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专利名称：具有互动式加速度计机制的导航系统和其操作方法
技术领域：
本发明大致关于一种导航系统，尤其关于一种检测运动和位置的系统。
背景技术：
现代便携式消费和工业电子产品，尤其是例如导航系统、智能电话、便携式数字助理、和结合装置的客户端装置提供水平不断提高的功能以支持现代生活，包括基于位置的信息服务。现有技术中的研究和发展可采取许多不同的方向。随着用户受益于移动导航服务装置的增长，新和旧的范例开始 利用此新的装置空间。有很多技术解决方案利用此新的装置位置机会。一种现有的方法是使用位置信息来定位用户并引导用户到目的地。时常，运动检测的粒度太粗而检测不到道路内的运动。其它时候，情况和环境可能降低用户定位的准确性。降低成本、提高效率和性能、并满足竞争压力的需求为寻找这些问题的答案的关键必要性增加了更大的紧迫性。然而，已长期寻求这些问题的解决方法，但前发展尚无教导或建议任何的解决方法，因此，本领域的技术人员长久以来未能得到这些问题的解决方法。因此，仍需一种具有互动式加速度计机制的导航系统。

发明内容
本发明提供一种操作导航系统的方法，其包括检测具有大小和方向的加速度计的加速度以监测装置；接收用于以远程定位系统定位所述装置的第一位置读数；确定所述第一位置读数为无效；以及以所述加速度计的加速度从所述第一位置读数更新装置位置以显示在所述装置上。本发明提供一种导航系统，其包括位置单元，检测具有大小和方向的加速度计的加速度以监测装置；位置接收器�？椋�耦合到所述位置单元，接收用于以远程定位系统定位所述装置的第一位置读数；读数验证�？椋�耦合到所述位置接收器模块，确定所述第一位置读数为无效；以及定位器�？椋�耦合到所述读数验证�？椋�以所述加速度计的加速度从所述第一位置读数更新装置位置以显示在所述装置上。本发明的某些实施例具有除了上述那些以外或取代上述那些的其它步骤或组件。对于参考附图阅读下列详细说明后的本领域技术人员而言，这些步骤或组件将变得清楚明显。


图I是在本发明的实施例中具有互动式加速度计的机制的导航系统。图2是第一装置的显示接口的第一例子。图3是第一装置的显示接口的第二例子。图4是第一装置的显示接口的第三例子。
图5是导航系统的示范方块图。图6是导航系统的控制流程。图7是图6的旅程规划模块的详细视图。图8是图6的助理�？榈南晗甘油�。图9是在本发明的另一实施例中的操作导航系统的方法的流程图。
具体实施例方式以足够的细节描述下面的实施例，使本领域的技术人员能够制作和使用本发明。可理解到根据本公开使其它实施例为显见，且可做出系统、工艺、或机械变化而不偏离本发明的范围。在下面的描述中，提出许多具体细节以提供本发明的透彻了解。然而，明显的可能是在没有这些具体细节的情况下实行本发明。为了避免�：�本发明，没有详细公开一些已知的电路、系统配置、和工艺步骤。显示系统的实施例的图纸是半图解性和不按比例，特别是一些尺寸是为了演示的清晰度并在图中放大显示。同样，虽然为便于描述，图中的观点普遍显示类似的取向，在图中的这种描绘大部分是任意的。一般来说，可在任何取向中操作本发明。实施例已编号为第一实施例、第二实施例等，但为描述方便，并不打算有任何其它的意义或提供本发明的限制。本领域技术人员了解到表示导航信息的格式并非本发明的一些实施例的关键。例如，在一些实施例中，以(X，Y，)格式表示导航信息，其中X和Y界定地理位置(即用户的位置)的两个坐标。在另一替代实施例中，由经度和纬度的相关信息呈现导航信息。在本发明的进一步实施例中，导航信息还包括速度的要素，包括速率分量和航向分量。本文中提及的“相关信息”一词包括所述的导航信息和关于用户感兴趣的信息，如当地企业、企业小时、企业类型、广告特价、交通信息、地图、本地事件、和附近的社区或个人信息。本文中提及的“模块”一词可包括软件，硬件，或上述的组合。例如，软件可为机器代码、固件、嵌入式代码、和应用软件。另外，例如，硬件可为电路、处理器、计算机、集成电路、集成电路核心、压力传感器、惯性传感器、微机电系统(MEMS)、无源装置、或上述的组合。现参考图1，显示本发明实施例中的具有互动式加速度计机制的导航系统100。导航系统100包括第一装置102，如客户端或服务器，其以如无线或有线网络的通信路径104连接到第二装置106，如客户端或服务器。导航系统100可与远程定位系统108互动。例如，第一装置102可以是各种移动装置的任一者，如手机、个人数字助理、笔记本电脑、汽车远程信息导航系统、或其它多功能移动通信或娱乐装置。第一装置102可以是一个独立的装置，或可纳入车辆，例如汽车、卡车、公共汽车或火车。第一装置102可耦合到通信路径104以与第二装置106沟通。为了便于说明，以第一装置102作为移动计算装置来描述导航系统100，但了解到第一装置102可以是不同类型的计算装置。例如，第一装置102也可以是非移动计算装置，如服务器、服务器场(server farm)、或台式计算机。
第二装置106可为各种集中或分布式计算装置的任一者。例如，第二装置106可为计算机、网格计算资源、虚拟化的计算机资源、云计算资源、路由器、交换机、点对点分布式计算装置、或上述的结合。第二装置106可集中在单一计算机室中、分布在不同的房间、分布在不同地域、嵌入在电信网络内。第二装置106可具有用于与通信路径104耦合的装置以与第一装置102沟通。第二装置106也可为如同对于第一装置102所述般的客户端类型的装置。在另一例子中，第一装置102可为具体化的机器，如大型机(mainframe)、服务器、集群服务器(cluster server)、机架安装服务器(rack mounted server)、或刀片服务器(blade server),或者作为更具体的例子，IBM System zlO商务级主机或HP ProLiantML服务器。又例如，第二装置106可为具体化的机器，如便携式计算装置、薄客户机、笔记本电脑、上网本(netbook)、智能手机、个人数字助理、或手机，且作为具体的例子，AppleiPhone、Palm Centro、或 Moto QGlobal0为了便于说明，以第二装置106作为非移动计算装置来描述导航系统100，但了解到第二装置106可以是不同类型的计算装置。例如，第二装置106也可以是移动计算装置，如笔记本电脑、另一客户端装置、或不同种的客户端装置。第二装置106可为一个独立的装置、或可纳入车辆，例如汽车，卡车，公共汽车或火车。同样为了便于说明，导航系统100显示成第二装置106和第一装置102为通信路径104的终点，但了解到导航系统100可在第一装置102、第二装置106、和通信路径104之间具有不同的划分。例如，第一装置102、第二装置106、或上述的组合也可作为通信路径104的一部分。通信路径104可为各种的网络。例如，通信路径104可包括无线通信、有线通信、光学、超声、或上述的组合。卫星通信、蜂窝通信、蓝牙、红外数据协会的标准、无线保真、全球微波接入互操作性为可包括在通信路径104中的无线通信的例子。以太网、数字用户线路、光纤到户、和普通老式电话服务为可包括在通信路径104中的有线通信的例子。此外，通信路径104可遍历多个网络拓扑结构和距离。例如，通信路径104可包括直接连接、个人区域网、局域网、城域网、广域网、或上述的任何组合。远程定位系统108可以是装置或装置的集合，其提供定位远程装置所必需的信 息。例如，远程定位系统108可以是全球定位系统(GPS)或用于定位用户装置的蜂窝塔的集合。远程定位系统108可使用通信路径104来传输和提供位置信息。远程定位系统108可传递位置信息到第一装置102、第二装置106、或上述的组合。现在参考图2，其中显示第一装置102的显示接口 202的第一例子。显示接口 202可显示装置位置204和最后已知位置206。装置位置204是第一装置102的地理位置。可多种方式表示装置位置204。例如，装置位置204可为一组坐标,如GPS坐标或经度和纟韦度。继续这个例子，装置位置204可以是地址或一组地标，如两条道路交叉口或高速公路出口。也可相对于已知地标表示装置位置204。例如，装置位置204可以是用户的家往北5英里和往西2英里或过了 I号公路上的第一街出口 100英尺，右边第二条巷子。也可相对于已知的位置表示装置位置204。例如，装置位置204可以是第一装置102的所决定的地理位置。可基于最后已知位置206确定装置位置204,如最后一个有效的GPS坐标或用户的家。最后已知位置206是在当前时间之前第一装置102所收到或计算的地理位置。最后已知位置206可以是在先前的某个时间的装置位置204的值。可通过自最后已知位置206追踪第一装置102的运动来确定装置位置204。也可通过确定第一装置102的地理位置的坐标信息来确定装置位置204。将在下面讨论确定装置位置204和最后已知位置206的细节。显示接口 202可显示加速度计的加速度208。加速度计的加速度208包括大小210和方向212。加速度计的加速度208可以是沿着一个方向的率或速率的增加，或方向的改变。导航系统100可确定第一装置102的加速度计的加速度208。下面将讨论确定加速度计的加速度208的方法。以文字和当用户向左移动时叙述加速度计的加速度208。加速度计的加速度208的大小210是沿一个方向速率的变化率或方向的变化率。大小210可表示成时间和速度、力、或其中的组合的函数。例如，加速度计的加速度208可记为在6秒中每小时0-60英哩或0. lg，其中Ig是地球的引力。加速度计的加速度208包括方向212。方向212可以是人或事物沿着移动的线或过程。例如，方向212可以是向左或沿X轴。可相对于用户表示方向212。方向212可来自如左、右、前、后、上、和下或东西南北的一组。方向212也可来自一组，其中负X就等于右，正z为前，并且正y为上，如所示。分配给每个方向的极性和变量可以是不同的。例如，往前可以是+y，左可以是-z，而上可以是
+Xo连同速率变化，方向改变212可构成加速度计的加速度208。例如，每一秒每小时10英里加速前进的车辆的加速度计的加速度208可为10英里/小时/秒往前，而每一秒每小时10英里放缓的车辆的加速度计的加速度208可为在-Z方向中的10英里/小时/秒。此外，例如，往左飞的飞机可沿X轴记为-5g。显示接口 202还可显示运动位移214。运动位移214是第一装置102在加速时所行进的距离。运动位移214可在加速度计的加速度208的方向212中，且可在给定的时间跨度(time span)中确定运动位移214。例如，若车辆在一小时中稳定加速到lOmph，则运动位移214会是车辆在该小时中行进的5英里。在加速度计的加速度208期间行进的距离是运动位移214的大小。运动位移214是具有加速度计的加速度208的方向分量的距离。将在下面讨论计算运动位移214的细节。显示接口 202可覆盖显示的地图上的路线216，其具有出发地218和目的地220。路线216是用户可从出发地218通过以到达目的地220的一条路线。出发地218是用户可开始行进的位置。目的地220是预定用户完成行进的位置或路线216的终点。可通过加亮显示出发地218、目的地220、和连接出发地218与目的地220的路径来覆盖路线216。也可在显示路线216时通过以在路径上所显示的一条线连接连接出发地218和目的地220来覆盖路线216。
出发地218和目的地220可以是如一幢房子或一个塔的结构、如在体育场中的指定座位或在购物中心中的特定商店的结构内的位置。出发地218和目的地220也可以是如山或瀑布的地标，或如家或工作的用户命名的位置。显示接口 202可显示路线216上的详细引导部分222。详细引导部分222可有详细指令224和安全条件226。详细引导部分222是路线216上需要频繁路线指示的一部分。详细引导部分222可以是需要较短的更新时间间隔以引导用户的一部分。例如，10英尺后右转并进入右侧的第二入口比继续和/或留在高速公路上的指令需要更频繁的路线指示。
详细引导部分222可以是路线216上的拐弯处、高速公路出口、停留处、合并处、或上述组合。详细引导部分222可有详细指令224和安全条件226。
详细指令224是通过详细引导部分222引导用户跟随路线216的路线指令。安全条件226是安全行驶经过详细引导部分222所需的驾驶条件。例如，安全条件226可以是进入弯道前通过弯道而不会失去车辆的控制所需的用户的车辆的最高速率。此外，例如，安全条件226可以是用户的车辆在一定的车道内以避免如意外或结冰区的危险的位置。显示接口 202可显示沿路线216用户的行进细节。显示接口 202可显示行进偏离228、减速警告230、和前进方向232。行进偏离228是当用户偏离路线216时发生。例如，行进偏离228可以是当用户移动离开路线216时预定的距离。此外，例如，行进偏离228可以是当用户不跟随详细指令224时的指令。减速警告230是为用户减速的提醒。当用户超过在安全条件226中所指定的速率时可给予减速警告230。例如，如果用户在转弯前200英呎行驶超过30英里/小时，可给予减速警告230。前进方向232是用户面临的方向。前进方向232可以是用户行驶的车辆的前进方向。导航系统100可决定前进方向232而不管第一装置102的取向为何。将在下面讨论确定前进方向232的细节。现在参考图3，显示第一装置102的显示接口 202的第二例子。显示接口 202可显示第一位置读数302、加速度计位置读数304、不可操作区306、位置固定间隔308、和行进路径 310。第一位置读数302是来自图I的远程定位系统108用以定位第一装置102的位置信息。例如，第一位置读数302可以是来自GPS系统或一组蜂窝塔的信号所导致的GPS坐标或经纬度坐标。加速度计位置读数304是用于定位第一装置102的计算出的位置信息。导航系统100可使用图2的加速度计的加速度208和图2的最后已知位置206来计算第一装置102的位置。将在下面讨论计算加速度计位置读数304和与第一位置读数302的相互作用的细节。不可操作区306是来自远程定位系统108的信号不可靠或无法获得的地理区域。例如，不可操作区306可以是有多个高层建筑物的大都市区，其中来自远程定位系统108的信号被阻塞或产生多路径问题。此外，例如，不可操作区306可以是来自远程定位系统108的信号无法到达的欠发达地区(under-developedarea)或山区。位置固定间隔308是从远程定位系统108接收位置信息以定位装置102之间的时期。例如，位置固定间隔308可以是操作GPS信号的接收器和转译器之间的时间。位置固定间隔308也可以是使用手机塔来三角定位信号之间的时间。行进路径310是第一装置102在一段时间内所在的一组地点。行进路径310可以是用户行进的图2的路线216的一部分。例如，行进路径310可以是用户从一个点到另一个点所采取的路线216。另外，例如，行进路径310可以是车辆的运动和在过去5分钟内的位置。现在参考图4，显示第一装置102的显示接口 202的第三个例子。显示接口 202可显示行进状态402、状态变化条件404、和状态路径名406。这第三个例子描绘了导航系统100在诊断模式中的状态转换图作为一例子。可在图I的第一装置102、图I的第二装置106、或两者中带出诊断模式。
行进状态402是在用户行进期间通过第一装置102的运动所表示的当前模式或状况。行进状态402可包括时间标记，如一天的时间、行程从何时开始、发生状态的时间。例如，行进状态402可以是加速、放慢、停止、转弯、等速、或上述的组合。导航系统100可检测或确定行进状态402。导航系统100可使用状态变化条件404来判定行进状态402。状态变化条件404是可改变行进状态402的情况或因素。例如，停止状态所需的状态变化条件404可以是当速度为零时。此外，例如，等速状态所需的状态变化条件404是当检测到速度或在图2的加速度计的加速度208的末端。状态路径名406可以是提供给状态之间的转换的名称、标签、或指定。状态路径名406可以是字母、数字、符号、或上述的组合，其表示两个状态之间的某转换。例如，路径I或Xl可代表从初始或停止状态到运动状态的转换。可在当满足大于0. Ig的正z轴中之加速度的状态变化条件404时发生路径I所描述的状态改变。状态路径名406也可以是行进状态402的一个值和行进状态402的第二值之间的变化的描述。例如，“放缓”或“减速”可代表恒定速度状态和减速状态之间的转换。显示接口 202还可显示可使用状态变化情况404和状态路径名来分配给行进状态402的各种状态。显示接口 202可显示行进状态402为静止状态408、加速状态410、减速状态412、等速状态414、右转状态416、左转状态418、稳定右状态420、和稳定左状态422。静止状态408是比如人、物、或第一装置102的主体以零速度停止的状态。当第一次初始化第一装置102或当第一装置的速度为零时，行进状态402可以是静止状态408。当一系列的加速、速度、和减速与定义静止状态408的预定系列的运动或活动相匹配时，行进状态402也可以是静止状态408。当第一装置102以速率、行进方向、或上述两者的组合的变化而变化速度时，行进状态402可以是加速状态410。当主体最初是在静止状态408中并且加速度计的加速度208大于0. Ig时，行进状态402可以是加速状态410。例如，当有速度变化时也可能发生加速状态 410。当比如车辆或人的主体改变行进方向并保持相同的速度时，行进状态402可以是加速状态410。例如，以恒定的速度行进的船可在加速度计的加速度208在-X方向是0. 05g的速率转到港口。当主体减少速度时，行进状态402可以是减速状态412。当速率正在降低，如当汽车即将停止时，行进状态402可以是减速状态412。例如，主体最初是在恒定的速度行进并且加速度计的加速度208沿z轴小于-0. lg，行进状态402可以是减速状态412。
当主体保持相同的速率和方向时，行进状态402可以是等速状态414。等速状态414可以是当车稳定在平坦的道路以60mph行进，且汽车直线前进时。例如，等速状态可以是当加速度计的加速度208在加速状态410之后是零时。当主体变化行进方向至与主题之前穿越的道路不同的道路平行的右侧时，行进状态402可以是右转状态416。例如，当通过执行90度右转使车子从一条道路移动至与首条道路垂直的另一条道路时，行进状态402可以是右转状态416。此外，例如，右转状态416可以是当加速度计的加速度208沿X轴大于+0. Ig至少2秒时。左转状态418和右转状态416类似，但朝相反的方向。
稳定右状态420是当主体保持加速度计的加速度208至右侧或+x方向，同时保持速率。稳定右状态420可在主体和道路不协调地转向右侧时发生。例如，稳定右状态420可以是当用户保持速率并在一条直线道路上移动到右边时。稳定右状态420可以是当等速状态414和右转状态416两者的状态变化条件404皆得到满足时的状态。稳定左状态422与稳定右状态420类似，但朝相反的方向。稳定左状态422可以是当主体和道路不协调地转向左侧时。稳定左状态422可以是当等速状态414和左转状态418两者的状态变化条件404皆得到满足时的状态。现在参考图5，显示了导航系统100的模范方块图。导航系统100可包括第一装置102、通信路径104、和第二装置106。第一装置102可透过通信路径104和第二装置106沟通。例如，第一装置102、通信路径104、和第二装置106可分别是图I的第一装置102、图I的通信路径图104、和图I的第二装置106。图2中所述的显示接口 202上所示的屏幕截图可代表导航系统100的屏眷截图。第一装置102可透过通信路径104在第一装置传输508中发送信息至第二装置106。第二装置可透过通信路径104在第二装置传输510中发送信息至第一装置102。为了便于说明，导航系统100显示第一装置102作为客户端装置，但可了解导航系统100可有第一装置102作为不同类型的装置。例如，第一装置102可以是服务器。也为了便于说明，导航系统100显示第二装置作为服务器106，但可了解导航系统100可有第二装置106作为不同类型的装置。例如，第二装置106可以是客户端装置。为了在本发明的实施例中的说明简洁，第一装置102将被描述为客户端装置，且第二装置106将被描述为服务器装置。本发明不限于此类型的装置的选择。这个选择是本发明的一个例子。第一装置102可包括第一控制单元512、第一存储单元514、第一通信单元516、第一用户接口 518、和位置单元520。可用第一装置102类似地描述第一装置102。第一控制单元512可包括第一控制接口 522。第一存储单元514可包括第一存储接口 524。第一控制单元512可执行第一软件526以提供导航系统100的智能。第一控制单元512可操作第一用户接口 518以显示导航系统100所产生的信息。第一控制单元512也可执行第一软件526来用于导航系统100的其它功能，包括从位置单元520接收位置信息。第一控制单元512可进一步执行第一软件526以通过第一通信单元516与图I的通信路径104相互作用。可用许多不同的方式实现第一控制单元512。例如，第一控制单元512可以是处理器、嵌入式处理器、微处理器、硬件控制逻辑、硬件有限状态机、数字信号处理器、或上述的组合。第一控制单元512可包括第一控制接口 522。第一控制接口 522可用于控制单元512和在第一装置102中的其它功能单元之间的通信。第一控制接口 522也可用于在第一装置102外部的通信。第一控制接口 522可从其它功能单元或从外部来源接收信息，或者可传递信息至其它功能单元或外部目的地。外部来源和外部目的地是指第一装置102外部的的来源和目的地。可用不同的方式实现第一控制接口 522，并可包括不同的实现，取决于哪个功能单 元或外部单元正在与第一控制接口 522接介。例如，可用压力传感器、惯性传感器、微机电系统、光学电路、波导、无线电路、有线电路、或上述的组合实现第一控制接口 522。第一存储单元514可存储第一软件526。第一存储单元514也可存储相关信息，如广告、兴趣点、导航路线条目、或其任意组合。第一存储单元514可以是易失性存储器、非易失性存储器、内部存储器、外部存储器、或上述的组合。例如，第一存储单元514可以是如非易失性随机存取存储器、闪存、磁盘存储器的非易失性存储器，或如静态随机存取存储器的易失性存储器。第一存储单元514可包括第一存储接口 524。第一存储接口 524可用于位置单元520和第一装置102中的其它功能单元之间的通信。第一存储接口 524也可用于第一装置102外部的通信。第一存储接口 524可从其它功能单元或从外部来源接收信息，或者可传递信息至其它功能单元或外部目的地。外部来源和外部目的地是指第一装置102外部的的来源和目的地。第一存储接口 524可包括不同的实现，取决于哪个功能单元或外部单元正在与第一存储单元514接介。可和第一控制接口 522的实现类似的技术和工艺实现第一存储接口524。第一通信单元516可允许往返第一装置102的外部通信。例如,第一通信单元516可允许第一装置102与图I的第二装置106(如外围装置或台式计算机的附接器)和通信路径104通f目。第一通信单元516也可作用为通信枢纽,允许第一装置102作用为通信路径104的一部分，且不限于至通信路径104的端点或终端单元。第一通信单元516可包括有源和无源组件，如微电子或天线，以与通信路径104互动。第一通信单兀516可包括第一通信接口 528。第一通信接口 528可用于第一通信单元516和在第一装置102中的其它功能单元之间的通信。第一通信接口 528可接收来自其它功能单元的信息或可传递信息至其它功能单元。第一通信接口 528可包括不同实现，取决于哪个功能单元正在与第一通信单元516接介。可用和第一控制接口 522的实现类似的技术和工艺实现第一通信接口 528。第一用户接口 518允许用户与第一装置102接介并互动。第一用户接口 518可包括输入装置和输出装置。第一用户接口 518的输入装置的例子包括小键盘、触摸板、软功能键、键盘、麦克风、或其任意组合以提供数据和通信输入。
第一用户接口 518可包括第一显示接口 530。第一用户接口 518的输出装置的例子可包括第一显示接口 530。第一显示接口 530可包括显示器、投影机、视频屏幕、扬声器、或其任意组合。位置单元520举例而言，可产生位置信息、当前方向、当前加速度、和当前速度。可用许多方式实现位置单元520。例如，位置单元520可作用为GPS的至少一部分、惯性导航系统、蜂窝式塔定位系统、压力定位系统、或任何组合。此外，例如，位置单元520可利用如加速度计或GPS接收器的组件。位置单元520可包括位置接口 532。位置接口 532可用于位置单元520和第一装置102中的其它功能单元之间的通信。位置接口 532也可用于第一装置102外部的通信。位置接口 532可从其它功能单元或从外部来源接收信息，或者可传递信息至其它功能单元或外部目的地。外部来源和外部目的地是指第一装置102外部的的来源和目的地。位置接口 532可包括不同的实现，取决于哪个功能单元或外部单元正在与位置单元520接介。可用和第一控制单元512实现类似的技术和工艺实现位置接口 532。为了便于说明，第一装置102显示成具有第一控制单元512、第一存储单元514、第一用户接口 518、第一通信单元516、和位置单元520的分区，但可了解到导航系统100可有不同的分区。例如，可不同地分割第一软件526，使得其一些或全部的功能可在第一控制单元512、位置单元520、和第一通信单元516中。此外,第一装置102可包括在图5中为了清楚而未显示的其它功能单元。在第一装置102的功能单元可单独且和其它功能单元无关地工作。第一装置102可单独且和第二装置106和通信路径104无关地工作。可优化第二装置106以与第一装置102在多个装置实施例中实现本发明。第二装置106可比第一装置102提供额外的或更高的性能处理能力。第二装置106可包括第二控制单元534、第二通信单元536、和第二用户接口 538。第二用户接口 538允许用户与第二装置106接介和互动。第二用户接口 538可包括输入装置和输出装置。第二用户接口 538的输入装置的例子可包括小键盘、触摸板、软功能键、键盘、麦克风、或其任意组合以提供数据和通信输入。第二用户接口 538的输出装置的例子可包括第二显示接口 540。第二显示接口 540可包括显示器、投影机、视频屏幕、扬声器、或其任意组合。第二控制单元534可执行第二软件542以提供导航系统100的第二装置106的智能。第二软件542可配合第一软件526工作。第二控制单元534可比第一控制单元512提供额外的性能。第二控制单元534可操作第二用户接口 538来显示信息。第二控制单元534也可执行第二软件542以用于导航系统100的其它功能，包括操作第二通信单元536以透过通信路径104和第一装置102通信。
可用许多不同的方式实现第二控制单元534。例如，第二控制单元534可以是处理器、嵌入式处理器、微处理器、硬件控制逻辑、硬件有限状态机、数字信号处理器、或上述的组合。第二控制单元534可包括第二控制器接口 544。第二控制器接口 544可用于第二控制单元534和在第二装置106中的其它功能单元之间的通信。第二控制器接口 544也可用于第二装置106外部的通信。第二控制器接口 544可从其它功能单元或从外部来源接收信息，或者可传递信息至其它功能单元或外部目的地。外部来源和外部目的地是指第二装置106外部的的来源和目的地。可用不同的方式实现第二控制器接口 544，并可包括不同的实现，取决于哪个功能单元或外部单元正在与第二控制器接口 544接介。例如，可用压力传感器、惯性传感器、微机电系统、光学电路、波导、无线电路、有线电路、或上述的组合实现第二控制器接口 544。第二存储单元546可存储第二软件542。第二存储单元546也可存储相关信息，如 广告、兴趣点、导航路由条目、或其任意组合。可调整第二存储单元546的大小以提供额外的存储容量，以补充第一存储单元514。为了便于说明，第二存储单元546是显示为一个单一的组件，但可了解第二存储单元546可以是多个存储组件的分布。也用于说明目的，导航系统100显示第二存储单元546为一个单一的层次结构的存储系统，但可了解导航系统100可具有不同组构的第二存储单元546。例如，可用不同的存储技术形成第二存储单元546，形成了一个存储器层次结构系统，包括不同层次的缓存、主存储器、旋转介质(rotating media)、或脱机存储器(off-line storage)。第二存储单元546可以是易失性存储器、非易失性存储器、内部存储器、外部存储器、或上述的组合。例如，第二存储单元546可以是如非易失性随机存取存储器、快闪存储器、磁盘存储器的非易失性存储器，或如静态随机存取存储器的易失性存储器。第二存储单元546可包括第二存储接口 548。第二存储接口 548可用于位置单元520和第二装置106中的其它功能单元之间的通信。第二存储接口 548也可用于第二装置106外部的通信。第二存储接口 548可从其它功能单元或从外部来源接收信息，或者可传递信息至其它功能单元或外部目的地。外部来源和外部目的地是指第二装置106外部的的来源和目的地。第二存储接口 548可包括不同的实现，取决于哪个功能单元或外部单元正在与第二存储单元546接介。第二存储接口 548可用和第二控制器接口 544的实现类似的技术和工艺实现第二存储接口 548。第二通信单元536可允许往返第二装置106的外部通信。例如，第二通信单元536可允许第二装置106透过通信路径104与第一装置102通信。第二通信单元536也可作用为通信枢纽,允许第二装置106作用为通信路径104的一部分，且不限于至通信路径104的端点或终端单元。第二通信单元536可包括有源和无源组件，如微电子或天线，以与通信路径104互动。第二通信单元536可包括第二通信接口 550。第二通信接口 550可用于第二通信单元536和在第二装置106中的其它功能单元之间的通信。第二通信接口 550可接收来自其它功能单元的信息或可传递信息至其它功能单元。第二通信接口 550可包括不同实现，取决于哪个功能单元正在与第二通信单元536接介。可用和第二控制接口 544的实现类似的技术和工艺实现第二通信接口 550。
第一通信单元516可与通信路径104耦合以在第一装置传输508中发送信息至第二装置106。第二装置106可在第二通信单元536中接收来自通信路径104的第一装置传输508的信息。第二通信单元536可与通信路径104耦合以在第二装置传输510中发送信息至第一装置102。第一装置102可在第 一通信单元516中接收来自通信路径104的第二装置传输510的信息。可通过第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合执行导航系统100。为了便于说明，第二装置106显示成具有第二用户接口 538、第二存储单元546、第二控制单元534、和第二通信单元536的分区，但可了解第二装置106可有不同的分区。例如，可不同地分割第二软件542，使得其一些或全部的功能可在第二控制单元534和第二通信单元536中。此外，第二装置106可包括图5中为了清楚而未显示的其它功能单元。在第二装置106中的功能单元可单独并和其它功能单元无关地工作。第二装置106可单独并和第一装置102和通信路径104无关地工作。为了便于说明，通过第一装置102和第二装置106的操作来描述导航系统100。可了解到第一装置102和第二装置106可操作导航系统100的任何�？楹凸δ�。例如，第一装置102被描述为操作位置单元520,但可了解第二装置106也可操作位置单元520。现在参考图6，显示导航系统100的控制流程。导航系统100可包括标准化�？�602、旅程规划�？�604、追踪器模块606、位置接收器�？�608、读数验证�？�610、定位器�？�612、和助理模块614。标准化模块602可耦合至旅程规划�？�604，旅程规划�？�604可耦合至追踪器模块606。追踪器模块606可耦合至位置接收器模块608，位置接收器�？�608可耦合至读数验证�？�610。读数验证�？�610可耦合至定位器�？�612，定位器�？�612可耦合至助理�？�614和追踪器�？�606。标准化�？�602的目的是调节来自图5的位置单元520的信息以供其它�？榇�理和转译图5的第一装置102的取向以匹配行径的轴。标准化�？�602可过滤掉图2的加速度计的加速度208中的突波。例如，标准化�？�602可屏蔽接近白噪声、在特征信息的信号中的随机波动、或者是在少于O. 01秒中小于O. OOlg的加速度计的加速度208。标准化�？�602可过滤掉与行进模式相关联的小运动，如道路振动或在行走过程中发生的垂直波动。标准化模块602可确定图2的前进方向232以监测第一装置102。第一装置102在行进期间可用不同的方向取向。例如，在仪表板上的导航单元相对于其取向会有固定的行进轴，手持装置或智能手机可相对于行进的方向相异地取向。标准化�？�602可用许多方式确定前进方向232。例如，标准化�？�602可通过使用最经常行进的方向和地球引力来确定前进方向232。标准化�？�602可将最经常行进的方向设定为前进方向232。标准化�？�602可将引力设定为往下或其它同等轴和极性。此外，例如，标准化�？�602可利用视觉线索来确定前进方向232。标准化�？�602可查看第一装置102周围的环境以寻找视觉线索，如人体或各种车辆的形状。标准化�？�602可从视觉线索推导出前进方向232。标准化�？�602还可标准化加速度计的加速度208的轴。标准化�？�602可转译第一装置102的取向以匹配前进方向232。为了便于说明，标准化�？�602被描述为转译第一装置102的取向使第一装置102上的z轴的正方向指向前进方向232。然而，可了解到标准化�？�602可相异操作。例如，标准化�？�602可计算前进方向232和第一装置102的取向之间的偏移，如从正z轴至前进方向232呈92度。此外，例如，标准化�？�602可转译任何其它轴以匹配前进方向232。标准化�？�602可使用图5的第一控制单元图512、图5的第二控制单元534、位置单元520、或上述的组合来确定前进方向232和转译第一装置102的取向至前进方向232。标准化�？�602可使用图5的第一存储单元514、图5的第二存储单元图546、或上述的组合来存储第一装置102重新取向轴。 旅程规划�？�604的目的是计算出图2的路线图216以引导用户从图2的出发地218到图2的目的地220。旅程规划�？�604可识别在路线216上的图2的详细引导部分222。旅程旅程计划�？榛箍刹�生图2的详细指令224和识别与路线216上的详细指导部分222关联的图2的安全条件226。将在下面讨论旅程规划�？�604的细节。追踪器�？�606的目的是识别第一装置102在当前时间之前的所在地方。追踪器�？�606可识别最后已知的位置206以监测第一装置102。追踪器模块606可通过在更新装置位置204之前立即将最后已知位置206的值设定成与图2的装置位置204的值相同来识别图2的最后已知的位置206。例如，追踪器�？�606可在图3的位置固定间隔308结束时分配装置位置204的坐标至最后已知位置206。此外，例如，当导航系统100计算图3的加速度计位置读数304时并在以加速度计位置读数304更新装置位置204之前，最后已知位置206可被分配有装置位置204的值。追踪器�？�606可使用第一控制单元512、第二控制单元534、位置单元520、或上述的组合来识别最后已知位置206。追踪器�？�606可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储最后已知位置206。位置接收器�？�608的目的是接收来自图I的远程定位系统108的位置信息。位置接收器�？�608可接收图3的第一位置读数302以和远程定位系统108 —起定位第一装置102。例如，位置接收器�？�608可从GPS卫星接收GPS位置信息。此外，例如，位置接收器模块608可发送并接收来自蜂窝塔的位置信息。位置接收器模块608还可设定位置固定间隔308以从远程定位系统108接收第一位置读数302。位置接收器�？�608可通过相乘位置单元520的最小采样时间来设定位置固定间隔308。例如，如果位置单元520的最快采样率是每2秒，则位置接收器�？�608可通过将2秒乘以一因子(如I或124)来设定位置固定间隔308。可通过用户、导航系统100、软件制造商、或上述的组合来预定倍增因子(multiplication factor)。位置接收器�？�608可使用位置单元520来接收第一位置读数302。位置接收器�？�608可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储第一位置读数302。位置接收器�？�608可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来设定位置固定间隔308。位置接收器�？�608可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储位置固定间隔308。读数验证�？�610的目的是确定第一位置读数302的有效性。读数验证�？�610可具有向量比较�？�616、区识别�？�618、和路线比较�？�620。向量比较�？�616的目的是比较第一位置读数302与加速度计的加速度208以验证第一位置读数302。向量比较�？�616可比较加速度计的加速度208的方向与从最后已知位置206到第一位置读数302的方向。
向量比较�？�616可计算从最后已知位置206到第一位置读数302的方向。向量比较�？�616可通过从第一位置读数302减掉最后已知的位置206的坐标来计算方向。向量比较�？�616可比较坐标中的差来确定从最后已知的位置206到第一位置读数302的相对位置。 例如，如果用户是朝北前进，则用户的前进方向232和+z方向将指向北方且-X方向将指向东。当第一位置读数302的经度从最后已知位置206朝西增加或朝东减少时，向量比较�？�616可确定第一位置读数302是在最后已知位置206的左边或朝+x方向。当纬度朝北增加或朝南减少时，向量比较�？�616可确定第一位置读数302是在最后已知位置206的前面或朝+z方向。。向量比较�？�616可比较从最后已知的位置206到第一位置读数302的计算方向与加速度计的加速度208的方向212。若计算的方向和加速度计的加速度208的方向不匹配，则向量比较�？�616可确定第一位置读数302无效。例如，如果第一位置读数302是直接在最后已知位置206的前面，但加速度计的加速度208是沿+X方向，则向量比较�？�616可确定第一位置读数302无效。向量比较�？�616，可设定位、旗标、或返回预定值、或上述的组合来使第一位置读数302无效。第一位置读数302的无效确定可能会导致定位器�？�612计算加速度计位置读数304。为了便于说明，向量比较�？�616被形容为比较从最后已知位置206的计算方向与加速度计的加速度208的方向212。然而，可了解到向量比较�？�616可相异地操作。例如，在比图3的位置固定间隔308更经常地定期更新加速度计位置读数304的实施例中，向量比较�？�616可比较加速度计位置读数304和第一位置读数302。如果第一位置读数302是在自加速度计位置读数304的预定距离内，则确定第一位置读数302为有效。向量比较�？�616还可比较加速度计的加速度208的方向212和前进方向232。当用户减慢到停止时，向量比较�？�616可确定第一位置读数302无效。例如，当加速度计的加速度208是在-Z方向中且用户的所得速率是在零的预定量内时，向量比较�？�616可确定第一位置读数302无效。可通过用户、导航系统100、软件制造商、或上述的组合来预定使用加速度计的加速度208以确定停止状态的条件。向量比较�？�616可保留图4的行进状态402的值。例如，向量比较模块616可保持行进状态402 (如图4的等速状态414或图4的右转状态416)的值至预定的数量或时间。可通过用户、导航系统100、软件制造商、硬件制造商、或上述的组合来预定向量比较模块616以保留行进状态402。针对一个具体的例子，导航系统100可将数据库条目或数据变量的数量设定为15以保留在序列中行进状态402的过去15个值。此外，例如，用户可设定时间为I小时，以保留在过去的I小时内在序列中的行进状态402的所有的值。向量比较�？�616可比较行进状态的序列值402 (从最后已知位置206开始到当前值)与第一位置读数302以验证第一位置读数302。向量比较模块616可使用预定表或公式和行进状态402的值的序列以确定用户的当前位置的估计位置或方向。向量比较�？�616可比较第一位置读数302的估计位置或方向。如果第一位置读数302是在自用户的当前位置的估计位置或方向的预定范围内，则向量比较�？�616可确定第一位置读数302是有效的。向量比较�？�616还可递送行进状态402的值至定位器�？� 612。已发现到本发明提供了导航系统100，其为用户提供更方便的可用性并改善用户的安全。加速度计的加速度208和使第一位置读数302无效并使用加速度计位置读数304的工艺通过沿着路线216提供用户更快速且更准确的位置而产生利益。
例如，忽略故障的第一位置读数302或过冲(overshoot)用户的停止位置可让导航系统100提供准确和精确引导给使用者。准确和精确的引导可防止用户进入到危险的情况或地点。准确和精确的引导还可让用户集中在驾驶车辆，而不是解译第一位置读数302的有效性。也发现到本发明提供导航系统100，其提供用户的运动的更好的追踪。加速度计的加速度208、使第一位置读数302无效的工艺、和加速度计位置读数304通过认识并取代故障位置信息而产生利益。进一步发现到本发明提供了导航系统100，其提供第一装置102的更少功耗。加速度计的加速度208、使第一位置读数302无效的工艺、和加速度计位置读数304通过沿着路线216提供用户更快速且更准确的位置而产生利益。由于可维持准确性和可靠性而不用持续与远程定位系统108通信，可增加位置固定间隔308并减少第一装置102的功耗。向量比较�？�616可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来从位置单元520存取加速度计的加速度208和第一位置读数302。向量比较�？�616可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来计算第一位置读数302和最后已知位置206之间的方向。向量比较�？�616可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来比较加速度计的加速度208和计算的方向。向量比较模块616还可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来存取存储在第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合上的加速度计位置读数304。向量比较�？�616可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来比较第一位置读数302和加速度计位置读数304。向量比较�？�616可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合，来确定第一位置读数302为无效。区识别模块618的目的是要找出图3的不可操作区306以接收第一位置读数302。区识别模块618可当第一位置读数302是在不可操作区306内时确定第一位置读数302为无效。区识别�？�618可通过当将第一位置读数302确定为无效时记录加速度计位置读数304来识别不可操作区306。区识别�？�618可添加预定的半径至加速度计位置读数304以识别不可操作区306。区识别�？�618还可在当第一位置读数302于某一区域内经常被确定为无效时识别不可操作区306。区识别�？�618可在当预定数量的第一位置读数被确定为无效且加速度计位置读数彼此在预设距离内时识别不可操作区306。例如，区识别�？�618可在当第一位置读数302在自第一无效读数的一英哩半径内和在30天内被确定为无效五或更多次时识别不可操作区306。区识别�？�618可将第一无效读数的一英哩半径内的区域识别为不可操作区306。可通过用户、导航系统100、软件制造商、或上述的组合来预定用于识别不可操作区306的条件。已发现到本发明提供了导航系统100，其提供准确和特定用户的引导。不可操作区306通过识别在用户的装置经常无法存取远程定位系统108的区域而产生利益。导航系统100可识别对用户的频繁区域和第一装置102的能力特定的不可操作区306，这允许导航系统100准确地引导用户。
区识别�？�618可进一步基于景观和基础设施识别不可操作区306。例如，区识别�？�618可识别在预定距离内没有蜂窝塔的区域作为不可操作区。区识别�？�618可使用预定的条件来找到无法从远程定位系统108可靠存取信号的区域。此外，例如，区识别�？�618可识别在预设区域内有预定数量的合格结构的区域，如超过60英尺高的建筑物或超过100英尺高且超过20平方英里的山。区识别�？�618可使用预先定义的条件来确定具有干扰来自远程定位系统108的信号的结构的密集的城市区域或山区。可通过用户、导航系统100、软件制造商、或上述的组合来预定识别不可操作区306的条件。区识别�？�618可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来当第一位置读数302被确定为无效时存储加速度计位置读数304的实例。区识别�？�618可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合以使用加速度计位置读数304的无效实例来识别不可操作区306。区识别模块618还可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或两者的组合来识别不可操作区306为满足存储在第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合中的条件的地理区域。区识别模块618可将不可操作区306存储在第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合中。区识别�？�618可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来确定第一位置读数302为无效。路线比较�？�620的目的是比较第一位置读数302和216路线上的详细引导部分222。路线比较�？�620可在当第一位置读数302是在路线216上的详细指导部分222时确定第一位置读数302为无效。路线比较�？�620可比较第一位置读数302的坐标与构成详细引导部分222的坐标。路线比较�？�620可在当第一位置读数302等于构成详细引导部分222的坐标的一者时确定第一位置读数302为无效的。路线比较�？�620可在当用户输入详细引导部分222时使第一位置读数302无效。无效的确定可能会导致导航系统100计算并使用在详细引导部分222中的加速度计位置读数304来引导用户。已发现本发明提供了导航系统100，其提供准确和详细的引导。详细引导部分222、无效第一位置读数302、并切换到详细引导部分222中的加速度计位置读数304通过比依靠远程定位系统108更快速且更准确地更新用户位置而产生利益。例如，在理想的情况下，导航系统100可依靠当前GPS来提供3英尺到30英尺的准确度。导航系统100可切换到加速度计位置读数304，其可在当用户在详细引导部分222中时更加一致精确到小于10英尺。路线比较�？�620可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来存取存储在第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合中的详细引导部分222的坐标。路线比较�？�620可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来比较坐标。路线比较�？�620可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来确定第一位置读数302为无效。第一位置读数302的实际变换，如信号衰减或混叠(aliasing)，会导致物理世界中的运动，如第一位置读数302的无效，以基于导航系统100的操作确定用户的实际位置。在现实世界中的人和实体的运动可反馈到导航系统100以进一步操作导航系统100以引导用户。 定位器�？�612的目的是确定第一装置102的物理位置。定位器�？�612可具有位移计算�？�622和位置计算�？�624。当读数验证�？�610确定第一位置读数302是有效时，定位器�？�612可用第一位置读数302更新装置位置204。定位器�？�612通过递送装置位置204的值到追踪器�？�606以识别最后已知位置206来更新装置位置204。定位器�？�612可接着分配第一位置读数302的值到装置位置204。定位器模块612还可在当读数验证�？�610确定第一位置读数302为有效时校准自己。定位器�？�612可通过以因子或偏移调整距离和/或时间和速率读数以使图3的加速度计位置读数304和第一位置读数302相匹配来校准自己。定位器模块612还可通过调整第一装置102的取向的轴以使使图3的加速度计位置读数304和第一位置读数302相匹配来校准自己。定位器�？�612可应用因子、偏移、轴的角偏移、和上述的组合来进一步计算出加速度计位置读数304。当读数验证�？�610确定第一位置读数302为无效时,定位器�？�612可使用位移计算�？�622和位置计算�？�624来从图3的运动位移214和最后已知位置206计算出加速度计位置读数304。例如，定位器�？�612可在当用户在不可操作区306中时使用位移计算�？�622和位置计算模块624。此外，例如，定位器�？�612可在当加速度计的加速度208的方向212和从最后已知位置206到第一位置读数302的方向不匹配时(如在错误GPS读数的情况中)计算加速度计位置读数304。定位器�？�612可通过递送装置位置204的值到追踪器模块606以识别最后已知位置206来更新装置位置204。定位器�？�612可接着分配加速度计位置读数304的值到装置位置204。定位器�？�612可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来更新装置位置204。定位器�？�612可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储装置位置204。位移计算�？�622的目的是计算在一段期间内已行进的距离和方向。位移计算�？�622可从加速度计的加速度208计算已行进的距离和方向。位移计算模块622可从识别出最后已知位置206时的时间计算出运动位移214。
位移计算�？�622可使用如通过积分加速度计的加速度208来外推运动位移214的方法、三角定位法、或上述的组合来计算构成运动位移214的横向和前后位移。位移计算�？�622可通过沿着运动轴积分加速度计的加速度208来计算构成运动位移214的分量。例如，如果加速度计的加速度208是向左3英尺/分钟/分钟和往前3分钟5英尺/分钟/分钟，运动位移214会是往左13. 5英尺位移和往前18英尺位移的组
八
口 ο位移计算�？�622还可使用三角定位法来计算构成运动位移214的分量。例如，如果用户从道路的方向往左以36. 9度的方向行进6英尺，运动位移214会是6英尺。位移计算�？�622可通过将运动位移214的大小乘以36. 86度的正弦计算出运动位移214的x轴分量。位移计算�？�622可计算出运动位移214的X轴分量为往左3英尺。 继续这个例子，位移计算�？�622可通过将运动位移214的大小乘以36. 86度的余弦值计算出运动位移214的z轴分量。位移计算�？�622可计算运动位移214的z轴分向为往前5英尺。位移计算�？�622还可计算从恒定速度导致的运动位移214。位移计算�？�622可积分加速度计的加速度208以计算速率。位移计算�？�622还可从车辆上的测速仪或其它指标检测速率。位移计算�？�622可将速率乘以速率的时期来计算用户在那个时期中所行进的距离。位移计算�？�622可通过结合自识别出最后已知位置206时的时间的计算距离和方向来计算运动位移214。位移计算�？�622可在当以追踪器�？�606更新最后已知位置206时重置运动位移214。位移计算�？�622可通过分配空集(null set)或零值来重置运动位移214。位移计算�？�622还可使用行进状态402的序列值来计算运动位移214。位移计算�？�622可从最后已知位置206开始并找到行进状态的下一发生值。位移计算�？�622可通过比较时间标记或最后已知位置206的更新时期和行进状态402来找出下一发生值。位移计算�？�622可使用行进状态402的值之间的时间标记作为向量段并计算第一装置102在这些值之间所行进的距离和方向。例如，最后已知位置206可以是用户的家且行进状态402的相应值可以是图4的静止状态408，且下一发生值是图4的加速状态410、图4的右转状态416、图4的等速状态414。继续这个例子，位移计算�？�622可使用每个状态的时间标记以确定行进状态402的每个值持续多久。位移计算�？�622可使用关联的速度和/或加速度计的加速度208连同上述方法来确定在行进状态402的值之间所行进的距离和方向。位移计算�？�622可加总这些片段以计算出运动位移214。位移计算模块622可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来计算用户行进过的距离。位移计算�？�622可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储运动位移214。位置计算模块624的目的是从运动位移214和最后已知位置206计算出加速度计位置读数304。位置计算�？�624可通过结合运动位移214和最后已知的位置206来计算出加速度计位置读数304。例如，如果最后已知位置是且用户具有往右10英呎的运动位移214，加速度计位置读数304可以是(A’，B”)，其中B”是往B’的右侧10英尺的位置的坐标读数。在一替代实施例中，可通过向量比较�？�616进行上述运动位移214和加速度计位置读数304的计算。向量比较模块616可计算出运动位移214并添加位移到最后已知位置206来计算出加速度计位置读数304。在该替代实施例中，向量比较�？�616可比较加速度计位置读数304和第一位置读数302以确定第一位置读数302的有效性。向量比较�？�616可在当第一位置读数302为无效时递送加速度计位置读数304到其它模块。向量比较�？�616可在第一位置读数302为有效时递送该第一位置读数302。位置计算�？�624可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来 计算加速度计位置读数304。位置计算�？�624可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储加速度计位置读数304。加速度计位置读数304的实际变换，如在开车或步行时，会导致物理世界中的运动，如基于导航系统100的操作用户移动或操纵以跟随路线216。在现实世界中的人和实体的运动可反馈到导航系统100以进一步操作导航系统100以引导用户。已发现本发明提供了导航系统100，其提供准确和详细的引导。加速度计位置读数304通过在当来自远程定位系统108的位置信息有错误或对于情况或位置不够准确时计算用户的位置而产生利益。助理�？�614的目的是协助用户穿越路线216。助理�？�614可确定图2的行进偏离228。助理�？�614还可在用户以比安全条件226所指定的速率更快速的前进时通过产生图2的减速警告230来提醒用户。将在下面讨论助理�？�614的细节。现在参考图7，显示图6的旅程规划�？�604的详细视图。旅程规划�？�604可包括路线计劃模块702、细节识别�？�704、和指令产生器�？�706。旅程规划�？�604可耦合到图6的标准化�？�602。旅程规划�？�604还可耦合到细节识别�？�704，细节识别�？�704可耦合到指令产生器�？�706。指令产生器�？�706还可耦合到图6的追踪器�？�606。路线计算�？�702的目的是计算出图2的路线图216，其具有图2的出发地218和图2的目的地220。路线计算�？�702可识别出发地218和目的地220。路线计算模块702可从用户的日历上的事件和约会识别出发地218和目的地220。路线计算�？�702可搜索用户的日历以找出在指定时间的事件或约会。路线计算�？�702可将该事件或该约会的位置设定成出发地218。路线计算�？�702可将在用户的日历上下一发生的事件或约会的位置设定成目的地220。路线计算�？�702还可通过询问用户并将用户的输入设定为出发地218和目的地220来识别出发地218和目的地220。路线计算模块702还可将图2的装置位置204设定为出发地218。路线计算�？�702可计算出从出发地218进至目的地220的路线216。路线计算模块702可通过识别从出发地218连续到目的地220的一系列的路线和节点(如十字路口或高速公路出口 )来计算路线216。路线计算�？�702可使用图5的第一控制单元512、图5的第二控制单元534、或上述的组合来识别出发地218和目的地220并计算路线216。路线计算�？�702可使用图5的第一存储单元514、图5的第二存储单元546、或上述的组合来存储连接出发地218和目的地220的路线216。细节识别�？�704的目的是识别路线216上的详细引导部分222，其具有安全条件226。细节识别模块704可通过识别沿着路线216的转弯、合并、出口、停止、或上述的结合而识别详细引导部分222。
细节识别�？�704可从出发地218开始并依循路线216。细节识别模块704可识别节点，在该节点之后的路线216依循不同的街道或公路。细节识别�？�704可识别路线216上的节点，并在其之前添加预定的距离以识别详细引导部分222。例如，详细识别模块704可识别路线216上第一次发生的左转。细节识别�？�704可识别详细引导部分222为左转的路口以及延续到该路口的路线216的200英尺。用户、导航系统100、软件制造商、或上述的组合可预定距离和用于识别详细引导部分222的行动。细节识别�？�704可在多个节点在预设距离内时连接它们以识别详细引导部分222。例如，详细识别模块704可识别详细引导部分222为从出发地218出来的右转弯开始及立即的左转的路线216上的部分。用户、导航系统100、软件制造商、或上述的组合可预设结合节点的距离以识别详细引导部分222。细节识别�？�704还可确定在详细引导部分222的安全条件226。例如，详细识别�？�704可确定执行在详细引导部分222的左转并且同时维持对车辆的控制的可允许的最大速度。细节识别�？�704可使用预定列表或公式来确定安全条件226。例如，围绕转弯的区段的角度可以是公式中的因子或与最大速率相关联。此外，例如，道路上的水可能减少最大值为10%。可通过用户、导航系统100、软件制造商、或上述的组合来预定公式和/或列表。细节识别模块704可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来识别路线216上的详细引导部分222。细节识别�？�704可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储详细引导部分222。指令产生器�？�706的目的是产生具有详细引导部分222的详细指令224。指令产生器�？�706可通过识别用户为了依循路线216而必须采取的行动来产生详细指令224。例如，如果路线216从一条街进至在+X方向中的另一条相邻的街道，则指令产生器�？�706可识别行动为左转。此外，例如，指令产生器�？�706可在当路线216不在相同公路上继续时识别行动为移动到出口车道中。指令产生器�？�706可通过显示与所示别的行动关联的字母、文字、符号、或上述的组合来产生详细指令224，以通知用户为了跟随路线216所必须采取的行动。指令产生器�？�706也可产生语音线索、声音、短语、或上述的组合以通知用户。例如，指令产生器模块706可显示往左的箭头或播放预先录制的陈述“在前方左转”的词组。指令产生器�？�706可使用第一控制单元512、第二控制单元534、图5的第一用户接口 518、图5的第二用户接口 538、或上述的组合来产生详细指令224。指令产生器�？�706可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储详细指令224。现在参考图8，显示图6的助理�？�614的详细视图。助理模块614可包括路线偏离�？�802、安全速率模块804、和警告�？�806。
路线偏离�？�802可耦合到图6的定位器�？�612。路线偏离�？�802也可耦合到安全速率模块804，安全速率�？�804可耦合到警告�？�806。路线偏离模块802的目的是当图2的加速度计的加速度208与在图2的装置位置204的路线216不匹配时确定图2的行进偏离2282。路线偏离�？�802可通过比较加速度计的加速度208的图2的方向212与在装置位置204的路线216的方向来确定行进偏离228。
例如，如果路线216在叉路往左弯，但加速度计的加速度208的方向212是沿z轴，则路线偏离�？�802可确定行进偏离228的发生。此外，例如，路线偏离�？�802可在当路线216为直的，但加速度计的加速度208的方向212是沿x轴时可确定行进偏离228的发生。路线偏离�？�802可通知用户行进偏离228。路线偏离�？�802可使用声音、显示、或上述的组合来通知用户。路线偏离�？�802可使用图5的第一控制单元512、图5的第二控制单元534、图5的第一用户接口 518、图5的第二用户接口 538、或上述的组合来确定行进偏离228并通知用户。路线偏离�？�802可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储行进偏离228。安全速率�？�804的目的是当装置位置204是在路线216上的图2的详细引导部分222内时比较加速度计的加速度208与图2的安全条件226。警告模块806在当第一位置读数302和/或加速度计位置读数304是在详细引导部分222内时比较加速度计的加速度208与安全条件226。安全速率�？�804可通过类似图6的定位器�？�612积分加速度计的加速度208来计算出用户的速率。安全速率�？�804可比较用户的速率和安全条件226。安全速率�？�804可从安全条件226中指定的速率减去用户的速率。安全速率模块804可在当两速率之间的差异小于零时激活警告模块806。安全速率�？�804可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来从加速度计的加速度208计算速度。安全速率�？�804可使用第一控制单元512、第二控制单元534、或上述的组合来比较用户的所得速度和安全条件226。警告�？�806的目的是当加速度计的加速度208不匹配安全条件226时产生图2的减速警告230。警告�？�806可透过显示字母、文字、符号、或上述的组合通知用户要依循路线216所必须采取的行动来产生减少速度警告23。警告�？�806还可产生语音线索、声音、短语、或上述的组合以通知用户。例如，警告�？�806可显示具有“放慢”写入其中的一个黄色的标志或播放预先录制的陈述“减慢速度”的词组。警告�？�806可使用第一控制单元512、第二控制单元534、图5的第一用户接口518、图5的第二用户接口 538、或上述的组合来产生减速警告230。警告�？�806可使用第一存储单元514、第二存储单元546、或上述的组合来存储减速警告230。导航系统100可在图5的第一装置102和图5的第二装置106之间被分割。例如，导航系统100可分割成第一装置102、第二装置106、或上述的组合的功能单元。图6的向量比较�？�616和图6的位置计算�？�624可在第一装置102上且图6的区识别�？�618和图6的位移计算模块622可在第二装置106上。
导航系统100也可实现为第一装置102、第二装置106、或上述的组合中的额外的功能单元。例如，图6的读数验证�？�610可以是在第一装置102中的额外功能单元，且图6的定位器�？�612可以是在第二装置106中的额外功能单元。因此，已发现本发明的具有互动式加速计机制的导航系统提供用于定位相关联系的重要且迄今未知的和尚不可得的解决方案、能力、和功能面。现在参考图9，显示在本发明的进一步实施例中的导航系统100的操作的方法900的流程图。方法900包括在区块902中检测具有大小和方向的加速度计的加速度以监测装置；在区块904中接收用于以远程定位系统定位装置的第一位置读数；在区块906中确定第一位置读数为无效；在区块908中以加速度计的加速度从第一位置读数更新装置位置以显示在装置上。所得的方法、工艺、装置、装置、产品、和/或系统是简单、有成本效益、不复杂、高度灵活、准确、灵敏、和有效，并可通过适应已知的组件来加以实现以作为准备好、高效率、和经济的制造、应用、和利用。本发明的另一个重要方面是它有价值地支持和服务降低成本、简化系统、并提高性能的历史潮流。本发明的这些和其它有价值的态样因此使技术状态前进到至少下一水平。虽然已结合特定的最佳模式描述本发明，但可了解到许多的替代、修改、和变化对于在阅读了上述说明的本领域的技术人员而言为显而易见。因此，意图涵盖落入所包括的权利要求的范围内的所有这些替代、修改、和变化。在此迄今提出或附图中所示的所有事宜 应说明性和非限制性的加以解释。
权利要求
1.一种操作导航系统的方法，包含 检测具有大小和方向的加速度计的加速度以监测装置； 接收用于以远程定位系统定位所述装置的第一位置读数； 确定所述第一位置读数为无效；以及 以所述加速度计的加速度从所述第一位置读数更新装置位置以显示在所述装置上。
2.根据权利要求I所述的操作导航系统的方法，进一步包含 识别用于监测所述装置的最后已知位置； 以所述加速度计的加速度从所述最后已知位置计算运对位移；以及 其中 更新所述装置位置包括从所述运动位移和所述最后已知位置计算所述装置位置。
3.根据权利要求I所述的操作导航系统的方法，进一步包含 识别用于监测所述装置的最后已知位置；以及 其中 确定所述第一位置读数为无效包括比较所述加速度计的加速度的所述方向与从所述最后已知位置到所述第一位置读数的方向。
4.根据权利要求I所述的操作导航系统的方法，进一步包含 计算具有出发地和目的地的路线； 识别所述路线上的详细引导部分； 产生具有所述详细引导部分的详细指令；以及 其中 确定所述第一位置读数为无效包括比较所述第一位置读数与所述路线上的所述详细引导部分。
5.根据权利要求I所述的操作导航系统的方法，进一步包含 识别用于接收所述第一位置读数的不可操作区； 计算加速度计位置读数；以及 其中 更新所述装置位置包括在所述不可操作信号区中以所述加速度计位置读数更新所述装置位置。
6.—种导航系统,包含 位置单元，检测具有大小和方向的加速度计的加速度以监测装置； 位置接收器�？椋�耦合到所述位置单元，接收用于以远程定位系统定位所述装置的第一位置读数； 读数验证�？椋�耦合到所述位置接收器�？椋�确定所述第一位置读数为无效；以及定位器模块，耦合到所述读数验证�？椋�以所述加速度计的加速度从所述第一位置读数更新装置位置以显示在所述装置上。
7.根据权利要求6所述的导航系统，进一步包含 追踪器�？椋�耦合到所述定位器�？椋�识别用于监测所述装置的最后已知位置； 位移计算�？椋�耦合到所述追踪器�？椋�以所述加速度计的加速度从所述最后已知位置计算运动位移；以及位置计算�？椋�耦合到所述定位器�？椋�从所述运动位移和所述最后已知位置计算所述装置位置。
8.根据权利要求6所述的导航系统，进一步包含 追踪器模块，耦合到所述定位器�？椋�识别用于监测所述装置的最后已知位置；以及向量比较�？椋�耦合到所述读数验证�？椋�比较所述加速度计的加速度的所述方向与从所述最后已知位置到所述第一位置读数的方向。
9.根据权利要求6所述的导航系统，进一步包含 路线计算�？椋�耦合到所述定位器�？椋�计算具有出发地和目的地的路线； 细节识别�？椋�耦合到所述路线计算�？椋�识别所述路线上的详细引导部分； 指令产生器�？椋�耦合到所述细节识别模块，产生具有所述详细引导部分的详细指令；以及 路线比较�？椋�耦合到所述细节识别�？椋�比较所述第一位置读数与所述路线上的所述详细引导部分。
10.根据权利要求6所述的导航系统，进一步包含 区识别�？椋�耦合到所述定位器�？椋�识别用于接收所述第一位置读数的不可操作区； 位置计算�？椋�耦合到所述定位器�？椋�计算加速度计位置读数；以及所述定位器�？槭窃谒�述不可操作信号区中以所述加速度计位置读数更新所述装置位置。
全文摘要
本发明涉及具有互动式加速度计机制的导航系统和其操作方法，一种操作导航系统的方法包括检测具有大小和方向的加速度计的加速度以监测装置；接收用于以远程定位系统定位所述装置的第一位置读数；确定所述第一位置读数为无效；以及以所述加速度计的加速度从所述第一位置读数更新装置位置以显示在所述装置上。
文档编号G01C21/20GK102636168SQ201210029798
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月10日 优先权日2011年2月10日
发明者K·K·S·默西, 李宪伟 申请人:泰为信息科技公司