专利名称：计算偏离位置到原路径的路径的设备和方法及其导航系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导航系统，特别是涉及这样一种重新路由设备和方法计算从偏离原路径的位置到达原路径的最佳替代路径，然后当经由导航系统接收路径引导的移动物体偏离原路径时，根据所计算的结果重选到达目的地路径的路由。
背景技术：
通常，移动物体，如船舶、飞机和车辆装备有导航系统。导航系统从包含在全球定位系统(GPS)中的多个卫星接收代表例如经度和纬度的坐标的无线信号，并且计算移动物体的当前位置。此外，这样一种导航系统根据预先存储的地图数据显示地理信息，包括移动物体的当前位置。也就是，这样一种普通的导航系统借助从GPS接收的信息向驾驶员提供行驶所需的各种信息。例如，导航系统在屏幕上显示当前的运动速度、行驶前由驾驶员设置的运动路径，以及到达目的地的最佳路径。
图1是显示传统导航系统构成的示意图。这种导航系统包括GPS卫星10；与无线网路40通信的移动终端30，例如蜂窝电话；与GPS卫星10和移动终端30通信的导航终端20，例如导航工具(kit)，用于向驾驶员提供移动物体的当前位置信息和行驶信息。
导航终端20从GPS卫星10接收移动物体的位置信息，并分析移动物体的位置。此外，导航终端20向移动终端30发射位置信息，以便向驾驶员提供相应位置的行驶信息。
移动终端30充当导航系统与驾驶员之间的接口。例如，当驾驶员借助移动终端30请求移动物体的当前位置信息以及到达目的地的路径时，导航系统通过移动终端30的显示单元(未示出)向驾驶员提供相应信息。通常，经由移动终端30提供的信息是图像信息，声音信息则经由安装在导航终端20上的扬声器提供给驾驶员。
为此，移动终端30利用信息服务器50如交通(traffic)服务器进行数据发射/接收，该移动终端经由无线网络40连接信息服务器50。
通常，信息服务器50按照预定的数据格式如路由导航信息(RoutingGuidance information，RGI)数据构建行驶信息，并且经由移动终端30将所构建的数据格式发送给导航终端20。导航终端20分析该数据格式，并把相应位置的行驶信息提供给驾驶员。在此情况下，RGI数据是链路(link)单元的行驶信息。
图2示出了导航系统惯用的RGI数据60的数据格式。RGI数据60包括链路号字段61，行驶距离字段62，道路类型字段63和行驶信息字段64。每个字段存储跟随信息。链路号字段61存储关于链路的识别号，行驶距离字段62存储相应链路的整个行驶距离，道路类型字段63存储该相应链路的道路类型，如本地公路、国家级公路或者快速公路。此外，行驶信息字段64存储与移动物体前方有关的行驶信息，如前方200m左转弯和前方300m急转弯。RGI数据60还包括存储关于相应路径的附加服务信息的字段。
图3是传统实施例的路径引导方法的流程图。首先，如果用户为了获得预定目的地的最佳路径信息而将目的地输入到移动终端30，则移动终端30经由无线网络向信息服务器50在步骤S10发射自导航终端20发送的当前位置信息，以及在步骤S11发射目的地信息。在此情况下，导航终端20借助GPS接收机检测移动物体的当前位置信息，并且将检测结果发射到移动终端30。在步骤S12，信息服务器50使用预先存储的实时交通信息计算到达相应目的地的最佳路径，并且在步骤S13和S14分别经由移动终端30向导航终端20发射根据计算结果生成的第一RGI数据。在目前的例子中，信息服务器50接收来自外部服务器如交通服务器实时交通信息，或者在收集信息后管理该信息。
此外，在步骤S15导航终端20通过比较第一RGI数据与其自身收集的传感器信息，跟踪移动物体的当前位置，并且在步骤S16根据跟踪结果向移动物体30发射路径引导信息。此外，根据跟踪结果，导航终端20判断移动物体是否已经偏离信息服务器50所发射的路径。当在步骤S17检测到偏离时，导航终端20在步骤S18向移动终端30发射偏离信息如偏离位置信息。
已经收到偏离信息的移动终端30，在经由无线网络连接信息服务器50之后，向信息服务器50发射偏离信息，以便获得从偏离原路径的位置(以下称之为“偏离位置”)到达目的地的最佳路径，并且在步骤S19向导航终端20提供所获得的最佳路径。
在步骤S20，信息服务器50借助偏离信息和已经存储的目的地信息从偏离位置重新计算达到目的地的最佳路径，并在步骤S21和步骤S22分别经由移动终端30向导航终端20发射作为重新计算结果生成的第二RGI数据。也就是，在现有技术中，当移动物体已经偏离从信息服务器50发射的初始路径时，导航终端20必须再次接收从偏离位置到目的地的最佳路径，这只有在经由移动终端30重新连接信息服务器50之后才能完成。
所以，现有技术存在导航系统用户必须支付重新连接信息服务器50的通信费的问题。此外，在传统导航系统中，用户需要花费大量时间重新连接信息服务器50以及接收新路径，从而增加了用户的不便利性。此外，由于移动物体在接收新路径之前一直移动，因此存在可能发生与接收的路径的另一个偏离的高可能性。
发明内容
为此，本发明解决出现在现有技术中的上述问题，本发明的第一目的是提供一种重新路由的方法和设备，用于计算自偏离位置到达原路径的最佳路径，并且当移动物体已经偏离预定路径时根据计算结果执行到达目的地的路径的重新路由。
本发明第二目的是提供一种重新路由的方法和设备，使导航系统能够自己计算从偏离位置到达原路径的最佳路径，并且根据计算结果重新选择到达目的地的路径的路由，而不需要经由通信网连接服务器。
本发明第三目的是提供一种重新路由的方法和设备，借助已经存储在导航终端中的地图信息计算从偏离位置到达原路径的最佳路径，并且根据计算的结果重新选择到达目的地的路径的路由。
本发明第四目的是提供一种重新路由方法和设备，用于计算从偏离位置到达目的地方向的原路径的最佳路径，并且根据所计算的结果重选到达目的地路径的路由。
本发明第五目的是提供一种包括重新路由的导航系统，向已经偏离路径的移动物体提供由重新路由设备计算的到达原路径的最佳路径信息。
为了实现上述目的，根据本发明的优选实施例，提供了一种重新路由设备，包括偏离信息输入部分，当行驶在导航系统所提供的预定路径上的移动物体已经偏离路径时，接收偏离位置链路信息；邻近链路检测部分，当移动物体已经偏离路径时，在计算从偏离位置到达原路径的最佳路径的处理中检测从地图数据中检测链路信息；第二表，用于临时存储由邻近链路检测部分检测的被检测链路信息；路径选择部分，用于分析存储在第二表中的链路信息，并从包含在原路径中的诸多链路中算出从偏离位置到达任一链路的最佳路径；第一表，用于存储被选作保留链路的链路信息，该保留链路是在路径选择部分计算最佳路径的过程中从第二表中选出的并将包含在最佳路径中；重新路由信息提取部分，根据路径选择部分的控制，从第一表中存储的诸多链路中提取包含在最佳路径中的诸多链路，并且提取包含所提取的诸多链路的重新路由的路径。
为了进一步实现上述目的，根据本发明的优选实施例，提供了一种重新路由方法，包括以下步骤(1)当行驶在导航系统所提供的预定路径上的移动物体已经偏离路径时，从地图数据中提取偏离位置链路信息；(2)从原路径中包含的诸多链路中选择多个链路，这些链路与从偏离位置链路沿小累积行驶成本方向延伸的多个链路相交，并确定这些链路是重新路由的路径，其中重新路由的路径是从偏离位置经由已选择链路行驶到目的地的路径。在此情况下，最好是在步骤2中，把与从偏离位置链路沿小累积行驶成本方向延伸的多个链路相交的诸多链路的第一链路确定为重新路由的路径，将与从偏离位置链路沿小累积行驶成本方向延伸的多个链路相交的预定数量链路的信息进行相互比较，以便选择具有从偏离位置行驶到相应链路所需的第一成本与从该链路行驶到目的地所需的第二成本的最小成本之和的链路，然后将经由选择的链路从偏离位置到达目的地的路径确定为重新路由的路径。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的优选实施例，还提供了包括重新路由设备的导航系统，其中当行驶在导航系统所提供的预定路径上的移动物体已经偏离路径时，重新路由设备计算从偏离位置到达原路径的最佳路径。
通过下面的结合附图的详细说明将会使本发明的上述和其它目的、特征和优点更加清楚。
图1是显示传统导航系统的结构的示意图；图2是在一个导航系统中惯用的RGI数据60的数据格式的示意图；
图3是一个传统实施例的路径引导方法的流程图；图4是本发明的一个实施例的路径引导方法的流程图；图5是显示本发明一个实施例的重新路由的示意结构的方框图；图6是本发明第一实施例的重新路由方法的流程图；图7是本发明第二实施例的重新路由方法的流程图；图8A和图8B是显示本发明第一和第二实施例的重新路由的结果的二维空间曲线图。
具体实施例方式
下面将参照
本发明的优选实施例。在本发明的以下说明中，当所引入的已知功能和配置的具体说明可能造成本发明技术主题模糊时，将省略对其说明。
图4是本发明一个实施例的路径引导方法的流程图。首先，如果用户把目的地输入到移动终端300以便获得到达预定目的地的最佳路径信息，则移动终端300在步骤S101和S105中分别经由无线网向信息服务器500发射从导航终端200发送的当前位置信息以及目的地信息。在此情况下，导航终端200借助GPS接收机检测当前位置信息并把检测结果发射到移动终端300。信息服务器500在步骤S110中使用预先存储的实时交通信息计算到达一个相应目的地的最佳路径，并且在步骤S115和S120中分别经由移动终端300向导航终端200发射根据计算结果生成的RGI数据。在此情况下，信息服务器500接收来自外部服务器如交通服务器的实时交通信息，或者管理自己收集该信息后的信息。
在步骤S125，导航终端200借助第一RGI数据、自己收集的传感器数据和存储的地图数据跟踪移动物体的当前位置。此外，导航终端200在步骤S130根据跟踪移动终端300所获得的结果发射路径引导信息发射路径引导信息。根据在步骤S125跟踪所获得的结果，导航终端在步骤S135判断移动物体是否偏离了信息服务器500所发射的路径。在此，由于判断移动物体是否偏离路径的方法背离了本发明的技术主题，因此省略对路径偏离判断的具体说明。
当判定移动物体已经偏离路径时，导航终端200在步骤S140中依据步骤S135中的判定结果借助偏离信息如偏离位置链路信息重新计算一个路径。也就是，导航终端200借助已经存储在导航终端200中的地图数据计算从偏离原路径的位置(以下称之为“偏离位置”)到达预定路径的一个最佳路径，所述预定路径包含在从信息服务器500接收的最佳路径中。
在步骤145中，导航终端200根据步骤140中的计算结果生成RGI数据，然后经由步骤S130的路径引导移动物体，同时在步骤S125中跟踪移动物体的位置。此外，导航终端200重复执行一系列步骤S125至S145，在步骤S135中检测是否存在移动物体偏离原路径的情况。
因此，根据本发明，导航终端200不必为了向偏离路径的移动物体提供重新路由信息而重新连接信息服务器50。
图5是显示本发明实施例的重新路由设备的示意性结构的方框图。重新路由设备600包括偏离信息输入部分610；相邻链路检测和判断部分620；第二表630；路径选择部分640；第一表650；重新路由信息提取部分660。
当行驶的移动物体已经偏离由信息服务器提供的预定路径时，偏离信息输入部分610接收偏离信息如偏离位置链路信息，然后将偏离位置链路信息存储在第一表650中。此外，偏离信息输入部分610将偏离位置链路信息发射到相邻链路检测和判断部分620，并且启动相邻链路检测和判断部分620检测邻近偏离位置链路的诸多链路。
相邻链路检测和判断部分620在计算从偏离位置到达原路径的最佳链路的过程中检测从地图数据检测的链路信息。也就是，相邻链路检测和判断部分620从地图数据中检测邻近于保留链路并且将被包含于偏离位置链路的诸多链路，或者检测最佳链路。在此情况下，如果在所检测的相邻链路之中存在与原路径一致的相邻链路，则相邻链路检测和判断部分620将相应相邻链路存储到第一表中。反之，如果所检测的相邻链路之中没有与原路径相交的链路，则相邻链路检测和判断部分620将相邻链路信息存储到第二表630中。此外，相邻链路检测和判断部分620判断所检测的相邻链路之中是否存在与原路径相交的链路，或者判断与已检测链路相交的原路径的链路是否为目的地链路。依据判断结果，相邻链路检测和判断部分620控制路径选择部分640和重新路由信息提取部分660的操作。例如，当目的地链路被包含于检测的相邻链路时，重新路由信息提取部分660根据第一表650中存储的链路信息执行目的地链路的反跟踪(inverse trace)，并确定重新路由的路径。当所检测的相邻链路之中没有与原路径相交的链路时，相邻链路检测和判断部分620将所检测的相邻链路存储到第二表630中，然后启动路径选择部分640从第二表中选择具有最小成本的链路，并且把所选择的链路移到第一表。
第二表630暂时存储由相邻链路检测和判断部分620检测的链路信息。在本实例中，存储在第二表630中的链路信息包括每个链路的从偏离位置到相应链路的累积行驶成本信息。
根据相邻链路检测和判断部分620的控制，路径选择部分640分析第二表630中存储的链路信息，并且从包含在原路径中的诸多链路中选择从偏离位置链路到其中一条链路的最佳路径。在本实例中，路径选择部分640借助导航信息中惯用的路径算法选择从偏离位置到原路径的最佳路径，例如选择到达预定目的地的最佳路径，该预定目的地是信息服务器根据用户请求提供的。路径选择部分640从多个链路中选择从偏离位置链路道其中任一条链路的最佳路径。为了计算最佳路径，路径选择部分640从第二表630中存储的诸多链路之中选择具有最小行驶成本的链路，然后将所选择的链路存储到第一表650中。此外，路径选择部分640启动相邻链路检测和判断部分620检测邻近于所选择链路的诸多链路。
第一表650在路径选择部分640计算最佳路径的过程中存储被选作保留链路的链路信息，该保留链路来自第二表630并且将被包含于最佳路径中。
根据相邻链路检测和判断部分620的控制，重新路由信息提取部分660从存储在第一表650的诸多链路中提取包含在从偏离位置到原路径的最佳路径中的诸多路径，然后提取包含已提取诸多路径的重新路由的路径。也就是，重新路由信息提取部分660提取重新路由的路径，使移动物体经由最佳路径从偏离位置到达原路径的目的地。最好是，将重新路由设备600置于导航终端200中(图4)。
图6和图7是分别说明本发明第一和第二实施例的重新路由方法的流程图。也就是，图6是本发明第一实施例的重新路由方法的流程图，其中从包含在原路径中的诸多路径中选择第一链路，该第一链路相交于从偏离位置沿小累积行驶成本方向延伸的链路或者相交于已选择的链路，然后将从偏离位置经由已选择的链路到达目的地的路径确定为重新路由的路径。图7是本发明第二实施例的重新路由方法的流程图，其中将预定数量链路的信息进行相互比较，这些链路相交于从偏离位置沿小累积行驶成本方向延伸的链路或者相交于已选择的链路，以便选择具有最小成本和的链路，该最小成本和是从偏离位置行驶到相应链路所需的第一成本和从该链路行驶到目的地所需第二成本的最小成本和，然后将从偏离位置经由已选择链路到达目的地的路径确定为重新路由的路径。
参见图5和图6，说明本发明第一实施例的重新路由方法。当根据导航终端200发射的预定路径引导行驶的移动物体偏离路径时，安装在导航终端200上的预定的设备如偏离检测部分检测移动物体的路径偏离，然后向重新路由设备600发射诸如偏离位置链路信息的路径偏离信息。
然后，偏离信息输入部分610在步骤S205将偏离位置链路信息存储到第一表650中，并把偏离位置链路信息发射给相邻链路检测和判断部分620。相邻链路检测和判断部分620在步骤S210借助偏离位置链路信息从地图数据中检测邻近于偏离位置链路的诸多链路，并且在步骤S215和S220中分别按序检验已检测的链路之中是否存在目的地链路，或者检验已检测的链路之中是否存在与原路径相交的链路。依据步骤S215和S220检验而获得的结果，当目的地链路未被包含于已检测链路中以及已检测链路之中没有相交于原路径的链路时，相邻链路检测和判断部分620在步骤S225将已检测链路存储到第二表630中。在此情况下，存储于第二表630中的链路信息包括每个链路的从偏离位置到达相应链路的累积行驶成本信息。
路径选择部分640从第二表630中存储的诸多链路之中选择具有最小累积成本的链路，然后在步骤S235把已选择链路从第二表630移到第一表650中。此外，路径选择部分640控制相邻链路检测和判断部分620检测邻近于已选择链路的链路。相邻链路检测和判断部分620在步骤S240检测邻近于已选择链路的链路，然后循环执行步骤S215和步骤S220。
依据步骤S215检验的结果，当目的地链路未被包含于步骤S210检测的链路中或者已检测链路之中存在相交于原路径的链路时，追踪已检测链路之中的目的地链路或者相交于原路径的链路。在步骤S245，依据追踪的结果提取从偏离位置到原路径的最佳路径，并且提取包括已包含于最佳路径中的链路的重新选择路径。也就是，在步骤S245中，通过追踪已选择链路之前的诸多链路提取最佳路径，以及提取重新路由的路径，使移动物体从偏离位置经由最佳路径到达原路径的目的地。
现在参见图5和图7，说明本发明第二实施例的重新路由方法。如上所述，根据本发明第二实施例的重新路由方法，将预定数量链路的信息进行相互比较，这些链路相交于从偏离位置按小累积行驶成本方向延伸的链路，以便选择具有最小成本和(以下称之为第三成本SUM_COST)的一条链路，该最小成本和是从偏离位置行驶到相应链路所需的第一成本和从该链路行驶到目的地所需第二成本的最小成本和，然后将从偏离位置经由已选择链路到达目的地的路径确定为重新路由的路径。本发明第二实施例包括第一变量CNT和第二变量MIN_COST，并且在步骤S305初始化第一变量CNT和第二变量MIN_COST，其中第一变量计算偏离位置链路和原路径彼此相交的次数，第二变量MIN_COST比较从偏离位置经由诸多链路行驶到目的地所需的第三成本SUM_COST，所述诸多链路相交于在原路径中所包含的多个链路之中的偏离链路。
在此情况下，第二变量MIN_COST的值最好大于可能实际发生的第三成本SUM_COST。这有助于原始第三成本SUM_COST被更新成第二变量MIN_COST。在图7的实例中，第二变量MIN_COST的值被设置成稍大于从第一起始点行驶到目的地所需的总成本。然而，当从偏离位置经由相交于偏离位置链路的链路行驶到目的地所需的第三成本SUM_COST，实际上比步骤S305中被设置为第二变量MIN_COST的初始值的值大得多时，则丢弃该时间信息(time information)。
所以，为了排除执行重新路由时从偏离位置行驶到目的地所需的时间超过预定时间的情况，第二变量MIN_COST被设置为预定时间值，例如，作为图7的例子，在第二变量MIN_COST被设置为从第一起点行驶到目的地所需的总时间的情况下，当执行重新路由时从偏离位置行驶到目的地所需的时间超过从第一起点行驶到目的地所需的总时间时，那么重新路由信息就变得毫无价值。这里，导航系统可以向用户提供引导用户重新连接服务器并发现从当前位置到达目的地的最佳路径的消息以及重新路由误差消息。在本实例中，当移动物体返回到第一起点并在早期偏离路径之后开始接触原路径时，由于第二变量MIN_COST也许大于原始第三成本SUM_COST，因此第二变量MIN_COST的初始值可以被设置为稍大于原始第三成本SUM_COST。
当变量即本发明第二实施例的第一变量CNT、第二变量MIN_COST已经被初始化时，偏离信息输入部分610等候接收移动物体的路径偏离信息，例如偏离位置链路信息等，该移动物体的偏离信息是从安装在导航终端200上的预定设备如偏离检测部分输出的。
此外，当按照从导航终端200发射的预定路径引导行驶的移动物体已经偏离路径，并且预定设备如偏离检测部分发射该移动物体的路径偏离信息如偏离位置链路信息时，偏离信息输入部分610在步骤S310中将偏离位置链路信息存储到第二表630中，然后向相邻链路检测和判断部分620发射偏离位置链路信息。
相邻链路检测和判断部分620在步骤S135借助偏离位置链路信息从地图数据中检测邻近于偏离位置链路的诸多链路，然后在步骤S320中判断已检测的相邻链路之中是否存储相交于原路径的链路。
依据步骤S320的判断结果，当已检测的相邻链路之中没有相交于原路径的链路时，相邻链路检测和判断部分620在步骤S325将已检测的相邻链路存储到第二表630中。在此情况下，第二表630中存储的链路信息包括每个链路的从偏离位置到相应链路的累积成本信息。
此外，根据相邻链路检测和判断部分620的判断结果，路径选择部分640从第二表630中存储的相邻链路之中选择具有最小成本的链路，然后在步骤S330把已选择链路移到第一表650中。此外，相邻链路检测和判断部分620在步骤S335检测邻近于已选择链路的链路，然后执行步骤S320。
依据步骤S320的判断结果，当已检测的相邻链路之中存在相交于原路径的链路时，相邻链路检测和判断部分620在步骤S340再次判断相交于已检测链路的原路径的链路是否为目的地链路。
依据步骤S340中的判断结果，当相交于已检测链路的原路径的链路是目的地链路时，相邻链路检测和判断部分620使重新路由信息提取部分660执行目的地链路的反跟踪，并确定重新路由的路径。
接着，在步骤S380，重新路由信息提取部分660通过根据第一表650中存储的链路信息执行目的地链路的反跟踪来确定重新路由的路径。也就是，在步骤S380中，通过追踪目的地链路之前的链路提取最佳路径，并且提取重新路由的路径，使移动物体从偏离位置经由最佳路径到达原路径的目的地。
依据步骤S340的判断结果，当相交于已检测链路的原路径的链路不是目的地链路时，相邻链路检测和判断部分620比较第一变量CNT与预先设置的预定值N，以便在步骤S345检验相邻链路和原路径彼此相交的次数。
作为步骤S345的比较结果，当第一变量CNT不大于预先设置的预定值时，在步骤S350将第一变量CNT的值增加“1”，然后在步骤S355中计算第四成本D_COST，它是考虑行驶到目的地所需成本的成本，即考虑了将从偏离位置行驶到相应链路所需的第一成本与从该链路行驶到目的地所需的第二成本相加获得的成本之和的成本。
此外，在步骤S360将所计算的第四成本S_COST与第二变量MIN_COST进行比较。这里，当第二变量MIN_COST大于第四成本D_COST时，在步骤S365中，借助第四成本D_COST更新第二变量MIN_COST，并且将相应链路信息存储到第三变量MIN_LINK中。这有助于通过在包含在原路径中的诸多链路之中比较与偏离位置链路相交的预定数量链路的信息，来选择具有考虑了到达目的地的成本的最小第四成本D_COST的链路。依据步骤S360的比较结果，当第二变量MIN_COST不大于第四成本D-COST时，省略步骤S65。以及，在步骤S370中将除当前链路外的其它相邻链路，例如相交于已检测相邻链路的原路径的链路存储到第二表630中，然后重复步骤S330和随之发生的步骤。
依据步骤S345的比较结果，当第一变量CNT大于预先设置的预定值N时，由于相交于原路径的数目大于预先设置的预定值N，因此通过追踪第三变量MIN_LINK中存储的链路确定重新路由的路径(S375)。也就是，在步骤S375中通过追踪存储在第三变量MIN_LINK中的诸多链路之前的多个链路来提取最佳路径，并提取重新路由得路径，使移动物体从偏离位置经由最佳路径到达原路径的目的地。
图8A和图8B是显示本发明第一和第二实施例的重新路由结果的方向图。参考标记“P”代表移动物体偏离位置的位置，“P”下的箭头代表移动物体的移动方向，由粗线标注的大箭头L代表原路径，其中箭头的方向代表目的地的方向。从移动物体偏离位置的位置连接到原路径L的粗箭头代表第一和第二实施例的重新路由的路径(l1，l2，l3)。
如上所述，在本发明的重新路由设备中，当行驶在导航系统所提供的预定路径上的移动物体已经偏离该路径时，导航终端不连接服务器就可以计算从偏离位置到达原路径的最佳路径，从而减少了连接服务器的通信成本并降低了因提供新路径前的时间延迟导致的另一个偏移的可能性。
尽管已经结合某些优先实施例显示和说明了本发明，但是本领域的熟练技术人员将会明白，在不背离所附权利要求所定义的本发明精神和范围的条件下，可以对本发明作出形式和细节上的各种变化。
权利要求
1.一种导航系统中的重新路由设备，该设备包括偏离信息输入部分，当行驶在导航系统所提供的预定原路径上的移动物体已经偏离该原路径时，接收偏离位置链路信息；相邻链路检测和判断部分，当移动物体已经偏离原路径时，在计算从偏离位置到达原路径的最佳路径的过程中从地图数据中检测链路信息，并确定已检测链路与原路径之间的关系；第二表，根据相邻链路检测和判断部分的确定临时存储所检测的链路信息；路径选择部分，用于分析存储在第二表中的所述链路信息，并根据相邻链路检测和判断部分的判断结果，从包含在原路径中的诸多链路中选择多个保留链路，所述保留链路将被包含在从偏离位置链路到达所述诸多链路之任一链路的最佳路径中；第一表，存储由路径选择部分选择的保留链路的链路信息；和重新路由信息提取部分，根据相邻链路检测和判断部分的确定，从第一表中存储的所述诸多保留链路中提取重新路由的路径。
2.根据权利要求1所述的重新路由设备，其中偏离信息输入部分向相邻链路检测和判断部分发射偏离位置链路信息，并使相邻链路检测和判断部分检测邻近于偏离位置链路的链路。
3.根据权利要求1所述的重新路由设备，其中第二表存储由相邻链路检测和判断部分所检测的每个链路的链路信息，所述链路信息包括从偏离位置到相应链路的累积成本信息。
4.根据权利要求3所述的重新路由设备，其中路径选择部分从第二表中存储的诸多链路中选择一条链路作为具有最小累计成本的保留链路，将所选择的链路存储到第一表中，将保留链路信息发射到相邻链路检测和判断部分，并且使相邻链路检测和判断部分检测邻近于保留链路的链路。
5.根据权利要求1所述的重新路由设备，其中相邻链路检测和判断部分检测从偏离信息输入部分发射的偏离位置链路，和检测与路径选择部分所选择的保留链路相邻的链路。
6.根据权利要求5所述的重新路由设备，其中相邻链路检测和判断部分确定已检测的相邻链路之中是否存在相交于原路径的链路，或者确定已检测的相邻链路之中是否存在目的地链路，并且根据判断结果控制第二表、路径选择部分以及重新路由信息提取部分的操作。
7.根据权利要求6所述的重新路由设备，其中作为确定结果，当已检测的相邻链路之中没有相交于原路径的链路以及已检测的相邻链路之中没有目的地链路时，相邻链路检测和判断部分将已检测的链路存储到第二表中。
8.根据权利要求6所述的重新路由设备，其中作为确定结果，当已检测的相邻链路之中存在目的地链路时，相邻链路检测和判断部分使重新路由信息提取部分根据第一表中存储的链路信息追踪目的地链路，来确定重新路由的路径。
9.根据权利要求6所述的重新路由设备，其中作为确定结果，当已检测的相邻链路包括至少一个不是目的地链路但相交原路径的链路时，相邻链路检测和判断部分使重新路由信息提取部分根据第一表中存储的链路信息追踪相交原路径的链路，来确定重新路由的路径。
10.根据权利要求6所述的重新路由设备，其中作为确定结果，当已检测的相邻链路包括至少一个不是目的地链路但相交原路径的链路时，相邻链路检测和判断部分从相交原路径的预定数量链路的信息中选择具有最小成本的链路，它是从偏离位置经由相应链路行驶到目的地所需的成本，并使重新路由信息提取部分根据第一表中存储的链路信息追踪由路径选择部分选择的链路，来确定重新路由的路径。
11.一种导航系统中的重新路由方法，包括以下步骤(1)当行驶在导航系统所提供的预定原路径上的移动物体已经偏离该路径时，从地图数据中提取偏离位置链路信息；(2)从原路径中包含的诸多链路中选择多个链路，这些链路相交于从偏离位置链路沿具有小累积行驶成本的方向延伸的多个链路，并确定这些链路是重新路由的路径，其中重新路由的路径是从偏离位置经由已选择链路延伸到目的地的路径。
12.根据权利要求11所述的重新路由方法，其中在步骤2中，将与自偏离位置沿具有小累积行驶成本的方向延伸的链路相交的第一链路确定为重新路由的路径。
13.根据权利要求12所述的重新路由方法，其中在步骤2还包括以下步骤(2-1)从地图数据中检测邻近于偏离位置链路的链路信息；(2-2)按序检验已检测链路中是否存在目的地链路，或者按序检验已检测链路中是否存相交原路径的链路；(2-3)作为步骤2-2中检验的结果，当已检测链路中存在目的地链路或相交原路径的链路时，确定这些路径是经由该链路到达目的地的重新路由的路径；(2-4)作为步骤2-2中检验的结果，当已检测链路中不存在目的地链路或相交原路径的链路时，临时存储已检测链路信息；(2-5)从临时存储的链路信息中选择一条链路，它具有从偏离位置行驶到相应链路所需的最小累积行驶成本；和在检测邻近于已选择链路的链路之后，重复步骤2-1至2-5。
14.根据权利要求11所述的重新路由方法，其中在步骤2中，将与自偏离位置沿小累积行驶成本方向延伸的链路相交的预定数量链路的信息相互比较，以便选择具有最小成本和的链路，所述最小成本和是从偏离位置行驶到相应链路所需的第一成本与从该链路行驶到目的地所需的第二成本的最小成本之和，然后把从偏离位置经由已选择链路到达目的地的路径确定为重新路由的路径。
15.根据权利要求14所述的重新路由方法，其中步骤2还包括以下步骤(2-6)从所述地图数据中检测邻近于偏离位置链路的链路信息；(2-7)检验已检测的链路中是否存在相交于原始路径的链路；(2-8)作为步骤2-7中的检验结果，当已检测链路中没有相交原路径的链路时，临时存储链路信息，从已存储的链路信息中选择具有最小累积成本的一条链路；(2-9)作为步骤2-7中的检验结果，当已检测的链路存在相交原路径的链路时，检验相交已检测链路的原路径的链路是否为目的地链路；和(2-10)作为步骤2-9中检验的结果，当相交已检测链路的所述原路径的链路是目的地链路时，通过追踪该目的地链路确定重新路由的路径。
16.根据权利要求15所述的重新路由方法，其中步骤2还包括以下步骤(2-11)作为步骤2-9中检验的结果，当相交已检测链路的所述原路径的链路不是目的地链路时，存储所述相交已检测链路的原路径的链路的信息，同时计算已检测链路和原路径彼此相交的次数；(2-12)当已检测链路和原路径彼此相交的次数大于步骤(2-11)中预先设置的预定数时，从已存储的链路信息中选择具有从偏离位置经由相应链路行驶到目的地所需的最小成本的一条链路；和(2-13)通过追踪步骤(2-12)选择的链路，确定重新路由的路径。
17.根据权利要求16所述的重新路由方法，其中在步骤2-11中，在已检测链路与原路径彼此相交的次数超过预先设置的预定数之前，仅仅存储具有经由相交已检测链路的原路径的链路行驶到目的地所需最小成本的链路。
18.根据权利要求15所述的重新路由方法，其中步骤2还包括当成本超出预先设置的预定成本时，确定重新路由错误的步骤(2-14)，所述成本是从偏离位置经由步骤2-12选择的具有最小成本的链路行驶到目的地所需的成本。
19.一种导航系统，包括重新路由设备，其中当行驶在导航信息所提供的预定原路径上的移动物体已经偏离原路径时，重新路由设备计算从偏离位置到达原路径的最佳路径。
20.根据权利要求19所述的导航系统，其中重新路由设备包括偏离信息输入部分，当行驶在导航系统所提供的预定原路径上的移动物体已经偏离该原路径时，接收偏离位置链路信息；相邻链路检测和判断部分，当移动物体已经偏离原路径时，在计算从偏离位置到达原路径的最佳路径的过程中从地图数据中检测链路信息，并确定已检测链路与原路径之间的关系；第二表，根据相邻链路检测和判断部分的确定临时存储所检测的链路信息；路径选择部分，用于分析存储在第二表中的所述链路信息，并根据相邻链路检测和判断部分的判断结果，从包含在原路径中的诸多链路中选择多个保留链路，所述保留链路将被包含在从偏离位置链路到达所述诸多链路之任一链路的最佳路径中；第一表，存储由路径选择部分选择的保留链路的链路信息；和重新路由信息提取部分，根据相邻链路检测和判断部分的确定，从第一表中存储的所述诸多保留链路中提取重新路由的路径。
21.根据权利要求20所述的导航系统，其中偏离信息输入部分向相邻链路检测和判断部分发射偏离位置链路信息，并使相邻链路检测和判断部分检测邻近于偏离位置链路的链路。
22.根据权利要求20所述的导航系统，其中第二表存储由相邻链路检测和判断部分所检测的每个链路的链路信息，所述链路信息包括从偏离位置到相应链路的累积成本信息。
23.根据权利要求22所述的导航系统，其中路径选择部分从第二表中存储的诸多链路中选择一条链路作为具有最小累计成本的保留链路，将所选择的链路存储到第一表中，将保留链路信息发射到相邻链路检测和判断部分，并且使相邻链路检测和判断部分检测邻近于保留链路的链路。
24.根据权利要求20所述的导航系统，其中相邻链路检测和判断部分检测从偏离信息输入部分发射的偏离位置链路，和检测与路径选择部分选择的保留链路相邻的链路。
25.根据权利要求24所述的导航系统，其中相邻链路检测和判断部分确定已检测的相邻相链路之中是否存在相交原路径的链路，或者确定已检测的相邻链路之中是否存在目的地链路，并且根据判断结果控制第二表、路径选择部分以及重新路由信息提取部分的操作。
26.根据权利要求25所述的导航系统，其中作为确定结果，当已检测的相邻链路之中没有相交原路径的链路以及已检测的相邻链路之中没有目的地链路时，相邻链路检测和判断部分将已检测的相邻链路存储到第二表中。
27.根据权利要求25所述的导航系统，其中作为确定结果，当已检测的相邻链路之中存在目的地链路时，相邻链路检测和判断部分使重新路由信息提取部分根据第一表中存储的链路信息追踪目的地链路，来确定重新路由的路径。
28.根据权利要求25所述的导航系统，其中作为确定结果，当已检测的相邻链路包括至少一个不是目的地链路但相交原路径的链路时，相邻链路检测和判断部分使重新路由信息提取部分根据第一表中存储的链路信息追踪相交原路径的链路，来确定重新路由的路径。
29.根据权利要求25所述的导航系统，其中作为确定结果，当已检测的相邻链路包括至少一个不是目的地链路但相交原路径的链路时，相邻链路检测和判断部分使路径选择部分从相交原路径的预定数量链路的信息中选择具有最小成本的一条链路，所述成本是从偏离位置经由相应链路行驶到目的地所需的成本，并且使重新路由信息提取部分根据第一表中存储的链路信息追踪由路径选择部分选择的链路，以此确定重新路由的路径。
全文摘要
本发明公开了在导航系统中计算从路径偏离位置到达原路径的最佳路径的重新路由设备和方法，以及使用该设备和方法的导航系统。当行驶在导航系统所提供的预定路径上的移动物体已经偏离路径时，从包含在原路径中的诸多链路中选择链路，该链路相交于从偏离位置链路沿小累积行驶成本方向延伸的链路，然后将经由已选择的链路从偏离位置行驶到目的地的路径确定为重新路由的路径。因此，当移动物体偏离预定路径时，通过使导航终端不连接服务器而自身计算从偏离位置到原路径的最佳路径，可以减少连接服务器的通信成本，并可以降低在提供新路径前所用时间延迟造成的另一偏离的可能性。
文档编号G01C21/34GK1540288SQ20031010298
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月31日 优先权日2003年4月24日
发明者南周贤, 全池然, 崔镛益, 全海敦 申请人:三星电子株式会社