举一个例子，存储了访问码的CD或者DVD可载入到导航系统中。

通过将访问码存储在导航系统的存储器中而将访问码以非易失方式提供给导航系统中。可选地，访问码也可载入导航系统的非永久性内存中。在这种情况下，在关闭导航系统后，需要再次提供访问码。

图2示出了怎样将导航数据存储在导航系统的非易失、可写存储器中。在第一步201，导航数据设置在一些种类的数据载体中。数据载体可以是光盘，例如CD或者DVD。特别地，以这种方式提供的导航数据包括数字地图数据。

此外，数据载体可存储用于导航系统的其它信息。例如，可提供可能的目的地和/或旅馆、餐馆等的列表。数据载体上的导航数据可以，但不必须以访问保护的方式提供。如果导航数据以访问保护的方式提供，需要访问码来访问数据载体上的数据。

在下一步202，从数据载体中读取导航数据并且将其写入导航系统的存储器。在该步骤，仅有一些数据可被写入存储器。可选地，也可读取或写入数据载体上的所有数据。

在步骤203，生成访问保护码。如上所述，根据要使用的访问保护的种类，有生成这样访问保护码的不同的可能性。例如，访问保护码可用于加密存储器中的所有存储的数据。在这样的情况下，需要生成合适的加密密钥。用于这样的加密密钥的参数是导航系统的序列号和/或导航数据的版本号。

但是，也可生成与公开的加密方法相似的另外的对话密钥。如上所述，对话密钥是根据预定参数生成的随机数。例如，可由导航系统的密钥上的按键(keystroke)和/或使用为导航系统提供的位置参数或者运动参数生成随机数。如果设置了对话密钥，该对话密钥用于加密导航数据，然后通过基于导航系统的序列号和导航数据的版本号的访问保护密钥加密对话密钥。如果使用更快但较不安全的方法来利用对话密钥加密导航数据而不是加密该对话密钥本身，那么这种方法特别有用。

在最后一步204，已存储的导航数据利用访问保护码而被加密。如上所述，这种加密不需要直接使用访问保护码来执行，而可通过对话密钥来执行。可使用不同的加密方法，例如DES、IDEA、RC5、RSA或DHA。

图3中示出了怎样访问以访问保护方式存储的导航数据的例子。在该示例中，数字导航数据以加密的方式存储。

在第一步301，检查导航系统中是否有访问码，例如，由于用户的输入或者存储有访问码的磁盘的存在。如果没有，请求访问码(步骤302)，例如，通过对用户的相应提示。

但是，如果确实显示有访问码，在下一步303检查访问码是否实际上有效。还有，如果访问码无效，该方法回到步骤302并且请求访问码。

换言之，如果存在有效的访问码，在下一步骤304中，使用有效的访问码解密存储的导航数据。这样的描述可根据已存储的数据的解密的类型以不同的方式执行。例如，访问码可直接用作该数据的解密密钥。如果另一方面，对话密钥用于加密上述数据，该访问码可用于解密对话密钥，其依次用于解密所存储的导航数据。在解密存储的导航数据后，如果需要可访问和进一步处理导航数据。

图4是示出了在导航数据是以访问保护特别是加密方式存储的情况下，向用户提供导航或者路线信息的例子。

在该示例中，在第一步401，检查了访问码。这里，这表示已经检查过访问码的存在和有效性。根据检查的结果(步骤401)，方法从步骤402或步骤403继续。如果没有访问码存在或者访问码无效，在步骤402请求访问码，例如通过向用户输出相应的提示。

换言之，如果访问码存在和有效，在步骤403利用访问码解密所存储的导航数据。这表示，在解密后，该已解密的导航数据出现在非永久性存储器中。

在下一步404中，确定了目的地。这可通过不同方式实现。例如，用户可在一组以前存储的目的地中选择目的地。可选地，用户也可通过相应坐标输入所需目的地。

在步骤405确定了当前位置。通常，这根据如通过GPS系统所获得的卫星信息来完成。除了这个信息，还可使用源于运动传感器(例如，速度传感器、陀螺仪)的其它信息。根据当前位置和目的地，此外根据已解密的导航数据，特别是地图数据，确定了路径(步骤406)。

相应路线信息在下面步骤407中输出。路线信息为指示用户(即驾驶员)怎样驾驶和选择哪条路的信息。该路线信息可视觉上和/或听觉上地输出。

在下一步408是检查访问码是否需要再次检查。如果访问码没有直接存储在导航系统中而是存储在载入导航系统的外部数据载体中(如，CD或DVD)，那么该步骤特别有用。在这种情况下，反复检查访问码促使用户让相应的数据载体(如，导航系统的磁盘驱动器中的相应CD)与导航系统一直保持连接。恰当的再检查标准是基于依照上一次检查访问码的预定时间间隔，和/或基于访问导航数据的预订次数。例如，在导航系统工作期间，可每五分钟检查一次访问码。

如果没有满足这些标准，系统回到步骤407且输出即将到来的路线信息。但是如果满足了相应的条件，就在步骤409中检查访问码。如果结果是肯定的(即访问码存在且有效)，该方法回到步骤407并且继续输出路线信息。

如果没有访问码或者访问码无效，该方法继续步骤410请求访问码，然后回到步骤409。

Claims (25)

1.一种导航系统包括：

用于存储数字导航数据的非易失、可写存储器，优选为硬盘，和

用于检查访问码以允许访问存储在所述存储器中的数字导航数据的装置。

2.如权利要求1所述的导航系统，其中用于检查访问码的所述装置被配置为解密所述数字导航数据和/或检查访问密码。

3.如权利要求1或2所述的导航系统，还包括为所述数字导航数据生成访问保护码的装置。

4.如权利要求3所述的导航系统，其中所述访问保护码取决于所述导航系统的标识码和/或取决于所述数字导航数据的标识码。

5.如权利要求4所述的导航系统，其中所述导航系统的所述标识码和/或所述数字导航数据的所述标识码是唯一的。

6.如权利要求3-5之一所述的导航系统，还包括用于使用所述访问保护码加密所述数字导航数据的装置。

7.如权利要求3或4所述的导航系统，还包括用于输入所述访问码的优选为键盘的输入装置、磁盘驱动器、空中接口和/或网络接口。

8.如上述任何一个权利要求所述的导航系统，还包括磁盘驱动器，其被配置为读取存储在优选为光盘的可移动磁盘上的访问码。

9.如权利要求8所述的导航系统，其中所述磁盘驱动器被配置为读取存储在可移动磁盘上的复制保护访问码。

10.如权利要求9所述的导航系统，其中所述复制保护至少包括一个基于所述可移动磁盘的至少一个缺陷扇区的读取失败错误。

11.根据上述任何一个权利要求所述的导航系统，其中用于检查访问码的所述装置被配置为，依照预定时间间隔和/或依照访问所述数字导航数据的预定次数，规律地、优选周期性地在所述导航系统的工作期间检查访问码。

12.一种将数字导航数据存储到具有非易失、可写存储器，优选为硬盘的导航系统中的方法，包括将所述数字导航数据写入所述存储器，其中为所述数字导航数据生成访问保护码。

13.如权利要求12所述的方法，包括在将数字地图写入所述存储器过程中或者在将数字地图写入所述存储器以后生成所述访问保护码。

14.如权利要求12或13所述的方法，其中利用所述导航系统的标识码和/或所述数字导航数据的标识码生成所述访问保护码。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述导航系统的所述标识码和/或所述数字导航数据的所述标识码是唯一的。

16.如权利要求12-15之一所述的方法，还包括使用所述访问保护码加密所述数字导航数据。

17.一种用于访问存储在导航系统的非易失、可写存储器的数字导航数据的方法，其中所述数字导航数据以访问保护的方式存储，包括步骤：

提供访问码，和

在所述导航系统的工作期间检查所述访问码。

18.如权利要求17所述的方法，其中提供访问码包括利用所述导航系统的标识码和/或所述数字导航数据的标识码生成访问码。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述导航系统的所述标识码和/或所述数字导航数据的所述标识码是唯一的。

20.如权利要求17-19之一所述的方法，其中提供访问码包括从优选为光盘的可移动磁盘中读取所述访问码，所述可移动磁盘被载入所述导航系统的磁盘驱动器中。

21.如权利要求16所述的方法，其中在提供访问码之前，从载入所述导航系统的磁盘驱动器中的所述可移动磁盘读取所述数字导航数据，并且根据所述权利要求12-16之一的方法存储所述数字导航数据。

22.如权利要求20或21所述的方法，其中所述存储的访问码受到复制保护。

23.如权利要求14-18之一所述的方法，其中检查所述访问码包括依照预定时间间隔和/或依照访问所述数字导航数据的预订次数，有规律的、优选周期性地检查所述访问码。

24.一种可直接载入数字计算机的内部存储器的计算机程序产品，包括软件代码部分，用于执行根据所述权利要求12-23之一所述的方法的步骤。

25.一种存储在可由计算机系统读取的介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序装置，用于使计算机执行根据所述权利要求12-23之一所述方法的步骤。

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