CN1821719A - 导航系统中引导移动物体的行驶路线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种导航系统以及用于引导具有该导航系统的移动物体的方法，该导航系统包括控制单元，其确定该移动物体的当前位置和该移动物体是否已到达引导目标的引导点。该控制单元基于该移动物体的当前位置提供行驶路线。在该移动物体到达该引导点后，确定用于该引导目标的第一转向引导图标和第二转向引导图标，其中来自多个预先存储的转向引导图标的该第一转向引导图标和第二转向引导图标共同地表示在该引导点所建议的车辆操作和在该引导目标的位置处的行驶方向。在引导点处，相对于在整个车辆操作中的行驶路线顺序地显示引导图标。

Description

导航系统中引导移动物体的行驶路线

技术领域

本发明涉及导航系统以及在导航系统内通过行驶路线引导移动物体的方法。

背景技术

由于道路和公路上各种移动物体例如机动车辆等数量增长，交通拥堵及基础设施上的其他压力也已增加。具体地说，车辆数量的增加远比支撑的基础设施的实际增加和改进迅速。因此，车辆及其他移动物体内的导航系统提供了避免或减少交通拥堵的一种方法。

导航系统利用从多个GPS(全球定位系统)卫星发射的导航消息和由设置到相应移动物体的多个传感器如陀螺仪、速度传感器等所检测的移动物体行驶状态检测信号来检测当前位置。如果检测到该移动物体的当前位置，则将检测到的该移动物体的当前位置与地图数据进行匹配。然后将该移动物体的当前位置连同相应地图显示在显示单元上。该导航系统提供利用地图数据搜索移动物体从始发地到目的地的行驶路线的功能，和对该行驶路线进行引导以使移动物体能够沿搜索的行驶路线行驶的功能。

当移动物体在沿搜索的行驶路线行驶时，导航系统搜索在该移动物体前方的规定的引导目标，例如交叉路口、桥下通路、上跨桥、公路入口/出口等。如果该移动物体接近规定的距离内的搜索的引导目标，则导航系统通过语音信号等来引导行驶路线。

导航系统确定该移动物体是否偏离了搜索的行驶路线并沿着另一不同的路线行驶。如果导航系统确定该移动物体偏离了行驶路线，导航系统告知用户偏离了行驶路线，以使用户正确地驾驶该移动物体沿正确的行驶路线。因此，导航系统搜索该移动物体的正确行驶路线，并引导该移动物体沿着该正确的行驶路线，使得可以有效地利用给定的公路体系。

导航系统检测该移动物体的当前位置，并以检测的当前位置为参考，来确定引导目标是否位于行驶路线前方设定的距离内。如果引导目标位于设定的距离内，则导航系统利用语音信号和在显示单元上显示的行驶方向图标，指示该移动物体从相应的引导目标处采取的行驶方向，例如指示左转。在利用引导语音信号和行驶方向图标引导该移动物体的行驶方向中，如果位于该移动物体前方的引导目标彼此相隔相对远的距离，则导航系统可以准确地引导该移动物体的行驶方向。

然而，如果位于该移动物体前方的引导目标彼此相当地接近，则通常的导航系统难以确定用于引导行驶方向的引导目标的准确位置。因此，由于以根据未引导的目标的位置来引导的行驶方向驾驶该移动物体，则用户可能常常会偏离行驶路线。

例如，假设如图1a所示，假设移动物体100顺序地沿节点102、104和106之间的路径行驶，并然后在作为交叉路口的节点106右转，以在节点106和节点108之间的路径上行驶。导航系统确定作为行驶路线的引导目标的节点106是否位于该移动物体100前方设定的距离内。具体地说，导航系统确定该移动物体100是否已到达用于引导作为引导目标的节点106的行驶路线的引导点P1。

如果该移动物体100已到达引导点P1，则导航系统利用语音信号引导在节点106右转。导航系统还在显示单元上显示如图1b所示的用于引导右转的行驶方向图标。用户检查在显示单元上显示的行驶方向图标，然后在节点106使该移动物体100向右转。

然而，在都支持以相同方向右转的两个节点104和106是彼此分别接近的情况下，在该移动物体100到达节点104或106之前，导航系统在与节点104之后的位置相对应的引导点P1处引导该移动物体100右转。仅利用引导语音信号和在显示单元上显示的行驶方向图标，该移动物体100的用户不能够正确地确定是否在节点104右转或在节点106右转。因此，移动物体100的用户不能正确地在节点106使移动物体100右转，而是在节点104右转从而偏离行驶路线。

在此引入于2002年提交的韩国专利申请No.63322(公开号2004-34009)的全部内容作为参考，其公开了根据移动物体行驶于其上的每一路径的角度调节行驶方向图标的弯曲角度来显示。因此，例如利用行驶方向图标的弯曲角度，行驶在当前路径上的移动物体的用户能够正确地检查该移动物体在经过交叉路口后将行驶于其上的下一路径的角度。

发明内容

因此，本说明书提出一种在导航系统中引导移动物体的行驶路线的方法，其基本避免了由于现有技术的限制和缺点所引起的一个或多个问题。

在本发明一个总的方面，一种沿行驶路线引导具有导航系统的机动车辆的方法包括：利用该导航系统的控制单元确定该机动车辆的当前位置，和基于该机动车辆的当前位置将行驶路线提供到显示单元。该方法包括确定该机动车辆是否已到达引导目标的复合引导点(complex guide point)，其中该复合引导点包括在彼此的预定距离内的多个道路交叉路口，该道路交叉路口每一都包括在公共角度范围内的道路方向角度。在到达该复合引导点后，该方法从多个预先存储的转向引导图标中确定用于该引导目标的第一转向引导图标和第二转向引导图标，其中该第一转向引导图标和第二转向引导图标共同地表示在该引导点所建议的车辆操作和在该引导目标的位置处的行驶方向。在该引导点处，相对于在全部车辆操作中的行驶路线，在显示单元上顺序地显示所确定的转向引导图标。

本发明这一方面的实现可以包括一个或多个以下特征。

该公共角度范围是大约15°。该引导图标在方向角度上每一相差大约5°或更多。

在另一总的方面，一种沿路线引导具有导航系统的移动物体方法包括，利用控制单元确定该移动物体的当前位置。该方法包括：确定该移动物体是否已到达引导目标的引导点，和基于该移动物体的当前位置指示行驶路线。在到达引导点后，从多个预先存储的转向引导图标中确定用于该引导目标的第一转向引导图标和第二转向引导图标，其中该第一转向引导图标和第二转向引导图标共同地表示在该引导点所建议的车辆操作和在该引导目标位置处的行驶方向。在该引导点处，相对于在全部车辆操作中的行驶路线，在显示单元上顺序地显示所确定的转向引导图标。

本发明这一方面的实现可以包括一个或多个以下特征。

利用控制单元用混合导航来确定该移动物体的当前位置，其中混合导航包括用GPS接收机接收导航消息和用传感器单元检测行驶状态检测信号。

将检测的该移动物体的当前位置与地图数据进行匹配，并在显示单元上显示所检测的当前位置和地图数据。

在该移动物体的始发地和目的地之间搜索路线，其中引导目标位于所搜索的行驶路线上。搜索路线包括将搜索命令输入到命令输入单元。

该移动物体的始发地是通过控制单元通过混合导航而检测的位置，其中混合导航包括用GPS接收机接收导航消息和用传感器单元检测行驶状态检测信号。

搜索行驶路线包括利用控制单元引用预先存储的地图数据，其中该预先存储的地图数据是在地图数据存储单元中。

多个转向引导图标相对于每一预设的角度间隔的显示角度而彼此不同。

确定转向引导图标包括确定具有在该移动物体从引导目标的位置处应当转向的角度范围内的显示角度的转向引导图标。

顺序地显示包括确定该移动物体的当前位置和引导目标的位置之间的距离，和根据确定的距离顺序地显示转向引导图标。

确定在当前位置和引导目标的位置之间距离。通过控制单元利用混合导航来确定该移动物体的当前位置，其中混合导航包括用GPS接收机接收导航消息和用传感器单元检测行驶状态检测信号。

该引导点包括复合引导点，所述复合引导点包括在彼此的预定距离内的多个道路交叉路口，该道路交叉路口每一都包括在公共角度范围内的道路方向角度。

该公共角度范围是15°。该第一和第二图标在方向角度上相差大约5°和更多。

该移动物体是机动车辆，而该路线是该机动车辆的行驶路线。

在另一总的方面中，移动物体内的导航系统用于沿行驶路线引导该移动物体，该导航系统包括：卫星导航系统接收机；传感器单元，其独立于该卫星导航系统接收机用于检测该移动物体的行驶方向和操作状态；地图数据存储单元；显示单元；和控制单元。

本发明这一方面的实现可以包括一个和多个以下特征。

控制单元被设置用于根据该移动物体的当前位置和该移动物体的行驶方向及操作状态，来确定该移动物体是否已到达用于指示行驶路线的引导目标的引导点。

该控制单元被设置用于在到达引导点后从在地图数据存储单元内的多个预先存储的转向引导图标中确定用于该引导目标的第一转向引导图标和第二转向引导图标，其中该第一转向引导图标和第二转向引导图标共同地表示在该移动点所建议的车辆操作，和在该引导目标位置处的行驶方向。

该控制单元被设置用于在显示单元上顺序地显示在引导点处的整个车辆操作中相对于该行驶路线所确定的转向引导图标。

附图说明

图1a和1b是其中导航系统为移动物体提供行驶路线的操作的示意图；

图2是用于沿行驶路线引导移动物体的导航系统的框图；

图3是用于沿行驶路线引导移动物体的方法的流程图；

图4a至4m是用于在导航系统的显示单元上显示的多个转向引导图标的示例图；以及

图5a至5c是其中导航系统沿引导路线引导移动物体的操作的示意图。

具体实施方式

下面将详细说明本发明的各种实施例，其示例在附图中示出。在整个附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。

参考图2，图2导航系统的框图，该导航系统包括GPS接收机210，其接收从多个GPS卫星(图中未示出)发射的导航消息。GPS接收机210计算并输出表示所接收的导航消息可靠性程度的DOP(精度系数，dilution of precision)的值。该导航系统包括传感器单元220和地图数据存储单元230。传感器单元220可以包括用于检测该移动物体的行驶角度的陀螺仪，以及多种传感器，例如用于检测该移动物体的行驶速度的速度传感器等。地图数据存储单元230存储用于搜索该移动物体的行驶路线并用于引导行驶路线的地图数据。

该导航系统包括控制单元240，其用于利用混合导航来确定该移动物体的当前位置。控制单元240可以包括在该导航系统的一个或多个中央处理单元(CPU)或计算机系统中。在导航系统中提供指令、逻辑和数学处理的该控制单元或其他可编程逻辑器件也可以是一个或多个CPU或计算机系统，例如，包括进行算术和逻辑运算的算术逻辑单元(ALU)，和/或单独的控制单元，其从存储装置中，例如导航系统内的存储装置中提取指令，并解码并执行这些指令，例如必要时访问ALU。

例如，可以配置控制单元240用于利用混合导航来工作。混合导航包括利用由GPS接收机210接收的导航消息和由传感器单元220所检测的该移动物体的行驶状态检测信号。控制单元240利用存储在地图数据存储单元230中的地图数据搜索从始发地到目的地的行驶路线。该控制单元240通过验证该移动物体的当前位置的准确性和/或通过将当前位置与地图数据进行匹配，以显示该移动物体的确定的当前位置，来控制所确定的该移动物体的当前位置。控制单元240通过响应利用混合导航通过导航系统，例如通过GPS接收机210和传感器单元220，所接收的每一新的位置数据组，更新所确定的该移动物体的当前位置，来引导该移动物体沿搜索的行驶路线行驶。控制单元240还确定在地图上应当标出道路、公路或其他地标的显示位置。

导航系统包括显示单元250和命令输入单元260。该显示单元250在由控制单元240所确定的显示位置上显示地图数据、该移动物体的当前位置、该移动物体的行驶路线和道路名称。该命令输入单元260包括多个功能键，根据用户对多个功能键的操作产生操作命令，并将产生的操作命令输入到控制单元240。

引导语音产生单元270根据控制单元240的控制，产生规定的语音信号来引导该移动物体的行驶。该引导语音产生单元270将产生的引导语音信号输出到扬声器280，以告知移动物体的用户该移动物体的行驶路线。

参考图3，该控制单元240确定是否通过命令输入单元260的用户的操作输入了行驶路线的搜索命令(S300)。如果输入了行驶路线的搜索命令，则控制单元240从命令输入单元260接收移动物体的始发地和目的地(S302)。

在此情况下，该移动物体的始发地可以设置为该移动物体的当前位置，而该当前位置是利用采用由GPS接收机210所接收的导航消息和由传感器单元220所检测的该移动物体的行驶状态检测信号的混合导航由控制单元140确定的。

在混合导航中，控制单元240接收由已接收导航消息的GPS接收机210计算的DOP值。如果该计算的DOP值是可靠的值，例如，精确度在可接受的范围内如20英尺或在精确概率内，则作为确定的结果，该控制单元利用由GPS接收机210所接收的导航消息检测该移动物体的当前位置。如果该DOP值不是可靠的值，则控制单元240利用由传感器单元220所检测的该移动物体的行驶状态检测信号，从使用可靠的导航消息所检测的移动物体的上一位置，检测该移动物体的当前位置。从而，能够将该移动物体的始发地设置为通过混合导航检测到的该移动物体的当前位置。

一旦输入该移动物体的始发地和目的地，则控制单元240利用存储在地图数据存储单元230中的地图数据，搜索该移动物体从始发地到目的地的行驶路线。然后控制单元240确定该移动物体是否在行驶(S306)。在这种情况下，可以利用例如由机动车辆的传感器单元220所检测的该移动物体的移动状态检测信号，进行对该移动物体的行驶路线的确定。

如果确定该移动物体在行驶，则控制单元240通过混合导航来检测该移动物体的当前位置(S308)。控制单元240将检测到的该移动物体的当前位置与地图数据进行匹配，并将其显示在显示单元250上，来使用户能够确认当前的位置(S310)。

在这样的情况下，控制单元240利用确定的该移动物体的当前位置，来确定该移动物体是否已到达用于指示该移动物体的行驶方向的行驶方向引导点(S312)。即，确定在该移动物体的前方是否存在例如交叉路口等引导目标，并确定该移动物体是否已到达用于指示用于该引导目标的行驶路线的引导点。

如果该移动物体已到达该引导点，则控制单元240确定该移动物体将从该引导目标处转向的转向角度(S314)。也就是说，控制单元240以该移动物体正在行驶的当前路径作为参考，确定该移动物体在经过该引导目标之后将行驶于其上的路径的角度。如果该移动目标是复合引导目标，例如支持右转向的第一交叉路口和位置相对接近该第一交叉路口的相邻交叉路口，例如小于几百英尺，在通过复合引导目标的车辆运动过程中，更新该移动物体的转向角度。

例如，一旦确定了该移动物体的转向角度，在该移动物体行进通过具有复合引导目标的区域期间，控制单元240根据确定的该移动物体的转向角度，来确定要显示的多个转向引导图标(S316)。然后控制单元240根据在该移动物体和该引导目标之间的距离，顺序选择多个确定的转向引导图标来在显示单元250上显示(S318)。可以对特定混乱的和已知的交叉路口预先确定所确定的转向引导图标的间隔，和/或由控制单元240为没有被预先指定为复合交叉路口或引导目标的交叉路口设置所确定的转向引导图标的间隔。

图4a至图4m示出了在显示角度上以预定的角度如15°而彼此区分的多个转向引导图标。根据道路的物理属性来准备转向引导图标，和/或预先准备并将其存储在如地图数据存储单元230中。

例如，假设如图5a所示，移动物体500在节点502、504和506之间的路径上行驶，从节点506以90°的方向右转，然后在节点506和节点508之间的路径上行驶。

如果这样，那么控制单元240确定该移动物体500是否行驶到达用于指示转向引导的引导点P11。如果该移动物体已到达该引导点P11，则控制单元240通过以节点502、504和506之间的路径为参考，来确定位于节点506和508之间的路径的角度。

一旦确定该角度，则控制单元240从多个转向引导图标中确定图4a至图4m中所示的转向引导图标。控制单元240持续确定该移动物体500和节点502之间的距离，并顺序一个一个地选择图4a至图4m中所示的确定的转向引导图标，来在显示单元250上显示。

假设如图5b所示，该移动物体500行驶在节点510和512之间的路径上，从节点512以节点514的方向左转。如果这样，那么在该移动物体500已到达用于指示转向引导的引导目标点P12的情况下，通过以节点510和512之间的路径为参考，确定节点512和514之间的路径的角度，控制单元240确定多个转向引导图标，如图4a至4g中所示的图标。然后控制单元240持续确定该移动物体500和节点512之间的距离，并顺序一个一个地选择图4a至4g中所示的确定的转向引导图标，来在显示单元250上显示。

如图5c所示，假定移动物体500在节点520和522之间的路径上行驶，以从节点522以大约45°右转。这样，在该移动物体500已到达引导目标点P13的情况下，控制单元240确定在图4g至图4j中所示的转向引导图标，然后根据该移动物体和节点520之间的距离，例如在机动车辆进行转向操作时，顺序地一个接一个地选择图4g至图4j中所示的确定的转向引导图标，以在显示单元250上显示。

如图5c所示，假设移动物体500在节点520和522之间的路径上行驶，从节点522以大约45°左转。这样，那么在该移动物体500已到达引导目标点P13的情况下，控制单元240确定在图4d至图4g中所示的转向引导图标，并然后根据该移动物体和节点520之间的距离，顺序地一个接一个地选择在图4d至图4g中所示的确定的转向引导图标，来在显示单元250上显示。

在此情况下，可以以多种角度形成多个转向引导图标。例如，预先产生多个转向引导图标，每一相互偏移5°或10°，并存储在地图数据存储单元230中。如果该移动物体还没有到达用于指示转向引导的引导点，作为在步骤S312判定的结果，控制单元240确定该移动物体是否已到达目的地(S320)。如果该移动物体还没有到达目的地，则控制单元240返回到步骤S306来根据该移动物体的行驶检测当前位置，并且在该移动物体已到达行驶路线中用于指示转向的引导点的情况下，重复选择多个转向引导图标以在显示单元上显示的操作。

如果该移动物体已到达目的地，则控制单元240结束对该移动物体的行驶路线引导操作。如在上面的说明中所述的，预先产生显示角度彼此区分的多个转向引导图标。如果该移动物体已到达用于指示行驶方向的引导目标的引导点，则预先确定属于该移动物体要转向的角度范围的转向引导图标。随着该机动车辆操纵通过转向操作，转向操作被简化为一系列的渐增地显示的转向引导图标。

随着该移动物体已到达引导目标位置，例如具有多个类似定向的或相邻的交叉路口或道路的复合引导目标，则顺序地显示多个所选择的转向引导图标。

因此，一个或多个上面的实现可以包括一个或多个下述特征。移动物体如机动车辆的用户在车辆接近引导目标位置如交叉路口时，在整个转向过程中顺序地显示在显示单元上的多个转向引导图标的帮助下，可以准确地确定在何时转向该车辆。因此，用户在接近表现出多个和类似的转向选择时，例如具有多于一个可能的右转向(如右转向相互偏移了特定的角度)混乱的交叉路口时，能够准确地确定在何处或何时转向。如果多个引导目标的位置彼此接近，用户也能够从相应引导目标的准确位置进行转向，防止偏离行驶路线。

通过在交叉路口提供移动物体的转向方向和角度，导航系统或方法可以引导移动物体的行驶路线。在一对位置彼此接近的交叉路口的情况下，通过指示移动物体正确的方向，导航系统或方法可以引导移动物体的行驶路线。

应当理解，上述实施例不受前述说明中任何细节的限制。因此，其他的实施也在下面的权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种沿行驶路线引导具有导航系统的机动车辆的方法，该方法包括：

利用该导航系统的控制单元确定该机动车辆的当前位置，并基于该移动物体的当前位置将行驶路线提供到显示单元；

确定该机动车辆是否已到达引导目标的复合引导点，其中该复合引导点包括在彼此的预定距离内的多个道路交叉路口，该道路交叉路口每一都包括公共角度范围内的道路方向角度；

在到达该复合引导点后，确定用于该引导目标的第一转向引导图标和第二转向引导图标，其中来自多个预先存储的转向引导图标的该第一转向引导图标和第二转向引导图标共同地表示在该引导点所建议的车辆操作和在该引导目标的位置处的行驶方向；以及

在引导点处，相对于在全部车辆操作中的行驶路线，在显示单元上顺序地显示所确定的引导图标。

2.如权利要求1所述的方法，其中该公共角度范围是大约15°。

3.如权利要求1所述的方法，其中该引导图标在方向角度上每一相差大约5°或更多。

4.一种沿路线引导具有导航系统的移动物体的方法，该方法包括：

利用控制单元确定该移动物体的当前位置；

确定该移动物体是否已到达引导目标的引导点，并根据该移动物体的当前位置指示行驶路线；

在到达引导点后，确定用于该引导目标的第一转向引导图标和第二转向引导图标，其中来自多个预先存储的转向引导图标的该第一转向引导图标和第二转向引导图标共同地表示在该引导点所建议的车辆操作和在该引导目标的位置处的行驶方向；以及

在引导点处，相对于在全部车辆操作中的行驶路线，在显示单元上顺序地显示所确定的引导图标。

5.如权利要求4所述的方法，其中该移动物体的当前位置利用控制单元用混合导航来确定的，其中混合导航包括用GPS接收机接收导航消息和用传感器单元检测行驶状态检测信号。

6.如权利要求4所述的方法，进一步包括：

将检测的该移动物体的当前位置与地图数据匹配；和

在显示单元上显示所检测的当前位置和地图数据。

7.如权利要求4所述的方法，进一步包括搜索在该移动物体的始发地和目的地之间的路线，其中该引导目标位于搜索的路线上。

8.如权利要求7所述的方法，其中搜索路线包括将搜索命令输入到命令输入单元。

9.如权利要求7所述的方法，其中该移动物体的始发地是由控制单元通过混合导航而检测的位置，其中混合导航包括用GPS接收机接收导航消息和用传感器单元检测行驶状态检测信号。

10.如权利要求7所述的方法，其中搜索路线包括利用控制单元引用预先存储的地图数据，其中该预先存储的地图数据是在地图数据存储单元中。

11.如权利要求4所述的方法，其中该多个转向引导图标相对于以每个预设的角度间隔的显示角度而彼此不同。

12.如权利要求4所述的方法，其中确定转向引导图标包括确定具有在该移动物体应当从该引导目标的位置处转向的角度范围内的显示角度的转向引导图标。

13.如权利要求4所述的方法，其中顺序地显示步骤包括；

确定该移动物体的当前位置和引导目标的位置之间的距离；和

根据确定的距离顺序地显示转向引导图标。

14.如权利要求13所述的方法，其中确定该当前位置和引导目标的位置之间的距离包括通过控制单元利用混合导航来确定该移动物体的当前位置，其中混合导航包括用GPS接收机接收导航消息和用传感器单元检测行驶状态检测信号。

15.如权利要求4所述的方法，其中该引导点包括复合引导点，所述复合引导点包括在彼此的预定距离内的多个道路交叉路口，该道路交叉路口每一都包括在公共角度范围内的道路方向角度。

16.如权利要求4所述的方法，其中该公共角度范围是15°。

17.如权利要求4所述的方法，其中该第一和第二图标在方向角度上相差大约5°和更多。

18.如权利要求4所述的方法，其中该移动物体是机动车辆，该路线是该机动车辆的行驶路线。

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