专利名称：：用于确定道路表面特征的导航装置及方法
技术领域：
：本发明涉及导航装置及用于通过导航装置来确定数据的方法。本发明的说明性实施例涉及便携式导航装置(所谓的PND)，尤其是包括全球定位系统(GPS)信号接收及处理功能性的PND。其它实施例更一般来说涉及经配置以执行导航软件以便提供路线规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。
背景技术：
：包括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，且广泛地用作车内或其它交通工具导航系统。一般来说，现代PND包含处理器、存储器(易失性存储器及非易失性存储器中的至少一者，且通常所述两者)以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执行环境，在所述执行环境中可建立软件操作系统，且另外，常常提供一个或一个以上额外软件程序以使得能够控制PND的功能性且提供各种其它功能。通常，这些装置进一步包含一个或一个以上输入接口，其允许用户与所述装置交互并控制所述装置；以及一个或一个以上输出接口，借助于所述输出接口可将信息中继给用户。输出接口的说明性实例包括视觉显示器及用于声频输出的扬声器。输入接口的说明性实例包括一个或一个以上物理按钮，其用以控制所述装置的开/关操作或其它特征(如果所述装置经内建于交通工具内，则所述按钮没有必要位于所述装置自身上，而是可位于方向盘上)；以及麦克风，其用于检测用户话语。在特别优选的布置中，可将输出接口显示器配置为触敏式显示器(借助于触敏式覆盖物或以其它方式)以额外地提供输入接口，用户可借助于所述输入接口而通过触摸来操作所述装置。这种类型的装置还将通常包括一个或一个以上物理连接器接口，借助于所述物理连接器接口可将电力及(任选地)数据信号发射到所述装置以及从所述装置接收电力及(任选地)数据信号；以及(任选地)一个或一个以上无线发射器/接收器，其用以允许经由蜂窝式电信以及其它信号及数据网络(例如，Wi-Fi、Wi-MaxGSM等)进行通fn°这种类型的PND装置还包括GPS天线，借助于所述GPS天线可接收卫星广播信号(包括位置数据)且随后对其进行处理以确定所述装置的当前位置。PND装置还可包括电子陀螺仪及加速表，其产生的信号可经处理以确定当前角加速度及线加速度，并且又，且结合从GPS信号导出的位置信息，确定装置及(因此)其中安装所述装置的交通工具的速度及相对位移。通常，所述特征最常见地提供于交通工具内导航系统中，但还可提供于PND装置中(如果此举是有利的话)。所述PND的效用主要表现在其确定第一位置(通常，出发或当前位置)与第二位置(通常，目的地)之间的路线的能力。这些位置可由装置的用户通过各种各样不同方法中的任一者来输入，例如通过邮政编码、街道名及门牌号、先前存储的“众所周知”目的地(例如著名位置、城市位置(例如体育场或游泳池)或其它关注点)以及喜爱的或最近去过的目的地。通常，通过用于根据地图数据来计算出发地址位置与目的地地址位置之间的“最佳”或“最优”路线的软件来启用所述PND。“最佳”或“最优”路线是基于预定标准来确定的且没有必要是最快或最短路线。对引导驾驶员所沿着的路线的选择可能是非常复杂的，且所选择的路线可考虑到现有的、预测的以及动态及/或无线地接收到的交通及道路信息、关于道路速度的历史信息以及驾驶员对于确定道路选项的因素的自身偏好(举例来说，驾驶员可指定路线不应包括高速公路或收费道路)。此外，所述装置可持续监视道路及交通条件，且由于改变的条件而提供或选择改变剩余行程将经由其进行的路线。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正用来识别交通延迟及将信息馈送到通知系统中。这种类型的PND通�？砂沧霸诮煌üぞ叩囊潜戆寤虻卜绮Ａ希箍尚纬晌煌üぞ呶尴叩绲幕丶扑慊囊徊糠只蚴导噬闲纬晌煌üぞ弑旧淼目刂葡低车囊徊糠�。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)的一部分，且在这些情况下，手持式系统的常规功能性借助于将软件安装于装置上而得以延伸以便执行路线计算及沿着计算出的路线导航两者。路线规划及导航功能性还可由运行适当软件的桌上型或移动计算资源来提供。举例来说，皇家汽车俱乐部(RAC)在http://www.rac.co.uk提供在线路线规划及导航设施，所述设施允许用户键入起点及目的地，于是，服务器(用户的PC连接到所述服务器)计算路线(其方面可为用户指定的)、产生地图，且产生一组详尽的导航指令用于将用户从选定起点引导到选定目的地。所述设施还提供计算出的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仿真用户沿着所述路线行进，且借此向用户提供计算出的路线的预览。在PND的上下文中，一旦已计算出了路线，用户便与导航装置交互以任选地从所建议路线的列表中选择所需的计算出的路线。任选地，用户可干涉或引导路线选择过程，例如通过指定对于特定行程应避免或必须遵循某些路线、道路、位置或标准。PND的路线计算方面形成一个主要功能，且沿着此路线导航为另一主要功能。在沿着计算出的路线导航期间，所述PND通常提供视觉及/或声频指令以沿着所选择的路线将用户引导到那条路线的终点，即所需的目的地。PND还通常在导航期间在屏幕上显示地图信息，所述信息在屏幕上经定期更新，使得所显示的地图信息表示装置的当前位置且因此表示用户或用户交通工具的当前位置(如果装置正用于交通工具内导航的话)。在屏幕上显示的图标通常指示当前装置位置且居中，其中还显示当前装置位置附近的当前及周围道路的地图信息以及其它地图特征。另外，可任选地在位于所显示地图信息上方、下方或一侧的状态栏中显示导航信息，导航信息的实例包括到用户需要采取的与当前道路的下一偏离的距离，其中所述偏离的性质可能由暗示特定偏离类型(例如，左转弯或右转弯)的进一步图标来表示。导航功能还确定声频指令的内容、持续时间及定时，可借助于所述声频指令来沿着路线引导用户。如可了解的，例如“100m后左转”等简单指令需要大量处理及分析。如先前提及的，用户与装置的交互可通过触摸屏5或者另外地或替代地通过操纵杆安装式�？仄鳌⑼ü镆艏せ罨蛲ü魏纹渌屎戏椒ɡ唇�。所述装置所提供的另一重要功能是在以下情况下进行自动路线重新计算用户在导航期间偏离先前计算出的路线(意外地或故意地)；实时交通条件指示替代路线将更有利且所述装置适宜地经启用以自动辨识所述条件，或者如果用户出于任何原因而主动地致使装置执行路线重新计算。还已知允许按用户定义的标准来计算路线；举例来说，用户可能更喜欢由装置计算风景路线，或者可能希望避开可能发生、预计会发生或当前正发生交通拥挤的任何道路。装置软件将接着计算各种路线且更青睐于沿着其路线包括最高数目个经标记为(例如)具有优美风景的关注点(称为POI)的路线，或者通过使用指示特定道路上的正在发生的交通条件的所存储信息，按照可能拥挤或由于拥挤而引起的延迟的等级来对计算出的路线进行排序。其它基于POI及基于交通信息的路线计算以及导航标准也是可能的。虽然路线计算及导航功能对于PND的总体效用来说是基本的，但有可能将装置纯粹用于信息显示或“自由驾驶”，在“自由驾驶”中仅显示与当前装置位置相关的地图信息，且在“自由驾驶”中尚未计算出任何路线且装置当前不执行导航。此操作模式通常适用于当用户已经知道需要沿其行进的路线且不需要导航辅助时。上述类型的装置(例如，由汤姆汤姆国际私人有限公司(TomTombitemationalB.V.)制造并供应的型号720T)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方式。在规划一路线时，PND考虑道路的预期平均速度(通常根据地图数据获得)及/或关于道路速度的历史信息以确定所述路线。以此方式，特别是通过使用关于道路速度的历史信息，路线确定过程考虑关于道路表面质量的信息，因为此对具有相对低质量的表面的道路的历史速度有影响且导致所述历史速度的相应减小。举例来说，归因于道路表面中的洞(常称为“坑洞”)、道路表面中的颠簸或起伏及/或安装于道路表面中的交通静化(trafficcalming)措施(其均会减小交通工具可安全地在道路上行进的速度)中的一者或一者以上的存在，道路可具有低质量道路表面。虽然道路确定过程因此隐含地考虑道路表面质量及其对道路的平均速度的影响，但需要通过允许考虑道路表面质量而允许改进路线规划过程。举例来说，对于一些汽车(例如，具有有限的悬挂行程或硬悬挂的跑车)，用户可能想要规划仅遵循具有相对优良质量的道路表面的道路的路线，借此尽可能地避开具有坑洞、颠簸及道路表面交通静化措施的道路。本发明的一目标为通过考虑道路表面质量信息(特别是通过自动收集道路表面质量信息)而允许路线确定的改进。
发明内容为了此目标，本发明的一目前优选实施例提供一种导航装置，其包含处理器；可由所述处理器存取的存储器；确定应用于所述导航装置的至少一个物理参数且将指示所述至少一个参数的信息输出到所述处理器的装置；其中所述处理器经布置以基于所述接收到的信息来确定道路表面特征且将指示所述道路表面特征的位置的信息存储于所述存储器中。本发明的另一实施例涉及一种确定道路表面特征信息的方法的方法，其包含以下步骤接收指示导航装置的一个或一个以上物理参数的信息；基于所述接收到的信息来确定道路表面特征；及在存储器中存储指示所述道路表面特征的地理位置的信息。本发明的又一实施例涉及包含一个或一个以上软件�？榈募扑慊砑鲆桓龌蛞桓鲆陨先砑？榈痹谥葱谢肪持斜恢葱惺笨刹僮饕允勾砥髦葱腥范ǖ缆繁砻嫣卣餍畔⒌姆椒ǎ龇椒ò韵虏街杞邮罩甘镜己阶爸玫囊桓龌蛞桓鲆陨衔锢聿问男畔ⅲ换谒鼋邮盏降男畔⒗慈范ǖ缆繁砻嫣卣鳎患霸诖娲⑵髦写娲⒅甘舅龅缆繁砻嫣卣鞯牡乩砦恢玫男畔�。下文阐述这些实施例的优点，且在所附附属权利要求中及在以下详细描述中的其它地方定义这些实施例中的每一者的另外细节及特征。下文将借助于说明性实例并参看附图来描述本发明的教示的各种方面及体现所述教示的布置，在附图中图1为全球定位系统(GPS)的示意性说明；图2为经布置以提供导航装置的电子组件的示意性说明；图3为导航装置可经由无线通信信道接收信息的方式的示意性说明；图4A及图4B为导航装置的说明性透视图5为所述导航装置所使用的软件的示意表示；图6为根据本发明的一实施例的导航装置的示意说明；图7为展示通过减速坎的交通工具及安装于所述交通工具内部的导航装置的加速表的输出的说明；图8为根据本发明的一实施例的道路表面质量数据的说明；图9为所述加速表的两个输出的说明；图10为根据本发明的另一实施例的导航装置的示意说明；图11为展示通过减速坎的交通工具及安装于所述交通工具内部的导航装置的加速表及陀螺仪的输出的说明；及图12为根据本发明的一实施例的方法的说明。具体实施方式现将特定参考PND来描述本发明的优选实施例。然而，应记�。痉⒚鞯慕淌静幌抻赑ND，而实际上，本发明的教示普遍地适用于经配置以执行导航软件以便提供路线规划及导航功能性的任何类型的处理装置。因此，由此可见，在本申请案的上下文中，导航装置既定包括(但不限于)任何类型的路线规划及导航装置，而不管所述装置是体现为PND、内建于交通工具中的导航装置、或实际上是计算资源(例如桌上式或便携式个人计算机(PC))、移动电话还是执行路线规划及导航软件的便携式数字助理(PDA)。根据下文还将显而易见，本发明的教示甚至在用户并不寻求关于如何从一点导航到另一点的指令而仅希望具备给定位置的视图的情况下仍有效用。在所述情况下，由用户选择的“目的地”位置不需具有用户希望从其开始导航的对应出发位置，且因此，本文中对“目的地”位置或实际上对“目的地”视图的参考不应被解释为意味着路线的产生是必须的，行进到“目的地”必须发生，或者实际上，目的地的存在需要指定对应出发位置。记住以上附带条件，图1说明可由导航装置使用的全球定位系统(GPS)的实例性视图。所述系统是已知的且用于多种用途。一般来说，GPS为基于卫星无线电的导航系统，其能够为无限数目个用户确定连续位置、速度、时间及(在一些例子中)方向信息。先前称为NAVSTAR的GPS并入有在极其精确的轨道中绕地球运转的多个卫星。基于这些精确轨道，GPS卫星可将其位置中继到任何数目个接收单元。当经专门配备以接收GPS数据的装置开始扫描射频以查找GPS卫星信号时实施GPS系统。在从GPS卫星接收到无线电信号后，所述装置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。在大多数情况下，所述装置将继续扫描以查找信号，直到其已获得至少三个不同的卫星信号为止(请注意，通常并不(但可以)使用其它三角测量技术用仅两个信号来确定位置)。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身相对于卫星的二维位置。这可以已知方式来完成。另外，获得第四卫星信号将允许接收装置通过相同的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连续地实时更新。如图1中所示，GPS系统大体上由参考数字100表示。多个卫星120处于围绕地球124的轨道中。每一卫星120的轨道未必与其它卫星120的轨道同步，且实际上很可能不同步。GPS接收器140经展示为从各种卫星120接收扩频GPS卫星信号160。从每一卫星120连续地发射的扩频信号160利用通过极其准确的原子钟实现的高度准确的频率标准。每一卫星120作为其数据信号发射160的一部分而发射指示所述特定卫星120的数据流。相关领域的技术人员了解到，GPS接收器装置140通常获得来自至少三个卫星120的扩频GPS卫星信号160以供所述GPS接收器装置140通过三角测量来计算其二维位置。额外信号的获得(其产生来自总共四个卫星120的信号160)准许GPS接收器装置140以已知方式来计算其三维位置。图2是以方框组件格式的对根据本发明的优选实施例的导航装置200的电子组件的说明性表示。应注意，导航装置200的框图并不包括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(未图示)内。所述外壳包括连接到输入装置220及显示屏幕240的处理器210。输入装置220可包括键盘装置、语音输入装置、触摸面板及/或用于输入信息的任何其它已知输入装置；且显示屏幕240可包括任何类型的显示屏幕，例如LCD显示器。在特别优选的布置中，输入装置220及显示屏幕240经集成为集成式输入及显示装置，所述集成式输入及显示装置包括触摸垫或触摸屏输入，使得用户仅需触摸显示屏幕MO的一部分便可选择多个显示选项中的一者或激活多个虚拟按钮中的一者ο所述导航装置可包括输出装置沈0，例如声频输出装置(例如，扬声器)。因为输出装置260可向导航装置200的用户产生声频信息，所以同样应了解，输入装置240可8包括麦克风以及用于接收输入语音命令的软件。在导航装置200中，处理器210经由连接225而操作性地连接到输入装置220且经设定以经由连接225从输入装置220接收输入信息，且经由输出连接245而操作性地连接到显示屏幕240及输出装置260中的至少一者以将信息输出到所述至少一者。另外，处理器210经由连接235而可操作地耦合到存储器资源230，且进一步适于经由连接275从输入/输出(I/O)端口270接收信息/将信息发送到输入/输出(I/O)端口270，其中I/O端口270可连接到在导航装置200外部的I/O装置观0。存储器资源230包含(例如)易失性存储器(例如随机存取存储器(RAM))及非易失性存储器(例如，数字存储器，例如快闪存储器)。外部I/O装置280可包括(但不限于)外部收听装置，例如耳机。到I/O装置观0的连接可进一步为到任何其它外部装置(例如汽车立体声单元)的有线或无线连接，用于免持式操作及/或用于(例如)语音激活式操作、用于到耳机或头戴式耳机的连接及/或用于到(例如)移动电话的连接，其中移动电话连接可用以在导航装置200与(例如)因特网或任何其它网络之间建立数据连接且/或用以经由(例如)因特网或某种其它网络建立到服务器的连接。图2进一步说明处理器210与天线/接收器250之间经由连接255的操作性连接，其中天线/接收器250可为(例如)GPS天线/接收器。将了解到，为了说明而示意性地组合由参考数字250表示的天线与接收器，但天线及接收器可为分开定位的组件，且天线可为(例如)GPS片状天线或螺旋天线。另外，所属领域的技术人员将了解，图2中所示的电子组件以常规方式由电源(未图示)供电。如所属领域的技术人员将了解的，图2中所示的组件的不同配置被视为属于本申请案的范围内。举例来说，图2中所示的组件可经由有线及/或无线连接等相互通信。因此，本申请案的导航装置200的范围包括便携式或手持式导航装置200。此外，图2的便携式或手持式导航装置200可以已知方式连接或“对接”到交通工具，例如自行车、摩托车、汽车或船。此导航装置200接着可针对便携式或手持式导航用途而从对接位置移除。现参看图3，导航装置200可经由移动装置(未图示)(例如移动电话、PDA及/或具有移动电话技术的任何装置)建立与服务器302的“移动”或电信网络连接，从而建立数字连接(例如经由(例如)已知的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302的网络连接(例如，通过因特网)。如此，在导航装置200(当其独自及/或在交通工具中行进时，其可为且通常为移动的)与服务器302之间建立“移动”网络连接以便为信息提供“实时”或至少非常“新式的”网关。使用(例如)因特网(例如万维网)来建立移动装置(经由服务提供商)与例如服务器302等另一装置之间的网络连接可以已知方式来完成。举例来说，这可包括TCP/IP分层协议的使用。移动装置可利用任何数目个通信标准，例如CDMA、GSM、WAN寸。如此，可利用经由数据连接(例如，经由移动电话或导航装置200内的移动电话技术)所实现的因特网连接。对于此连接，建立服务器302与导航装置200之间的因特网连接。这可(例如)通过移动电话或其它移动装置及GPRS(通用包无线电服务)连接(GPRS连接是由电信运营商提供的用于移动装置的高速数据连接；GPRS是用以连接到因特网的方法)来完成。导航装置200可进一步经由(例如)现有的蓝牙技术以已知方式来完成与移动装置的数据连接且最终完成与因特网及服务器302的数据连接，其中数据协议可利用任何数目个标准，例如GSRM、用于GSM标准的数据协议标准。导航装置200可在导航装置200本身内包括其自身的移动电话技术(例如，包括天线，或者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括如上指定的内部组件，且/或可包括可插入式卡(例如，订户身份�？榛騘tM卡)，连同(例如)必要的移动电话技术及/或天线。如此，导航装置200内的移动电话技术可类似地经由(例如)因特网以与任何移动装置的方式类似的方式来建立导航装置200与服务器302之间的网络连接。对于GRPS电话设定，具备蓝牙功能的导航装置可用以配合移动电话模型、制造商等的不断改变的频谱正确地工作，举例来说，模型/制造商特定设定可存储于导航装置200上。可更新针对此信息而存储的数据。在图3中，导航装置200被描绘为与服务器302经由一般通信信道318通信，所述一般通信信道318可由许多不同布置中的任一者来实施。当在服务器302与导航装置200之间建立经由通信信道318的连接(请注意，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)时，服务器302与导航装置200可通信。除了可能未说明的其它组件之外，服务器302还包括处理器304，所述处理器304操作性地连接到存储器306且经由有线或无线连接314进一步操作性地连接到大容量数据存储装置312。处理器304进一步操作性地连接到发射器308及接收器310，以经由通信信道318将信息发射到导航装置200及从导航装置200发送信息。所发送及所接收的信号可包括数据、通信及/或其它传播信号。可根据对于导航装置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308及接收器310。另外，应注意，可将发射器308及接收器310的功能组合为信号收发器。服务器302进一步连接到(或包括)大容量存储装置312，请注意，大容量存储装置312可经由通信链路314耦合到服务器302。大容量存储装置312含有大量导航数据及地图信息，且可同样为与服务器302分离的装置，或者可并入到服务器302中。导航装置200适于通过通信信道318而与服务器302通信，且包括如先前关于图2所描述的处理器、存储器等以及发射器320及接收器322以通过通信信道318发送及接收信号及/或数据，请注意，这些装置可进一步用于与除服务器302以外的装置进行通信。另外，根据对于导航装置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320及接收器322，且可将发射器320及接收器322的功能组合为单一收发ο存储于服务器存储器306中的软件为处理器304提供指令且允许服务器302向导航装置200提供服务。由服务器302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312发射到导航装置200。由服务器302提供的另一服务包括对于所需应用使用各种算法来处理导航数据及将这些计算的结果发送到导航装置200。通信信道318大体上表示连接导航装置200与服务器302的传播媒体或路径。服务器302及导航装置200两者均包括用于通过所述通信信道发射数据的发射器及用于接收已通过所述通信信道发射的数据的接收器。通信信道318不限于特定通信技术。另外，通信信道318不限于单一通信技术；也就是说，信道318可包括使用多种技术的若干通信链路。举例来说，通信信道318可适于提供用于电通信、光通信及/或电磁通信等的路径。如此，通信信道318包括(但不限于)下列各项中的一者或其组合电路、例如电线及同轴电缆等电导体、光纤电缆、转换器、射频(RF)波、大气、真空等。此外，通信信道318可包括中间装置，例如路由器、转发器、缓冲器、发射器及接收器。在一个说明性布置中，通信信道318包括电话及计算机网络。此外，通信信道318可能能够适应例如射频、微波频率、红外通信等无线通信。另外，通信信道318可适应卫星通信。通过通信信道318所发射的通信信号包括(但不限于)如对于给定通信技术可能要求或需要的信号。举例来说，所述信号可适于在例如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)等蜂窝式通信技术中使用。可通过通信信道318发射数字及模拟信号两者。这些信号可为如所述通信技术可能需要的经调制、经加密及/或经压缩的信号。服务器302包括可由导航装置200经由无线信道接入的远程服务器。服务器302可包括位于局域网(LAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)等上的网络服务器。服务器302可包括例如桌上型或膝上型计算机等个人计算机，且通信信道318可为连接在个人计算机与导航装置200之间的电缆。或者，可将个人计算机连接在导航装置200与服务器302之间以在服务器302与导航装置200之间建立因特网连接。或者，移动电话或其它手持式装置可建立到因特网的无线连接，以用于经由因特网将导航装置200连接到服务器302。可经由信息下载为导航装置200提供来自服务器302的信息，所述信息下载可自动地或在用户将导航装置200连接到服务器302后周期性地更新且/或可在经由(例如)无线移动连接装置及TCP/IP连接在服务器302与导航装置200之间进行较恒定或频繁的连接后更为动态。对于许多动态计算，服务器302中的处理器304可用于处置大量的处理需要，然而，导航装置200的处理器210还可时常独立于到服务器302的连接而处置许多处理及计算。如以上图2中所指示，导航装置200包括处理器210、输入装置220及显示屏幕2400输入装置220及显示屏幕240经集成为集成式输入及显示装置以实现信息输入(经由直接输入、菜单选择等)及信息显示(例如通过触摸面板屏幕)两者。如所属领域的技术人员众所周知的，此屏幕可为(例如)触摸输入LCD屏幕。另外，导航装置200还可包括任何额外输入装置220及/或任何额外输出装置M1，例如音频输入/输出装置。图4A及图4B为导航装置200的透视图。如图4A中所示，导航装置200可为包括集成式输入及显示装置四0(例如，触摸面板屏幕)及图2的其它组件(包括但不限于内部GPS接收器250、微处理器210、电源、存储器系统230等)的单元。导航装置200可搁置于臂292上，所述臂292本身可使用吸盘294而紧固到交通工具仪表板/窗/等。此臂292为导航装置200可对接到的对接台的一个实例。如图4B中所示，导航装置200可对接或通过(例如)将导航装置292搭扣连接到对接台的臂292来以其它方式连接到对接台的臂四2。导航装置200可接着可在臂292上旋转，如图4B的箭头所示。为了释放导航装置200与对接台之间的连接，(例如)可按压导航装置200上的按钮。用于将导航装置耦合到对接台及将导航装置从对接台去耦的其它同样合适的布置是所属领域的技术人员众所周知的。现参看附图中的图5，存储器资源230存储一启动加载器程序(未图示)，所述启动加载器程序由处理器210执行以从存储器资源230加载一操作系统470以用于由功能硬件组件460执行，所述操作系统470提供应用软件480可在其中运行的环境。操作系统470用以控制功能硬件组件460且驻留于应用软件480与功能硬件组件460之间。应用软件480提供一操作环境，其包括支持导航装置200的核心功能(例如，地图检视、路线规划、导航功能及与此相关联的任何其它功能)的GUI。根据本发明的优选实施例，此功能性的一部分包含道路表面质量测量模块(RSQMM)490，现将结合以下各图来详细描述其功能。RSQMM490操作性地确定且记录指示由导航装置200行进的路线的道路表面质量的信息。在沿着一道路行进或通过一道路的同时，RSQMM490根据导航装置200的移动来确定所述道路表面质量信息，且在一些实施例中还确定与导航装置200的定向有关的信息。确切地说，RSQMM490根据导航装置200的交通工具诱发的移动来确定所述道路表面质量信息。所述道路表面质量信息可单独或结合地图数据而存储于可由导航装置200存取的存储装置中，使得路线规划可考虑所述道路表面质量信息以(例如)排除具有相对低质量的表面的道路。此外，通过经由服务器302的散播，可在多个导航装置间共享道路表面质量信息。有利地，通过使导航装置200存储可与其它用户共享或分配到其它用户的道路表面质量信息，减少在测绘过程期间测量道路表面质量(例如，使用道路测绘交通工具)的需要。因此可以较低成本且较快地收集道路表面质量信息。现将参看图6解释一包括RSQMM490的导航装置200的一优选实施例。参考一减速坎(speedbump)解释所述优选实施例，所述减速坎为安装于道路表面中或道路表面上的垂直位移(vertically-displaced)交通静化措施的形式。减速坎或驼峰式减速带驼峰式减速带(speedhump)为希望通过引起交通工具的垂直位移而减小穿过所述减速坎的交通工具的速度的措施。减速坎通常具有介于70mm与IOOmm之间的高度，但应认识到，可遇到其它高度的减速坎。减速坎通常由柏油碎石(tarmac)、浙青(asphalt)或橡胶形成，但可使用其它材料。此外，一些诱发垂直位移的交通静化措施被称为减速平台(speedtable),其实际上为包括具有大体均勻的高度的中央坪的减速坎。这些在本文中也将称为减速坎。虽然参考减速坎解释本发明的实施例，但应认识到，还将存储指示道路表面的其它弓I起垂直位移的特征的存在的道路表面质量信息。所述特征可包括无意中形成于道路表面中的洞或坑洞、颠簸或起伏，及其它故意形成的起伏(例如，隆隆振动带(rumblestrip))ο图6说明根据本发明的一实施例的导航装置600。所述导航装置600包含CPU610、加速表620及存储器640。所述CPU610经布置以接收一由加速表620输出且指示施加到加速表620的加速度的加速度信号625。加速表620经布置以测量导航装置600的垂直加速度。应认识到，导航装置600另外包含如先前所描述的其它系统及组件，然而，为了清晰起见，此处省略对这些系统及组件的进一步论述。现将参看图7解释导航装置600的操作，图7说明上面安装有减速坎710的道路700的横截面。虽然参考减速坎710描述导航装置600的操作，但应认识到，所述导航装置响应于故意或无意中形成的其它垂直位移性道路表面特征而以类似方式操作。如上文所指出，减速坎710为道路700的垂直位移部分。图7(a)中说明的减速坎710包含第一倾斜部分711、第二倾斜部分712及介于所述倾斜部分711、712之间的大体水平的部分713，其中水平部分713从道路表面700垂直位移。因此，当交通工具730驶过所述减速坎710时，在交通工具730接触第一倾斜部分711或第二倾斜部分713时(视其行进方向而定)，交通工具730经历向上加速度。当交通工具730从第一倾斜部分711或第二倾斜部分712通过到水平部分713时，将经历向下加速度。在减速坎710具有一不同的横截面(例如，圆形轮廓)的情形下，经历具有对应的不同量值(视减速坎710的大小而定)的向上及向下加速度。图7说明沿着道路700且在减速坎710上行驶的交通工具730的五个连续位置。图7(b)说明加速度信号625所指示的加速表620的输出。加速表620的输出指示在时间^的向上加速度及在时间I2的向下加速度(如上所述)。类似地，当交通工具在水平部分713与第一倾斜部分711或第二倾斜部分712中的一者之间行进时，分别确定在时间^的向下加速度及在时间^的向上加速度。基于加速度信号625，在处理器610上执行的RSQMM490确定载有导航装置600的交通工具730已驶过减速坎710。减速坎710的存在可通过对一对相反的加速度(例如图7中展示的在、及、时的加速度)的检测加以确定。由RSQMM490对减速坎710的检测还可考虑所述对加速度的相对量值以确定减速坎710的存在，使得所述对加速度具有大致相等的量值。一旦RSQMM490已确定交通工具730已驶过减速坎710，RSQMM490便经布置以在存储器640中存储指示减速坎710的存在及其地理位置的信息。图8说明由RSQMM490的一实施例存储于存储器640中的道路表面质量信息表800的一实例。表800存储指示由导航装置600检测到的每一道路表面特征的类型的类型信息810及指示每一相应道路表面特征的位置的位置信息820。图8中说明的表800包含指示三个为类型SB6B指示减速坎)的道路表面特征830、840、850的信息，而位置信息820在预定坐标系(例如，经度及纬度)中指示所述减速坎中的每一者的位置。虽然已描述操作性地确定减速坎710的存在的RSQMM490，但在一些实施例中，RSQMM490还可检测其它道路表面特征的存在。举例来说，RSQMM490可经布置以基于加速度信号625来检测一段表面不平坦或凹凸不平的道路。举例来说，如图9中所示，一指示一段表面不佳的道路的加速度信号900可包含多个加速度测量结果，所述测量结果一起指示交通工具730正经历频繁的向上及向下加速度(正如在凹凸不平或颠簸的道路上所预期的)。RSQMM490还可根据为图9(b)中展示的类型的加速度信号来确定洞在道路表面中的存在，所述加速度信号包含在向下方向上的第一加速度及第二向上加速度。再次参看图8，表800中包括一为类型US的第四道路表面特征860。为类型US的特征860指示在坐标系中的位置&，Y4处的不平坦道路表面。类似地，第五道路表面特征870包含类型H，其指示在位置&，Y5处的道路中的洞。在本发明的一些实施例中，RSQMM490经布置以基于加速度信号625及速度信息(速度信息指示交通工具在道路表面特征的位置处的速度)来进一步确定道路表面特征的宽度或长度。举例来说，如图7中所示，由导航装置600在时间tl经历初始加速度，且在时间^经历最终加速度。因此，RSQMM490可通过下式确定减速坎710的持续时间tD=t4-ti使用速度信息，可由RSQMM490确定交通工具在时间I1与U之间的平均速度。可接着由RSQMM490使用下式来计算道路表面特征的长度(交通工具的驾驶员所察觉的长度)D=SχtD其中S为交通工具在道路表面特征上的速度或平均速度。图8中展示的表800可另外存储每一道路表面特征的宽度信息。类似地，RSQMM490可根据速度信息及加速度信号625来确定指示陡度(即，减速坎的坡度及/或高度)的信息。在一实施例中，为改进道路表面特征检测的质量，RSQMM490可确定导航装置600是否安装于交通工具中或交通工具上。在一实施例中，可通过从传感器(例如，开关)接收一指示导航装置600安装于支架或其它支撑件上的信号来进行此确定。确定导航装置600安装于支架或底座上可能指示导航装置600在交通工具中大体为直立的。当导航装置600安装于支架中时，通过仅存储道路表面道路表面质量信息800，可防止确定不准确的道路表面质量信息(例如，当用手携带导航装置600时)。现将参看图10描述本发明的另一实施例，图10说明导航装置1000。所述导航装置1000包含CPU1010及输出加速度信号1025的加速表1020(如同在参看图6描述的实施例中一样)。所述导航装置1000进一步包含陀螺仪1030，其经布置以确定导航装置1000的定向。所述CPU1010经布置以从所述陀螺仪1030接收指示导航装置1000的定向的定向信息1035。现将参看图11描述导航装置1000的操作，图11展示先前参看图7所描述的减速坎710、交通工具730及加速度信息1025。图11进一步说明定向信息1035所指示的陀螺仪1030的输出的综合值。应注意，在一些实施例中，陀螺仪1030可输出一表示旋转加速度的非综合值。如图11中所示，在时间t1;交通工具730的前轮接触减速坎710的倾斜表面711，其使交通工具730倾斜(如图11中所示)，且指示陀螺仪1030的输出1100的定向信息1035相应地改变。一旦交通工具730在减速坎710上达到水平定向，陀螺仪1030的输出1035便对应地指示陀螺仪1030大体上垂直。一旦交通工具730在减速坎710的第二倾斜表面713上向下倾斜，陀螺仪1030的输出1035便指示陀螺仪1030及导航装置1000向下倾斜。RSQMM490经布置以接收加速度信号1025及定向信号1035，且确定交通工具730何时在道路表面特征(例如，减速坎710)上行驶。举例来说，RSQMM490可基于一对相反的定向测量结果(如图11中所示)来确定减速坎710的存在。在此过程中还可使用加速度信息1025。一旦已确定减速坎710的存在，RSQMM490便经布置以将道路表面质量信息存储于存储器中(如同图8中一样)。图12展示根据本发明的一实施例的方法1200的说明。所述方法在步骤1210中开始。在步骤1220中，RSQMM490接收指示导航装置600、1000的物理参数的信息。在一实施例中，RSQMM490接收指示导航装置600、1000的加速度的信息。在另一实施例中，RSQMM490接收指示导航装置1000的定向的信息。在另一实施例中，RSQMM490接收指示导航装置1000的加速度及定向两者的信息。在步骤1230中，RSQMM490根据接收到的物理参数信息来确定道路表面特征的存在。RSQMM490可确定何时导航装置600、1000安装于在道路表面特征(例如减速坎、不平坦或凹凸不平的道路段，或道路表面中的洞)上行进的交通工具中。在步骤1240中，RSQMM490在存储器640、1040中存储针对每一道路表面特征的指示道路表面特征类型的信息及指示道路表面特征的位置的位置信息。所述方法在步骤1250中结束。应注意，图7、图9及图10包括交通工具中存在的装置的输出的表示，所述输出受所述交通工具的前轮影响。然而，预期交通工具的后轮也将影响所述交通工具中的导航装置中存在的测量装置的输出。因此，在本发明的一些实施例中，在步骤1230中对道路表面特征的存在的确定将考虑后轮对所述测量装置的输出的影响。所存储的道路表面质量信息800可由导航装置600、1000在路线规划过程中利用。用户可在导航装置的用户偏好中(或作为路线规划过程的一部分)设定应确定排除或避开具有低质量道路表面(例如，以减速坎为特征的道路表面)的道路的路线。举例来说，救护车或载有易碎货物的交通工具可能想要避开具有显著垂直位移(例如，减速坎、坑洞等)的道路。在路线规划过程期间，导航装置600、1000试图通过参考地图数据及道路表面质量信息800而将包括垂直位移(例如减速坎)的道路排除在考虑之外，或至少将所确定路线中所包括的所述道路的数目减到最少。以此方式，确定一使用具有高质量(即，大体平坦的道路表面)的道路的路线。在一些实施例中，导航装置可将道路表面质量信息800传达到服务器302(例如，周期性地或在服务器302要求时)。服务器302可接着组合来自多个导航装置600、1000的道路表面质量信息。接着经由通信信道318将组合的道路表面质量信息800传达到导航装置，使得由所述导航装置进行的路线规划可考虑从多个导航装置导出的道路表面质量信息，其可覆盖比由单一导航装置600、100确定的信息宽广的地理区域且具有比由单一导航装置600、100确定的信息大的可信度。通过前述内容将显而易见，本发明的教示提供一种布置，借以由导航装置而不是由专用测绘交通工具来确定特征道路表面。有利地，可由导航装置使用道路表面质量信息以通过避开具有垂直位移的道路或至少将其减到最少而确定对行进来说更舒适的路线。还将了解，虽然至此已描述了本发明的各种方面及实施例，但本发明的范围不限于本文中所阐述的特定布置，而是扩展为涵盖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，虽然在前述详细描述中描述的实施例参考GPS，但应注意，导航装置可利用任何种类的位置感测技术作为对GPS的替代方案(或实际上，除了GPS以外)。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(Galileo)系统。同样，其不限于基于卫星，而是可易于使用基于地面的信标或使得装置能够确定其地理位置的任何其它种类的系统来起作用。所属领域的技术人员还将很好了解到，虽然优选实施例借助于软件来实施某些功能性，但所述功能性可同样仅以硬件(例如，借助于一个或一个以上AMC(专用集成电路))来实施或实际上由硬件与软件的混合物来实施。如此，不应将本发明的范围解释为仅限于以软件来实施。最后，还应注意，虽然所附权利要求书阐述了本文中所描述的特征的特定组合，但本发明的范围不限于上文所主张的特定组合，而是本发明的范围扩展为涵盖本文中所揭示的特征或实施例的任何组合，而不管此时是否已在所附权利要求书中具体列举了所述特定组合。权利要求1.一种导航装置(600、1000),其包含处理器(610、1010)；可由所述处理器(610、1010)存取的存储器(640、1040)；确定应用于所述导航装置(200)的至少一个物理参数且将指示所述至少一个参数的信息输出到所述处理器(640、1040)的装置(620、1020、1030)；其特性在于所述处理器(610、1010)经布置以基于所述接收到的信息来确定道路表面特征且将指示所述道路表面特征的位置的信息存储于所述存储器(640、1040)中。2.根据权利要求1所述的导航装置(600、1000),其中所述确定至少一个物理参数的装置(620、1020、1030)包含用于测量所述导航装置(600、1000)的加速度且输出指示所述测量到的加速度的加速度信号(625、1025)的装置(620、1020)。3.根据权利要求2所述的导航装置(600、1000),其中所述处理器(610、1010)经布置以根据所述加速度信号(625、1025)的一个或一个以上特性来确定所述道路表面特征。4.根据权利要求3所述的导航装置(600、1000),其中所述一个或一个以上特性包含所述加速度信号(625、1025)的预定量值及/或所述加速度信号(625、1025)的预定模式。5.根据任何前述权利要求所述的导航装置(600、1000),其中所述确定至少一个物理参数的装置(620、1020、1030)包含用于确定所述导航装置(1000)的定向且响应于此而输出定向信号(1035)的装置(1030)。6.根据权利要求5所述的导航装置(600、1000),其中所述处理器(1010)经布置以根据所述定向信号(1035)的预定模式来确定所述道路表面特征。7.根据任何前述权利要求所述的导航装置(600、1000),其中所述处理器(610、1010)经布置以基于所述接收到的信息来确定所述道路表面特征的长度且将指示所述长度的信息存储于所述存储器(640、1040)中。8.根据任何前述权利要求所述的导航装置(600、1000),其中所述处理器(610、1010)经布置以将所述道路表面特征确定为所述道路表面的垂直位移部分。9.根据权利要求8所述的导航装置(600、1000),其中所述道路表面的所述垂直位移部分包括所述道路表面中的减速措施、颠簸或洞中的一者或一者以上。10.根据任何前述权利要求所述的导航装置(600、1000),其中指示所述道路表面特征的所述位置的所述信息是根据接收到的GPS信号加以确定。11.根据任何前述权利要求所述的导航装置(600、1000),其中所述导航装置(600、1000)包含用于与服务器(302)通信的通信装置(320、322)且所述处理器(600、1000)经布置以将所述所存储的道路表面质量信息传达到所述服务器(302)。12.一种确定道路表面特征信息的方法，所述方法的特性在于以下步骤接收指示导航装置(600、1000)的一个或一个以上物理参数的信息(625、1025、1035)；基于所述接收到的信息(625、1025、1035)来确定道路表面特征；以及在存储器(640、1040)中存储指示所述道路表面特征的地理位置的信息。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述信息指示所述导航装置的加速度及/或所述导航装置(600、1000)的定向。14.根据权利要求12或13所述的方法，其中基于所述接收到的信息的量值及/或所述接收到的信息的预定模式来确定所述道路表面特征。15.—种包含一个或一个以上软件模块的计算机软件，所述一个或一个以上软件�？樵谥葱谢肪持斜恢葱惺笨刹僮饕灾葱懈萑ɡ�12、13或14所述的方法。全文摘要本发明涉及一种导航装置(600、1000)，其包含处理器(610、1010)、可由所述处理器(610、1010)存取的存储器(640、1040)、确定应用于所述导航装置(200)的至少一个物理参数且将指示所述至少一个参数的信息输出到所述处理器(640、1040)的装置(620、1020、1030)；其中所述处理器(610、1010)经布置以基于所述接收到的信息来确定道路表面特征且将指示所述道路表面特征的位置的道路表面质量信息存储于所述存储器(640、1040)中。文档编号G01C21/26GK102027320SQ200980117006公开日2011年4月20日申请日期2009年6月24日优先权日2008年6月25日发明者叶伦·特鲁姆申请人:通腾科技股份有限公司
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