专利名称：特殊路线到导航设备的传输的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆导航系统，特别是涉及在车辆导航系统中使用特殊路线。
背景技术：
车辆导航系统在汽车工业中正在变得越来越流行。一个典型的车辆导航系统包括一个装配在车辆某处的全球定位系统(“GPS”)接收器。全球定位系统接收器能够与一个基于卫星的全球定位系统或者其它的局域定位系统进行通信。全球定位系统接收器得到位置信息，位置信息被转换为某种形式的显示给车辆驾驶员，以指示相对于预先确定的参考点或者在一个给定的地图数据库里的其它已知陆标的车辆的位置。
典型的车辆导航系统也包括一个数字地图数据库模块，里面包括能被设计来解决地图相关函数的导航计算机处理的数字化地图信息。地图匹配�？橛美唇啥ㄎ荒？椴舛ǖ奈恢没蚬斓篮褪值赝际菘獾牡赝贾杏胍桓銮蚧蛘呗废呦喙亓奈恢孟嗥ヅ洹６ㄎ荒？榇尤蚨ㄎ幌低辰邮掌鹘邮招畔�。
典型的车辆导航系统也包括一个路线计划�？椋美窗镏盗炯菔辉痹诼眯星盎蛘呗眯兄屑苹惶趼废�。通常所用的技术是找到一条旅行花费最少的路线，这项技术的目标是将远距离旅行和到达预期目的地的花费最小化。也有其它的技术用来计算当使用专用道路时需要的总时间或者也可以用到路线的运输情况的信息来计算一条路线以避免交通堵塞。路线引导�？橐脖话ㄔ诔盗镜己较低持校美匆技菔辉毖刈怕废呒苹？樯傻穆废咝惺�。可以在旅行前或者在旅行途中实时给出指引。通常，通过可视的驾驶建议和/或者可听的驾驶建议生成实时的或者在途中的引导。
典型的车辆导航系统也包括一个人机界面模块，提供一种用户与位置和导航计算机及设备的交互方式。用户通常用可视化的显示器把信号实时转换为可视的图像以用来直接解释。这样，显示器就用来提供可视的驾驶建议。显示器本身通常是电光学设备，例如液晶显示器(“LCD”)，阴极射线管显示器(“CRT”)，电致发光显示器(“ELD”)，平视显示器(“HUD”)，等离子体显示面板(“PDP”)，真空荧光显示器(“VFD”)，或者触摸屏显示器。
人机界面�？橐部梢园ㄒ桓龌谏舻慕涌冢允褂没в氤盗镜己较低辰换プ饔�。可听的驾驶建议就是通过基于声音的接口提供的。语音是一种用来提供可听的驾驶建议的最常用的接口，因为它提供了一种自然的接口，不会转移驾驶员驾驶车辆和/或者注意路面时的注意力。这样，通过可听的驾驶建议提供的信息可能更安全，因为它允许车辆驾驶员全神贯注于驾驶的任务。
在实际操作时，用户可以把旅行目的地输入到车辆导航系统中，因为导航系统可以基于车辆所在当前位置计算出一条路线。然后，车辆导航系统计算出从起点到目的地的最佳路线，并在显示器上给用户显示出那条最佳路线。车辆导航系统的用户对由导航系统所选择或者所计算的到达目的地的路线的选择不会产生任何影响。用户可以不选择由系统选出的路线。可是，用户也许想根据用户自己所关心和所需要的来变换所选择的路线，而不考虑由导航系统所选出的路线。
有几种车辆是不允许在某些由车辆导航系统计算出的路线上行驶的。例如，宽身卡车不允许在窄道或内城街道上行驶。重型运输车辆和卡车不能穿过那些不能承受卡车所载负重的重量的特定桥梁或者道路。另外，比较高的或者载有较高货物的卡车不适合在车道的桥下面行驶。这样，对车辆导航系统就存在一个需求，即车辆驾驶员可以对路线有一些影响，这些路线是基于预先确定的特性所计算出的到达目的地的路线。
发明概述一种包括自适应路线选择�？榈牡己较低常市碛没峁┦淙耄杂跋旒扑愠龅牡酱锫眯心康牡氐穆废�。导航系统包括一个导航服务器，以和车辆中的车辆导航系统通信。导航服务器可以包括一个与输入设备连接的显示器。车辆导航系统可以包括一个控制单元，这个控制单元也可以与输入设备和显示器连接。用户可以通过导航服务器上的输入设备输入旅行起始点和旅行目的地，这样就可以通过导航服务器中的路线计算�？榧扑愠鲆惶醯酱锫眯心康牡氐穆废�。
导航系统可以根据车辆所在位置确定旅行起始点，因此可以不需要输入旅行起始点的信息。通过导航系统计算出从旅行起始点到旅行目的地的第一最佳路线来实现路线计算�？�。由控制单元执行的自适应路线计算�？樵市碛没ü淙肷璞甘淙攵缘谝宦废叩挠没薷�。用户输入用户修改后，就计算出到达旅行目的地的第二最佳路线作为用户输入的用户修改的函数。一旦获得第二最佳路线，第二最佳路线就以无线方式传送到车辆导航系统中。
显示器与车辆导航系统的控制单元连接，以生成能够显示道路网络图的图形用户界面(“GUI”)。可由控制单元执行的用户界面�？樵谙允酒魃仙傻牡缆吠缤贾邢允境龅诙罴崖废�。道路网络图包括众多的节点和路段，也可以被称为地图元素，它们组成了道路网络图中的道路和交叉路口。驾驶员通过使用车辆导航系统到达旅行目的地，车辆导航系统通过图形用户界面以及可以通过可听的命令或通知来引导驾驶员到达目的地。
用户输入到导航服务器中的修改可以包括关闭或者选择在道路网络图中的至少一个节点。被关闭的节点要在被计算出和呈现给用户的第二最佳路线中避开，被选择的节点要被包括在第二最佳路线中。用户的修改也可以包括关闭或选择在道路网络图中的至少一个路段。这样，被关闭的路段要在被计算出和呈现给用户的第二最佳路线中避开，被选择的路段要被包括在第二最佳路线中。也可以把车辆特性的函数作为用户输入的修改。车辆特性可以基于几个不同的方面，如车的类型，货物的类型等等。
在车辆导航系统中的显示和输入设备可以包含一个触摸屏显示器。自适应路线选择模块也被设置在车辆导航系统中，允许用户通过生成在显示器上的道路网络图的图形用户界面来关闭或者选择节点或路段。另外，触摸屏显示器使用户能通过生成在触摸屏显示器上的道路网络图的图形用户界面来关闭或者选择节点或路段。第二最佳路线一旦被计算出，就被保存在与控制单元连接的存储区域中，比如硬盘驱动器中。
本发明还公开了一种在车辆导航系统中生成路线的方法。通过使用包括多个节点和路段的道路网络图生成到达预先确定目的地的最佳路线。用户被允许提供或者输入一个针对第一最佳路线的用户修改。一旦输入用户修改，第二最佳路线就会以用户修改的函数被计算出来。然后最佳路线被传输到安装在车辆中的车辆导航系统中。最佳路线可能以几种方式，包括无线传输、直接电线或电缆传输等方式，传输到车辆导航系统中，这样就好象车辆导航系统能被插入到一个系泊部位(docking station)。
用户修改可以通过从几种不同类型的用户输入设备中选出的用户输入设备输入。道路网络图可以在显示器上以图形显示出来，该显示器包含表示道路网络图中第一最佳路线的图形用户界面。通过用户在道路网络图中关闭或者选择至少一个节点或者至少一个路段来输入用户修改。显示器可以包含触摸屏显示器，允许用户选择节点或者路段，节点或路段也用其他类型的输入设备选择。
当计算第二最佳路线时，要避开被关闭的节点或路段。被选择的节点或路段要包含在被计算的第二最佳路线中。一个自适应路线选择�？榭梢栽市碛没峁┱攵缘谝蛔罴崖废叩男薷摹Ｈ缓螅允视β废哐≡衲？槭褂寐废呒扑隳？榛谟没薷募扑愠鲆惶跣碌淖罴崖废撸蛘呖勺约杭扑愠鲂碌淖罴崖废�。一旦新的最佳路线被算出来，就会被传输到车辆导航系统中，并被存储在车辆导航系统控制单元的存储区域中。
通过研究下面的附图和详细说明，其他的系统、方法、本发明的特点和优点对本领域的技术人员将显而易见。这意味着，所有其它这样的系统、方法、特点和优点都包含在本说明中，都在本发明所涉及的范围内，而且被下述权利要求所保护。
参照以下附图和详细说明，可以很好的理解本发明。附图中的组件并非按比例绘制，其重点是为了说明本发明的原理。此外，在附图中，不同视图中的相同附图标记代表相应的部分。
图1是一个导航系统的方框图。
图2是位于车辆导航系统中的应用�？榈姆娇蛲肌�
图3是由车辆导航系统生成的一个说明性的道路网。
图4是一个说明性的道路网，其中在旅行起始点和旅行目的地之间计算出第一路线。
图5描述了由图4表示的道路网，其中有一条根据用户输入的函数计算出的在旅行起始点和旅行目的地之间的适应性路线。
图6是一个流程图，表示了车辆导航系统进行路线计算时的示例方法步骤。
具体实施例方式
在图1中，公开了导航系统100，它带有一个能够由用户输入参数的函数确定特殊路线的自适应路线计算�？�。如图所示，导航系统100包括一个导航服务器102和一个车辆导航系统104。车辆导航系统104包括一个车辆导航控制单元106，它连同导航服务器102一起包含设计用来计算从起始点到预先确定目的地的路线的软件�？�。虽然在图中没有明确表示出，但是车辆导航控制单元106可以包括中央处理器(“CPU”)、系统总线、随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)、连接外围设备如硬盘驱动器的输入输出适配器、CD-ROM驱动器、通信转接器、和显示适配器。本领域的技术人员应该认识到各种计算设备都可以用作车辆导航控制单元106。
车辆导航控制单元106与显示器108连接。在导航系统100的一个例子中，显示器108可以是一个触摸屏显示器，其既有显示器的功能又有用户输入设备的功能。在另一个例子中，导航控制单元106可以与用户输入设备110连接。用户输入设备110可以是键盘、个人电脑、膝上型计算机、掌上电脑、个人数字助理、无线接入设备或电话，或其他任何类型的能够允许车辆导航系统104的用户在操作时输入数据的计算设备。
如果用户输入设备110与车辆导航控制单元106之间是无线通信的，那么车辆导航控制单元106和用户输入设备110都要与能够使用户输入设备110和车辆导航控制单元106之间进行数据通信的无线通信设备连接。在用户输入设备110和车辆导航控制单元106之间通信的方法的一些例子包括红外线、蓝牙、无线局域网、通用串行总线、光纤、直接连接的电线、并行端口、串行端口、和网络连接。
另外，如图所示，车辆导航控制单元106可以与地图数据库112连接。地图数据库112可以位于或者存储于磁盘存储设备、光盘驱动器、或者其它任何合适的存储介质中。地图数据库112包含各种地理位置的道路网络的数字式地图，也包含涉及道路网络和地理区域的其它数据类型。地图数据库112允许车辆导航控制单元106显示包含道路网络的地理位置的地图。可以用车辆导航控制单元106利用街道地址或者附近的交叉路口来定位一个地址或者目的地。另外，车辆导航控制单元106可以帮助计算出旅行路线，可以对传感器检测的车辆轨迹与已知的道路网络进行匹配，以更加精确地确定车辆实时位置；或者提供诸如旅行向导、路标、旅店和餐馆信息等旅行信息。
车辆导航控制单元106可以与至少一个定位系统114连接。定位系统114被用来确定车辆的地理位置或坐标及车辆的轨迹。定位指确定在地球表面的车辆的地理坐标。知道了车辆的位置后，车辆导航控制单元106就能够确定相对于道路网络图的车辆的精确位置。知道了车辆的地理位置，车辆导航控制单元106也可以向车辆驾驶员提供操纵命令。
可能会用到三种实例类型的定位系统114，即单机系统、基于卫星的系统、和基于地面无线电的系统。航位推算系统是可用于车辆导航系统104的单机系统的一个例子。可用的基于卫星的系统包括装备在车辆上的全球定位系统(“GPS”)接收器或其它用卫星确定地理位置的任何类型的系统。基于地面无线电的系统是一种运用测量技术确定车辆位置的系统。地面定位常用到的三种测量技术是到达时间(“TOA”)、到达角度(“AOA”)、和到达时差(“TDOA”)。车辆导航系统104也可以使用所有上述定位系统及其它类型的定位系统的组合。
无线接入设备116可以与车辆导航控制单元106连接。无线接入设备116可以把车辆导航控制单元106与导航服务器102连接到一起。路线的设计、计算和数据存储可通过导航服务器102来完成，然后被无线传输到车辆导航系统104中。这表明是一种基于服务器的解决方法，其中主要的处理都发生在导航服务器102中，而不是在车辆导航控制单元106中。导航服务器102可以用无线数据传输协议(如WAP或者其它任何合适的传输协议)把数据传输给车辆导航控制单元106。
导航服务器102可以与地图数据库118连接，在地图数据库118中包含各种地理位置的道路网络的数字式地图和其它类型的旅行数据或道路特性，如道路类型、道路特性、道路尺寸、道路载重限制、道路旅行限制(也就是危险材料限制)、桥高或裕度水平、桥梁载重极限、桥宽、建筑物信息、路标信息、商业信息等。地图数据库112、118对导航服务器102和车辆导航系统104来说可能是一样的。导航服务器102也可以与用来向导航服务器102的用户显示各种类型的图形用户界面的显示器120连接。另外，导航服务器102可以与能够使用户输入各种类型数据的输入设备122(例如键盘或相似的设备)连接。
导航服务器102也可以与无线接入设备124连接，无线接入设备124允许导航服务器102与车辆导航系统104通信。导航服务器102的无线接入设备124与车辆导航系统104的无线接入设备116之间可以使用任何合适的通信协议相互进行无线通信。无线接入设备116、124建立了导航服务器102与车辆导航系统104之间的无线通信系统。当在导航服务器102中计算出路线时，路线就被传输到车辆导航系统104中。
在图2中，车辆导航控制单元106包括数字化地图数据库112。数字化地图数据库112包含可以被导航控制单元106获得和使用的按照预先定义形式的地图信息。如前文所述，导航服务器102也包括一个包含相似信息的数字化地图数据库118。导航服务器102和车辆导航控制单元106都能使用地图相关函数的地图信息，如识别及提供位置信息、道路分类、道路名称、交通规则、旅行信息等。地图数据库112，118也包含各种地理位置的道路网络图。道路网络图包括组成道路的节点和路段，车辆通过这些节点和路段到达预先确定的目的地。这里用到的节点和路段被称为地图片段。
定位�？�200包括在导航控制单元106中，以用定位装置114确定车辆的地理位置和轨迹。可能会用到几种不同的定位装置114来确定车辆的轨迹和地理位置。定位�？�200可以包含一种使用定位装置114生成的输出信号的积分算法来确定车辆的地理位置和轨迹。
一旦车辆的地理位置和轨迹被确定，就用地图匹配�？�202将车辆的地理位置和由地图数据库112生成的道路网络图中的某一位置相匹配。地图匹配�？�202中的地图匹配算法用来将车辆定位于道路网络图中的适当的位置。地图匹配�？�202通过将车辆的轨�：臀恢糜氲赝际菘�112中显示的路线比较，使作为来自定位装置114的输入的函数的车辆位置和轨迹与道路网络图关联到一起。
导航服务器102和车辆导航控制单元106也可以包括路线计算�？�204。路线计算是指在旅行前或者旅行中计划一条到达预先确定目的地的路线的方法。路线计算�？�204可以使用最短路线算法或技术来确定一条从旅行起始点到旅行目的地的推荐路线。在导航系统100中可使用几种不同的最短路线算法及最短路线算法和技术的变型。
最短路线算法或技术也可以包含使用计划标准设计路线的路线优化�？�。任何给定路线的品质可能取决于许多因素和选择标准，比如距离、道路类型、速度限制、车辆位置、车站的数目、转弯的数目和交通信息等。路线选择标准可以在制造时被固定，也可通过用户界面�？�206实现。最佳路线的确定要用到选择标准和从地图数据库112、118中检索的数字化道路网络图来将距离和旅行时间减到最小。导航系统100允许车辆用户通过打开或关闭道路网络图中的节点或路段并基于不同类型车辆的特性来交互地计算路线。
如图2所示，导航服务器102和车辆导航控制单元106也可以包括一个用户界面模块206。用户界面�？�206可以在显示器108、120上生成一个图形用户界面。用户界面�？�206可以使用户与导航系统100相互作用并向导航系统100输入数据。如果显示器108是一个触摸屏显示器，那么用户界面�？�206能够从显示器108接收输入。用户输入设备110，122也能被用来向用户界面�？�206输入数据。用户输入数据会被传输到路线计算�？�204中。
车辆导航控制单元106可以也包括一个路线引导�？�208。路线引导�？�208被用来引导驾驶员或用户沿着路线计算�？�204生成的路线行驶。路线引导�？�208可以用定位�？�200、地图数据库112、和地图匹配模块202来引导驾驶员沿着路线到达各自的目的地。路线引导�？�202也可以允许用户界面�？�206在车辆导航系统104的显示器108上生成一个道路网络图GUI。道路网络图GUI表示了车辆在道路网络图上所在的位置和车辆行驶的方向。
导航服务器102和车辆导航控制单元106也可以包括一个自适应路线选择�？�210。如前文所述，路线计算�？�204可以被用来计算从旅行起始点到旅行目的地的最短路线。自适应路线选择模块210允许用户或者车辆的驾驶员根据用户输入参数的函数对已经由路线计算�？�204生成的路线进行调整。在一个示例的导航系统100中，自适应路线选择�？�210使用户能够打开或者关闭道路网络图中的节点和路段。一个“打开的”节点或路段会被路线计算模块204在路线计算时用到，但是不会用到一个“关闭的”节点或路段。一旦打开或者关闭了节点或路段，自适应路线选择�？�210就把这个信息传递到路线计算�？�204，然后路线计算�？�204根据用户输入参数的函数重新计算一条到达目的地的新路线。自适应路线选择�？�210可以计算出车辆的新路线。
自适应路线选择模块210可以允许驾驶员或者用户根据涉及道路属性或车辆特性的用户输入参数来调整路线。驾驶员可能根据车重或者货物限制等想要避开某些道路或者路段。例如，驾驶员可能想避开任何不提供至少四米的高度裕度的立交桥。这样，作为这些用户输入的关于道路属性的参数选择的函数，自适应路线选择模块210也可以计算出一条新的路线，以避开那些有不提供至少四米裕度的桥的路段。车辆特性可以从包括车辆类型、货物类型、车辆尺寸、货物尺寸、车高、货高、和车重等一组车辆特性中选出。
在图3中，示意性地给出了可能被存储在地图数据库112、118中的数字化道路网络图300。如前所述，地图数据库112、118的一个功能就是提供能够被显示在显示器108、120上的道路网络图。在地图数据库112、118中可以也包括地图中道路的一些特性，如地理坐标、街道名称、道路的类型、地址范围、天桥的信息(高度裕度)、货物限制、道路连接信息、交叉路口信息、转弯限制等。路线计算�？�204使用这个信息确定从旅行起始点到旅行目的地的路线。
说明性的道路网络图300包括多个节点302a-k和多个路段304a-t。节点302a-k代表交叉点或一条街道/道路的终止点，被用来表示交叉路口或者一条道路的结束。路段304a-t被用来表示在两个或更多节点302a-k之间的车道中的一段路程。为了说明系统，路段304a-t可以为直的路段或者一定形状的路段。
自适应路线选择�？�210允许导航系统100的驾驶员或者用户关闭或者打开位于道路网络图300中的某些节点302a-k或者路段304a-t。用户关闭或者打开节点302a-k或者路段304a-t后，路线计算�？�204或者自适应路线选择�？�210可以估算或计算出一条与驾驶员或用户所输入的指导方针一致的路线。然后这条路线就被存储在导航服务器102或车辆导航控制单元106的一个存储区域中。这样，当用户下次搜索从相同起始点到相同目的地的路线时，导航系统100就能够从存储区域中检索到用户的优选路线。
如前面所述，一般情况下，导航系统100允许用户关闭或者打开位于道路网络图300中的预选确定的节点302a-k或者路段304a-t。被关闭或者打开的路段304a-t可以由不同道路的部分组成。在组成这些路段的过程中，可以合并其他道路的交叉点或者连接点。如果需要的话，自适应路线选择�？�210可以设置为允许车辆穿过一个被关闭的路段。
自适应路线选择�？�210可以用两个节点302a-k定义每一段关闭的路段304a-t，使关闭的路段304a-t被细分为确定的部分。自适应路线选择模块210确定节点302a-k的地理坐标，并使用它们计算路线。如果未表现出交叉点或者连接点，确定的路段304a-t是很有效的。关闭一个单独的节点302a-k可以关闭与节点302a-k相连的几个路段304a-t。要被关闭的路段304a-t可以由接收到的地理坐标计算出。路线计算模块204可以从自适应路线选择�？�210中接收输入，或者自适应路线选择模块210可作为路线计算�？�204的子程序而被包括在其中。
在图4中，作为一个例子，车辆的用户或驾驶员想从节点302k行驶到节点302b。输入节点302k作为旅行起始点并输入节点302b作为旅行目的地。也可以用地址的方式输入旅行起始点和旅行目的地，或者由车辆当前所在位置的函数自动计算出旅行起始点。作为这些输入的函数，路线计算�？�204可以计算出从节点302k到节点302b的最佳路线。作为一个例子，路线计算�？�204可能最初确定从节点302k到节点302b的最快或者最短路线为通过路段304s从节点302k到达节点302j，通过路段304n从节点302j到达节点302f，然后通过路段304h从节点302f到达节点302b。这样，这条路线就作为最佳路线显示给车辆的驾驶员。当用户用导航服务器102计划旅行时，这条路线可以首先被生成在导航服务器102的显示器120上。这条路线也可以生成在车辆导航系统104的显示器108上。
路线计算�？�204计算出第一条路线后，自适应路线选择�？樵市砑菔辉庇型ü淙爰菔辉被蛴没а≡窭锤穆废叩难≡袢�。允许用户通过打开或关闭包含在道路网络图300中的各个节点302a-k来修改路线。通过基于网络的界面或应用程序窗口用导航服务器120中的用户输入设备122输入用户选择。或者，用户选择的输入可以选择如下两种方式中的一种，即当显示器104是触摸屏显示器时用显示器104输入，或者通过车辆导航系统104的用户输入设备106输入。作为一个例子，用户使用的车辆可能太大，以至于不能通过位于节点302f处的一座立交桥。所以允许用户关闭节点302f，路线计算�？�204可以计算出一条新的路线作为驾驶员选择的函数。同样，用户也能选择节点302a-k，那么路线计算�？�204就在路线中包括被选择的节点302a-k。
虽然没有特别说明，但是自适应路线选择�？�210也允许用户对路线输入基于车辆特性的修改。向用户呈现一个GUI界面，这个GUI界面向用户提供允许用户选取可选项或输入基于车辆特性的数据的选择区或输入区。车辆特性可以从包括车辆类型、货物类型、车辆尺寸、货物尺寸、车高、货高、和车重等一组车辆特性中选出。呈现给用户的特性类型要设计为与具体车辆的类型相对应。例如，为运货卡车设计的自适应路线选择模块210不同于为客车或商用车设计的自适应路线选择�？�。
在图5中，作为前述用户选择的函数，表示了一条由路线计算�？�204或者自适应路线选择�？�210计算出的说明性的新的最佳路线。从节点302k到节点302b的新路线是使车辆通过路段304s到达节点302j，通过路段3041从节点302j到达节点302e，通过路段304c从节点302f到达节点302b。这样，新的路线按照车辆驾驶员所输入用户选择的要求，避开了节点302f。也可以允许驾驶员关闭一个节点302a-k中的某段路径，而不是关闭整个节点302a-k，比如只是行驶在某条街道的某个方向上。
在另一个说明性的导航系统100中，允许驾驶员打开或关闭道路网络图300中各个路段304a-s。和前面的例子一样，车辆的驾驶员想从节点302k行驶到节点302b。在图4中显示的路线是由路线计算�？�204最初生成的第一优选路线。但是，假设车辆的驾驶员想要避开路段304h、路段304n和路段304g。在这个例子中，允许车辆驾驶员打开或者关闭各个路段304a-t，因此允许驾驶员避开不想要的各个路段。用户也能够选择路段304a-s，使其被包含在计算出的路线里。
车辆的驾驶员可能不想使用路段304h、304n和304g，因为这些特定的路段可能是驾驶员驾驶的车辆不易穿过的相邻区域的一部分。可能会有若干不同的原因使得车辆的驾驶员想要避开特定的节点302a-k或者路段304a-t。由本文所描述的系统可见，某个驾驶员想要避开或者使用特定的路段304a-t的确切原因是无关紧要的，因为本系统的目的是提供一个车辆导航系统100，其能够提供既作为用户选择或避开道路网络图中的特定节点302a-k或者路段304a-t的函数又基于用户参数选择而被修改的路线。
为了避开路段304h、304n和304g，车辆的驾驶员可以使用显示器104或者用户输入设备106以选择被关闭的路段。驾驶员选择被关闭或避开的各个路段后，路线计算�？�204重新计算出一条避开了路段304h、304n和304g的新路线。图5中所示的路线就是这个例子的一条说明性的新路线。
在前面所述的例子中，被关闭的路段304h、304n和304g包括与被关闭的路段304h、304n和304g连接的各个节点。路线计算�？�204或者自适应路线选择�？�210可以允许车辆驾驶员穿过与被关闭的路段304h、304n和304g连接的那些节点。经过一个节点等同于一个“via”目标，经过一段特定的路段对应的连续相接数目的“via”部分。这些“via”部分包含涉及道路网络图的所接收的地理坐标的连续相接部分。
在图1中，导航系统100可以用导航服务114计算出路线，然后把路线传输到车辆导航系统104的导航控制单元106中。车辆的驾驶员可以用导航服务器102输入旅行起始点和旅行目的地。导航服务器102可以用路线计算�？�204和自适应路线选择�？�210算出一条路线，并把这条路线的信息传输回到导航控制单元102。这样，地图数据库118、地图匹配�？�202、路线计算模块204、和导航服务器114的自适应路线选择�？�210都被导航服务器102的用户使用。用户可以选择或者关闭各个节点302a-k或者路段304a-t，导航服务器102会生成一条路线作为驾驶员参数选择的函数。
可以在路线计算�？�204计算出第一条路线之前输入驾驶员参数选择。车辆的驾驶员可以在路线计算模块204计算出路线之前关闭或者选择要避开的节点302a-k或路段304a-t。如前所述，用户也可以根据几个属性的函数输入用户参数选择。自适应路线选择�？�210可以根据这些设置的函数计算出一条路线。
一旦用户得到了一条满意的路线，用户可以使用导航服务器102的无线接入设备124把这条路线传输到车辆导航系统104中。车辆导航控制单元106可以通过位于车辆导航系统104中的无线接入设备116，从导航服务器102接收路线。车辆导航系统104位于将要按照这条路线行驶的车辆中。这条路线被存储在车辆导航系统104的存储区域中，通过一个基于菜单的GUI系统显示给用户，用户可以在需要的时候选择路线。在导航系统100中用到的所有界面可以通过使用位于车辆中的网络浏览器以浏览器环境的形式显示。
本发明的另一个特点是，由于自适应路线选择模块210可以设置在车辆导航系统100中，所以也可以允许用户在去往目的地的过程中输入修改。这样，当用户驶往目的地时，用户可以根据不同环境类型修改路线。一些环境的例子包括交通条件、建筑条件、气候条件等。
在图6中，给出了一个说明性的流程图，表示如何应用导航系统100计算出到达预定目的地的路线。在方框600处，用户或者驾驶员可以输入旅行起始点和旅行目的地。可以使用用户界面�？�206、显示器104和用户输入设备122输入这些数值。也可以根据其中装有车辆导航系统104的车辆的当前地理位置的函数，确定旅行的起始点。
一旦确定了旅行目的地，在方框602处就可以由路线计算模块204计算出一条到达目的地的最佳路线。在这种情况下可以计算出一条最短或者最快的路线。在方框604处，向用户显示这条最佳路线。在方框606处向车辆的驾驶员或者用户提供一种选择，可以输入到达预先确定目的地的驾驶员参数选择。这些驾驶员参数选择允许用户打开或者关闭向用户显示的道路网络图300中的某些节点302a-k或者路段304a-t。另外，用户也可以输入基于不同类型的车辆特性的用户参数选择。
如果用户想基于用户参数选择计算出一条适应路线，那么用户可以在方框608处输入这些用户参数选择。用户可以通过打开或者关闭节点302a-k和路段304a-t以输入这些用户参数选择，也可以通过输入关于到达目的地的路线或者车辆的某些用户属性或限制。在步骤610处，自适应路线选择�？�210可以把用户的输入提供给路线计算�？�204，然后路线计算�？�204根据用户输入和限制的函数计算出一条新的最佳路线。也可以使用自适应路线选择�？�210计算出一条新的最佳路线。在方框612处，新的最佳路线会被生成和显示在导航服务器102的显示120上。如果新的最佳路线是满足要求的，在方框614处新的最佳路线就会被传输到车辆导航服务器104中。也允许用户使用车辆导航服务器104修改路线。
本发明的另一特点是可以用导航服务器102计算一条到达目的地的常规路线。作为选择，车辆导航系统104可以确定到达目的地的路线。这样，为了节省时间及减少需要被传输到车辆导航系统104中的数据量，导航服务器102可以使用自适应路线选择�？�210计算出一条自适应路线。然后，导航服务器可以确定初始路线与自适应路线之间的差异。初始路线与自适应路线之间的差异可以被传输到车辆导航系统104中。车辆导航系统可以利用该差异确定适应路线。所以，只有自适应路线选择�？�210对常规路线的改变可以被传输到车辆导航系统104中，这样就通过减少需要从导航服务器102传输到车辆导航系统104的数据量节省了时间及费用。
通过介绍本发明的各种实施例，对本领域的普通技术人员来说，显然有更多的实施例及实际应用可能被包含在本发明的范围内。因此，本发明只被所附的权利要求及其等效物所限定。
权利要求
1.一种导航系统，包括与导航服务器相连的输入设备，其中配置该输入设备以允许用户输入旅行目的地；路线计算�？椋淇杀徊僮饔美醇扑愕酱锬康牡氐牡谝宦废撸幌允酒鳎美丛诎ù罅康赝荚氐牡缆吠缤忌舷允镜谝宦废撸蛔允视β废呒扑隳？椋淇杀徊僮饔美创铀鍪淙肷璞附邮斩缘谝宦废叩挠没薷模渲兴鲇没薷陌ㄔ谒龅缆吠缤贾醒≡裰辽僖桓龅赝荚兀渲兴鲎允视β废呒扑隳？榧扑愠鲎魑没薷牡暮牡诙废撸⑶移渲兴龅诙废弑淮涞匠盗镜己较低持�。
2.如权利要求1所述的导航系统，其特征在于选出的地图元素在第二路线中被避开。
3.如权利要求1所述的导航系统，其特征在于选出的地图元素被包含在第二路线中。
4.如权利要求1所述的导航系统，其特征在于用户修改基于至少一项车辆特性。
5.如权利要求4所述的导航系统，其特征在于所述车辆特性可以从包括车辆类型、货物类型、车辆尺寸、货物尺寸、车辆高度、货物高度、和车辆重量的一组车辆特性中选出。
6.如权利要求1所述的导航系统，其特征在于第二路线通过无线通信系统从导航服务器被传输到车辆导航系统。
7.一种在导航系统中自适应地生成路线的方法，包括用导航服务器生成一个道路网络图，其中所述道路网络图包含多个地图元素；允许用户在所述道路网络图中选择各个地图元素；根据在所述道路网络图中选出的各个地图元素的函数，计算一条到达目的地的路线；将所述路线传输到位于车辆中的车辆导航系统中。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于选出的地图元素在第二路线中被避开。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于选出的地图元素被包含在第二路线中。
10.如权利要求7所述的方法，还包括允许用户使用车辆导航系统选择各个地图元素。
11.如权利要求10所述的方法，还包括用自适应路线计算�？榧扑愠龅酱锬康牡氐牡诙废咦魑贸盗镜己较低逞≡竦赝荚氐暮�
12.如权利要求7所述的方法，还包括用导航服务器输入车辆特性，其中到达目的地的路线是作为所述车辆特性的函数被计算出来的。
13.如权利要求12所述的导航系统，其特征在于所述车辆特性可以从包括车辆类型、货物类型、车辆尺寸、货物尺寸、车辆高度、货物高度、和车辆重量的一组车辆特性中选出。
14.一种导航系统，包括与输入设备连接的导航服务器；可由所述导航服务器执行的用户界面�？椋栽市碛没Ю檬淙肷璞甘淙肽康牡兀豢捎傻己椒衿髦葱械穆废呒扑隳？椋约扑愠龅酱锬康牡氐牡谝宦废撸寐废呱稍诎ǘ喔龅赝荚氐牡缆吠缤贾校豢捎傻己椒衿髦葱械淖允视β废呒扑隳？椋栽市碛没в檬淙肷璞甘淙攵缘谝宦废叩挠没薷模渲兴鲇没薷陌ㄔ谒龅缆吠缤贾醒≡裰辽僖桓龅赝荚兀渲欣米允视β废呒扑隳？榧扑愠龅酱锬康牡氐牡诙废咦魑没薷牡暮唤己椒衿饔氤盗镜己较低沉悠鹄吹奈尴咄ㄐ畔低常渲兴龅诙废咄ü尴咄ㄐ畔低潮淮涞匠盗镜己较低持小�
15.如权利要求14所述的导航系统，其特征在于选出的地图元素被包含在第二路线中。
16.如权利要求14所述的导航系统，其特征在于选出的地图元素在第二路线中被避开。
17.如权利要求14所述的导航系统，还包括可由车辆导航系统执行的第二自适应路线计算�？椋栽市碛没薷牡诙废�。
18.如权利要求14所述的导航系统，其特征在于所述用户修改包括基于车辆特性的第二修改。
19.如权利要求18所述的导航系统，其特征在于车辆特性可以从包括车辆类型、货物类型、车辆尺寸、货物尺寸、车辆高度、货物高度、和车辆重量的一组车辆特性中选出。
20.一种在导航系统中确定路线的方法，包括用导航服务器接收确定旅行目的地的第一输入；用道路网络图计算到达旅行目的地的第一路线；在与导航服务器连接的显示器上显示第一路线；接收第二输入，选择要在第二路线中被避开或者被包含的道路网络图上的至少一个位置；计算第二路线，作为在道路网络图上选择至少一个位置的函数；以及传输第二路线到车辆导航系统中。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于选择至少一个位置包括道路网络图中的节点。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于选择至少一个位置包括道路网络图中的路段。
23.如权利要求20所述的方法，还包括在车辆导航系统的显示器上显示第二路线。
24.如权利要求23所述的方法，还包括允许用户使用车辆导航系统的显示器选择要在第三路线中被避开或者被选择的道路网络图中的位置。
25.如权利要求24所述的方法，还包括计算第三路线，作为用显示器输入的道路网络图中的被选择位置的函数。
26.如权利要求20所述的方法，其特征在于传输包括把第二路线通过无线通信系统传输到车辆导航系统中。
27.一种导航系统，包括第一信号，其包含可从输入设备传输到导航服务器的旅行目的地，其中路线计算�？榭梢杂伤龅己椒衿髦葱校陨傻酱锫眯心康牡氐牡谝宦废撸坏诙藕牛淇纱拥己椒衿鞔涞较允酒鳎渲兴鱿允酒骺杀挥美瓷傻谝宦废叩耐夹位硎荆渲械谝宦废呱稍诎ǘ喔鼋诘愫投喔雎范蔚牡缆吠缤忌希渲锌捎傻己椒衿髦葱械淖允视β废哐≡衲？樵市碛没Ю盟鍪淙肷璞甘淙攵缘谝宦废叩挠没薷模渲兴鲇没薷陌ǘ灾辽僖桓龅赝荚氐难≡瘢渲械酱锬康牡氐牡诙废吒萦没薷牡暮捎勺允视β废哐≡衲？榧扑愠隼�。第三信号，其可从导航服务器传输到车辆导航系统，根据第三信号的函数，可用车辆导航系统在车辆导航系统的显示器上生成第二路线的第二个图形化表示。
28.如权利要求27所述的导航系统，其特征在于各个地图元素的选择使得在第二路线中避开选出的地图元素。
29.如权利要求27所述的导航系统，其特征在于各个地图元素的选择使得在第二路线中包括选出的地图元素。
30.如权利要求27所述的导航系统，其特征在于所述输入设备和所述显示器包括触摸屏显示器。
31.如权利要求27所述的导航系统，其特征在于所述第三信号通过无线通信系统被传输到车辆导航系统中。
32.一种导航系统，包括用导航服务器计算到达旅行目的地的第一路线的装置，其中所述第一路线生成在包括多个地图元素的道路网络图中；输入对第一路线的用户修改的装置，其中所述用户修改包括对至少一个地图元素的选择；根据所述用户输入的函数计算到达旅行目的地的第二路线的装置；把所述第二条路线传输到车辆导航系统的装置。
33.如权利要求32所述的导航系统，其特征在于，在第二路线中不包括被选出的地图元素。
34.如权利要求32所述的导航系统，其特征在于，在第二条路线中包括被选出的地图元素。
35.如权利要求32所述的导航系统，其特征在于所述用户修改还包括车辆特性。
36.如权利要求35所述的导航系统，其特征在于所述车辆特性可以从包括车辆类型、货物类型、车辆尺寸、货物尺寸、车辆高度、货物高度、和车辆重量的一组车辆特性中选出。
37.一种导航系统，包括与导航服务器连接的输入设备，所述输入设备可允许用户输入旅行目的地；路线计算�？椋淇杀徊僮饔美醇扑愕酱锫眯心康牡氐牡谝宦废撸幌允酒鳎美丛诎ǘ喔龅赝荚氐牡缆吠缤忌舷允舅龅谝宦废撸蛔允视β废呒扑隳？椋捎美创铀鍪淙肷璞附邮斩缘谝宦废叩挠没薷模渲兴鲇没薷陌ㄔ诘缆吠缤忌涎≡裰辽僖桓龅赝荚兀渲兴鲎允视β废呒扑隳？楦萦没薷牡暮扑愠龅诙废撸黄渲兴鲎允视β废哐≡衲？橛美慈范ㄋ龅谝宦废吆退龅诙废咧涞牟钜欤⑶移渲兴龅谝宦废吆退龅诙废咧涞牟钜毂淮涞匠盗镜己较低持�。
38.一种在导航系统中自适应地生成路线的方法，包括用导航服务器计算到达目的地的第一路线；用导航服务器生成所述第一路线的道路网络图，其中所述道路网络图包括多个地图元素；允许用户在所述道路网络图中选择各个地图元素；根据在所述道路网络图中选出的地图元素的函数计算出一条到达目的地的适应路线；确定第一路线与所述适应路线之间的差异；把所述第一路线与所述适应路线之间的差异传输到位于车辆中的车辆导航系统；用所述车辆导航系统计算出第一路线；以及利用从导航服务器接收到的第一路线与适应路线之间的差异来确定车辆导航系统中的适应路线。
全文摘要
一种包括自适应路线选择模块(210)的车辆导航系统，它允许用户提供输入来影响所计算的到达目的地的路线。由导航服务器(102)执行的路线计算�？�(204)可用来计算从旅行起始点到旅行目的地的第一路线。由导航服务器(102)执行的自适应路线计算�？�(204)可以用来允许用户输入对第一路线的修改。当用户输入用户修改后，就根据用户修改的函数计算出到达目的地的第二路线。然后第二路线被传输到车辆导航系统(104)中。
文档编号G01C21/34GK1714275SQ03825625
公开日2005年12月28日 申请日期2003年7月16日 优先权日2003年7月16日
发明者A·吉泽克 申请人:哈曼贝克自动系统股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
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