路线修整系统和方法

专利名称：路线修整系统和方法
路线修整系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2007 年 2 月 28 日提交的名为“ROUTE SHAPINGSYSTEMS AND METHODS，， 的美国临时申请60/892，146的权益，该申请在这里全部引入作为参考。
背景技术：
本发明涉及能使用户在从某个起点到某个目的地的公路网上导航的导航设备，尤 其涉及一种适于导航设备用来修整(shaping)通过某个位置的路线，而不会将用户路由到 该位置作为目的地的系统和方法。导航设备、尤其是为了在汽车中使用而设计的导航设备，能使用户在从某个起点 到某个目的地的公路网上导航。这些设备监视其当前位置，并且向用户提供每个路口指引 (turn-by-turn，或称路线规划)指令。很多导航设备都允许用户标识起点和目的地，以及 随后在起点与目的地之间添加中间停留点(stop)。然后，所述设备确定从起点到中间停留 点以及从中间停留点到目的地的路线。可选地，用户可以添加第二目的地，并且所述设备确 定从起点到到目的地以及从目的地到第二目的地的路线。在为某条路线标识多个目的地时，导航设备会认为路线的每个部分都具有起点和 目的地。导航设备为该路线提供特定目的地地址或兴趣点(point of interest，Ρ0Ι)，并 且所述设备期望用户行进至该特定目的地以及停留在该目的地。除非实际到达目的地，否 则很多此类导航设备都会考虑到用户会离开该路线。很多导航设备都能使用户请求一条备选路线。例如，导航设备可以标识起点与目 的地之间的一条优选路线，并且用户可以请求相同点之间的不同路线。如果别的路线可 用，则导航设备将计算备选路线。但是，设备仍旧提供至特定目的地地址或兴趣点的路线， 并且期望用户行进至该特定目的地以及在该目的地停留。例如，用户可能希望从Kansas City(堪萨斯城)导航至芝加哥。导航设备提供堪萨斯城与芝加哥之间通过圣路易斯的路 线。用户可以确定首选的备选路线，例如通过Des Moines(得梅因)的路线。该路线未必能 够作为备选路线使用，并且用户必须输入Des Moines作为附加停留点。导航设备会将Des Moines视为中间“目的地”，并且举例来说，所述导航设备选择这样一条路线，所述路线的第 一部分是到Des Moines的中心，并且所述路线的第二部分是从Des Moines的中心到芝加 哥。得到的路线有可能会将用户带离主要的高速公路并行进至Des Moines的地区街道以 便到达第一“目的地”，然后则通过其他地区街道并且返回到高速公路以便到达芝加哥。但 是，在本示例中，用户不希望前往Des Moines的中心并且不希望离开高速公路。用户仅希 望经由Des Moines而不是圣路易斯旅行至芝加哥。因此，希望提供一种能使用户修整通过某个位置的路线，而不会将用户路由至该 整形位置作为目的地的导航设备，所述位置例如是城市、地址、地标、区域、兴趣点等等。

发明内容
本发明涉及用户使用通过一个或多个修整位置(shape location)的一个或多个路段的最高公路等级来确定从当前位置通过所述修整位置到达目的地的路线的系统和方法。在一个方面中，本发明涉及一种可用处理系统和地图数据操作的导航方法，所述 地图数据指示的是具有路段的公路网，每个路段都具有公路等级。所述方法包括接收目的 地以及至少一个修整位置，以及确定每个修整位置的兴趣区。选择通过所述兴趣区的最高 公路等级，并且计算从起始位置通过兴趣区到达目的地的路线。所述路线包含通过兴趣区 且具有最高公路等级的选定路段。在另一个方面中，本发明提供一种可用处理系统和地图数据操作的导航方法，所 述地图数据指示的是具有路段的公路网，每个路段都具有公路等级。所述方法包括确定起 始位置，以及接收目的地和修整位置。确定修整位置的兴趣区以及通过所述兴趣区的最高 公路等级。计算从起始位置通过兴趣区到达目的地的可能路线，通过兴趣区的可能路线具 有最高公路等级。选择从起始位置到目的地的路线。所述路线包括通过兴趣区且具有最高 公路等级的选定路段。在本发明的实施例中，确定当前位置，并且输出从当前位置开始的路线。在此类实 施例中，可以通过处理全球定位系统(GPS)信号确定当前位置。在具体实施例中，可以通过语音输入和/或显示(例如使用自动语音识别技术 (ASR)等等)、触摸屏、外部远程数据或其他输入技术接收修整位置和目的地。应该理解，上文中的概括性描述和下文中的详细描述都仅仅是示例性和说明性 的，并且不必对所要保护的发明构成限制。引入并构成说明书一部分的附图示出的是本发 明的实施例，并且其连同概括性描述一起用于说明本发明的原理。


以下参考附图来详细描述本发明的各种实施例，其中图1是根据本发明实施例的路线修整系统的框图；图2是根据本发明实施例的路线修整方法的流程图；图3是根据本发明实施例的另一个路线修整方法的流程图；图4是根据本发明实施例的另一个路线修整方法的流程图；图5是根据本发明实施例的另一个路线修整方法的流程图；图6 10是用于根据本发明实施例的路线修整的用户界面的屏幕显示；以及图11是根据本发明实施例的另一个路线修整系统的框图。这些附图并未将本发明局限于这里公开和描述的具体实施例。这些附图不必按比 例绘制，取而代之的是，这些附图重点强调的是清楚例证本发明的各种实施例。
具体实施例方式本发明的系统和方法能使用户修整通过选定位置的导航路线，但不需要将路线导 航至所述位置作为目的地点或条件停留点(conditional stop)。在一个方面中，导航设备 确定移向选定修整位置(shape location)的路线，但并不路由到所述位置。关于这一点， 所述线路通常是驶向修整位置的，但是选择通过或接近修整位置的最有效路线。例如，选 择环绕被标识为修整位置的城市的路线，以便保持高速公路行进到最终目的地。在另一个示例中，所选择的路线导航通过被标识为修整位置的十字路口(intersection)或兴趣点 (POI)，但是所述路线不需要在所述十字路口或POI停留或偏离所述十字路口或Ρ0Ι。修整 位置可以是地址、十字路口、城市、州、兴趣点或别的点、位置或区域，所述兴趣点例如可以 是公园、商店、餐厅、旅馆或别的兴趣点。在这里针对修整位置使用的“通过”指的是经过、 近乎经过或接近修整位置但不将其作为停留点或目的地。在另一个方面中，导航设备具有一个或多个公路网的地图数据。公路网具有路段 (road segement)，这些路段有时也被称为线路(link)。每个路段都具有公路等级(road class)，例如州际、主要高速公路(major highway,或称主要公道路)、州高速公路、干道 (arterial)、支路(collector)、居住区、巷道、坡道、未铺路面或其他公路等级指示。导航设 备识别与修整位置输入(entry)相对应的最高公路等级，并且根据最高公路等级来确定最 佳路线。在一个示例中，用户界面允许用户缩放所产生的一个或多个地图，以便在地图上显 示和标识修整位置。所述导航设备将地图区域的相对大小用于缩放等级，以便标识所述修 整位置周围的感兴趣的区域(兴趣区)，并且确定从当前位置通过所述兴趣区到达目的地 且具有最高公路等级的路线。然后，导航设备输出完整路线。在另一个示例中，用户界面允 许用户使用语音和语音识别来输入修整位置。识别与修整位置的语音输入相对应的相关兴 趣区。例如，关于城市的语音输入将与除关于十字路口的语音输入以外的不同兴趣区相对 应。在这个示例中，城市的兴趣区可以是五英里，而十字路口的兴趣区则可以是五百英尺。 确定从兴趣区到目的地且具有通过兴趣区的最高公路等级的路线。所述导航设备还输出完 整路线。此外，存在其他的示例。在这里针对兴趣区使用的“通过”指的是经过、近乎经过 或接近兴趣区但不将其作为停留点或目的地。在另一个方面中，存在从起始或当前位置通过兴趣区到达目的地的多条可能线 路。导航设备使用不同的可能线路，并且识别出通过兴趣区到达目的地的最佳路线。图1描述了根据本发明例示实施例的路线修整系统102。所述路线修整系统102 可以包含在便携式导航设备104、例如汽车或其他车载导航设备或是别的导航系统或设备 中。作为替换，路线修整系统102可以包含在一个或多个集成或分布式系统中，例如电话系 统、计算机系统等等。在此类实施例中，导航设备可以包括电话、PDA或类似设备，所述设备 经由无线通信设备(例如接收机和发射机或收发信机)而与诸如蜂窝电话系统、无线网络 等外部系统进行通信。路线修整系统102包括用于存储关于一个或多个地理区域的地图数据的存储器 106。所述地图数据包括具有一个或多个路段的一个或多个公路网的数据，这些路段有时也 被称为路线。每个路段都具有相关联的公路等级，所述公路等级标识公路类型或是与所述 公路相关联的其他准则，例如交通量、行进时间和/或路段距离。此外，存在其他示例。使 用不同方法来标识不同地理区域的公路等级。在一个示例中，路段被分为乡村或城市、干 道、支路以及地区，其中干道是最高公路等级，而地区公路则是最低公路等级。在另一个示 例中，公路按顺序分成州际、主要高速公路、州高速公路、干道、支路、居住区、巷道、坡道以 及未铺路面，其中洲际是最高公路等级，而未铺路面是最低公路等级。其他示例包括更多、 更少或不同的公路分类或是前述示例的组合或子集。此外，存在其他示例。存储器106还可以包括地理区域的其他地图数据，例如兴趣点、地理特征、地址数 据、坐标数据、地理藏宝(geocaching)和/或地理编码数据、警戒位置、地形数据、地理实体和/或其他地图数据。存储器106可以存储目的地、修整位置，以及先前确定或以其他方式 获取的路线。存储器106还存储数据、数据结构、用户偏好信息、其他用户信息、设备安全性信 息、操作参数数据和/或用于路线修整系统102的其他处理数据。存储器106可以用于存 储程序设计，包括供路线修整系统102使用的软件、固件和/或其他程序设计或算法。存储器106可以包括临时、永久和/或半永久存储器，包括易失和/或非易失存储 器。在一个示例中，存储器106包括可拆卸和/或不可拆卸存储器，例如随机存取存储器、只 读存储器、EEPR0M、诸如安全数字(SD)存储器之类的闪存、通用串行总线(USB)存储设备、 磁性存储器、光学存储器和/或其他存储器。此外，存在其他示例。在导航设备经由无线通信设备而与诸如蜂窝电话系统、无线网络等外部系统通信 的实施例中，与将某些或所有地图数据存储或预先存储在存储器106中不同，可以经由无 线通信设备而从外部系统接收某些或所有地图数据。位置确定系统108确定路线修整系统102的当前地理位置，或者访问或接收那些 用于识别路线修整系统的当前位置的位置信息。在一个实施例中，位置确定系统108包括 全球定位系统(GPS)接收机，以便接收用于确定路线修整系统102的当前位置、连续位置、 速度、时间和/或方向的GPS信号。GPS天线可以与GPS接收机包含在一起。此外，也可以 使用其他GPS组件和/或其他GPS系统。另外，也可以使用其他那些使用位置确定信号或 其他定位信号的基于卫星的系统。此外，存在其他的示例。在另一个实施例中，位置确定系统108包括用于识别路线修整系统102的当前位 置和方向的航位推测(dead reckoning)系统。在这个示例中，当前位置是从所行进的距离 以及用于识别行进方向的信息中确定的。在本发明的实施例中，位置确定系统108可以接收无线通信信号，所述信号例如 可以是从蜂窝电话、无线通信系统等接收的。在这个实施例的一个示例中，位置确定系统 108根据接收到的无线通信信号以三角测量来求出当前位置和行进方向。在另一个示例中， 位置确定系统108对无线通信中的特定地理标识信息进行处理，以便例如通过蜂窝塔或其 他无线通信系统的位置来识别当前位置。在这些示例中，无线通信信号是位置确定信号。用户界面110能使用户输入数据，例如目的地、修整位置、用户偏好数据、路线选 择和导航命令、其他导航数据、设备安全性信息、设备操作参数和/或其他数据。在一个实 施例中，用户界面110能使用户通过显示器例如在地图上或者为地图输入修整位置、目的 地和其他数据。也可以通过显示器接收其他命令和参数，例如修整路线命令、路线修整数据 和指令、导航数据和指令、浏览以及其他命令。在另一个实施例中，输入设备112能使用户通过语音或别的音频输入来输入修整 位置、目的地以及其他数据。可以接收其他的语音和语音命令，包括导航命令、操作命令以 及其他命令。一些语音命令的示例包括修整路线、导航、路由至、随后路由至、路由通过、通 过修整位置路由到目的地、先路由到一个目的地再路由到一个目的地、通过修整位置路由 到目的地和通过修整位置、避开、下一次首选所述公路、以及其他语音命令。此外，存在其他 示例。用户界面110还产生路线信息、导航和指引消息和/或显示、其他导航信息以及与 路线修整系统102相关联的其他数据，以便输出给用户。在一些实施例中，用户界面110包括显示屏，以便标识路线和包括地图的其他导航信息、其他图像和/或用于标识路线选择 信息的文本。在其他实施例中，用户界面110产生诸如语音或其他音频之类的数据。所述 音频输出包括路由指令、其他导航命令、操作参数和/或与路线修整系统102相关联的其他 信息。所述用户界面110包括软件、固件和/或硬件。用户界面110可以包括输入设备112。输入设备112能使用户输入目的地、修整位 置和/或用于路线修整系统102的其他数据。输入设备112的示例包括触摸屏或显示器、 鼠标、指示器、轨迹球、键盘、麦克风、其他的音频输入、无线或有线通信设备和/或其他输 入设备。用户界面可以包括输出设备114。所述输出设备例如通过显示器或语音来再现 (render)路线。此外，所述输出设备114还输出其他数据，所述数据标识的是当前位置、目 的地、修整位置、一条或多条路线的一个或多个路段、地图数据、用户数据和/或其他数据。 输出设备114的示例包括触摸屏或其他显示器、一个或多个屏幕显示器、扬声器或其他音 频输出、所产生的语音、音调和/或其他输出设备。在一个实施例中，用户界面110同时包括输入设备112和输出设备114。在另一个 示例中，输入设备112和输出设备114是组合在一起的，例如组合在触摸屏中的。在另一个 示例中，组合的输入和输出设备112和114还包括其他输入和/或输出设备，例如麦克风和
扬声器。语音系统116对从用户界面110接收和/或为用户界面产生的语音成分进行处 理。作为选择，语音系统116可以包括用于处理接收到的语音的语音识别系统118，和/或 用于合成或以其他方式产生语音的语音生成系统120。对一些实施例来说，语音系统116是 可选的。处理系统122对路线修整系统102的操作进行控制。所述处理系统122与存储器 106、位置确定系统108、用户界面110以及可选的语音系统116进行通信。所述处理系统 122包括一个或多个处理器，并且可以在一个或多个分布或集成的组件或系统中实现。处理器与存储器106通信以存储、检索和处理数据。所述数据可以在处理和/或 存储之前从位置确定系统108、用户界面110、和/或语音确定系统116接收。在处理和/ 或检索后，所述数据可以被传送到用户界面110和/或语音系统116。处理系统122从位置确定系统108接收数据，例如GPS信号、通信信号或其他位置 确定信号或数据。所述处理系统122处理GPS信号或其他位置数据，以便识别路线修整系 统102的当前位置、连续位置、行进速度、行进方向、时间和/或与路线修整系统相关联的其 他导航信息。处理系统122从用户界面110接收数据和将数据传送到用户界面110。在一个实 施例中，处理系统122接收输入数据，例如修整位置、目的地、用户偏好或其他信息，并且处 理输入信息来确定从当前位置近似通过或接近一个或多个修整位置和/或兴趣区并到达 一个或多个目的地的路线。在一个方面中，处理系统122从屏幕显示器接收输入。在另一 个方面中，处理系统122从用户界面110接收语音成分，并且与语音识别系统118合作来处 理语音成分。此外，存在其他示例。处理系统122向用户界面110产生路线、路线信息、其他导航信息以及用于路线修 整系统102的其他操作信息，以便输出给用户。在一个实施例中，处理系统122向用户界面110产生用于屏幕显示的数据。所述屏幕显示可以包括地图、用于标识一条或多条路线以及 用于一条或多条路线的导航信息的其他图像和/或文本，和/或用于路线修整系统102的 其他信息。在另一个实施例中，处理系统122通过与语音识别系统120合作来向用户界面 110产生语音成分，以便将其输出给用户，从而标识用于一条或多条路线以及用于一条或多 条路线的导航信息，和/或用于路线修整系统102的其他信息。在其他实施例中，处理系统 122向用户界面110产生诸如音调之类的其他音频信息，以便输出给用户。处理系统122接受输入，包括关于修整位置和目的地的输入。无论修整位置 是从显示器、通过语音还是使用别的方法或设备输入的，所述修正位置都具有一个比例 (scale) 0所述比例即为地图数据细节的等级。例如，用户可以放大或缩小显示屏。如果用 户在显示器上选择修整位置，则所述比例是通过屏幕显示的缩放等级来标识的。如果用户 通过语音输入修整位置，则所述修整位置被处理以便识别其比例。处理系统122确定与修正位置相对应的一个或多个兴趣区。所述兴趣区是一个围 绕或环绕修整位置的区域，所述区域包含用以确定路线的路段和其他地图数据。在一个方面中，处理系统122确定与所输入的修整位置比例相关的兴趣区。如果 修整位置是一个城市，则该比例将会较大，并且兴趣区也会较大。如果修整位置是街道等级 的，那么该比例会较小，并且兴趣区也会较小。在一个示例中，如果修整位置比例对应的是 城市，则兴趣区是五十英里。如果修整位置比例对应的是街道等级，例如十字路口、POI或 地址，那么兴趣区是五百英尺。此外，存在其他示例。在另一个方面中，修整位置具有用于标识或是对应于其区域或边界的空间类型。 例如，修整位置可以是州、城市、十字路口、兴趣点(POI)、地址、修整位置的其他点或其他类 型。州、城市、十字路口、Ρ0Ι、地址以及其他点各自具有用于标识其空间类型的边界。这其 中州是比较大的，并且其具有不同于城市的空间类型，而所述城市则相对较小。街道等级要 小于城市并且具有第三空间类型。处理系统122识别修整位置的空间类型。在这个实施例 中，处理系统122将修整位置的空间类型与兴趣区的比例相关。在另一个方面中，兴趣区基于修整位置的类型(修整位置类型)。就此而论，兴趣 区可以是所述修整位置本身。在一个示例中，城市修整位置类型的兴趣区是城市本身，而不 是城市周围或是与城市相隔的一个更远距离。由此，兴趣区与修整位置共享相同的边界和 区域。在另一个示例中，用于州位置类型的兴趣区是州本身。在另一个示例中，用于十字路 口、地址、POI或其他点的兴趣区是修整位置周围的某个距离。在这个示例中，用于兴趣区的 边界不同于修整位置的距离和/或形状，例如从修整位置延伸出来的距离和/或形状。修 整位置的示例是国家、州、县、省、城市、区域、十字路口、地址和Ρ0Ι。此外，存在其他示例。在另一个方面中，默认兴趣区是基于修整位置比例来选择的。举个例子，如果修整 位置比例是城市，那么兴趣区是五十英里。如果修整位置比例是十字路口、POI或地址，那 么兴趣区是五百英尺。在一个方面中，处理系统122根据该比例来处理查找表，以便识别兴 趣区。在另一个实施例中，取决于导航因素，例如兴趣区的公路等级、路段长度、用户偏好和 /或其他因素，所述兴趣区较大或较小。此外，存在其他示例。在另一个方面中，兴趣区是从修整位置开始半径辐射的环形区域。在其他实施例 中，使用其他类型的兴趣区，包括矩形区域、不规则形状的区域、其他空间或地理区域、非邻 接的区域以及不连续的区域。对一些实施例来说，所述兴趣区不必具有任何特定的地理形
9状或区域。另外，对一些实施例来说，所述修整位置不必处于兴趣区的中心，并且对一些实 施例来说，所述兴趣区不需要是邻接或连续的。在一个实施例中，处理系统122产生用于显示的屏幕，包括地图。用户能够以不同 的等级放大和缩小地图，并且能够选择一个修整位置。相对所述比例来在地图上标识所述 修整位置，在本实例中，所述修整位置是通过地图的缩放等级来标识的。同样相对于地图显 示比例来确定兴趣区。在一个示例中，用户将地图显示缩小到包含州的区域，并且选择某个 城市作为修整位置。相对该修整位置的地图显示比例来确定城市周围区域的兴趣区。在另 一个示例中，用户将地图显示放大到包含邻居或街道等级的区域，并且选择某个十字路口 作为修整位置。相对修整位置的地图显示比例确定十字路口周围区域的兴趣区。在另一个 示例中，用户进一步将地图显示放大到包含更详细的街道等级地图的区域，并且选择某个 地址或POI作为修整位置。相对修整位置的地图显示比例确定地址或POI周围区域的兴趣 区。此外，存在其他示例。在另一个实施例中，处理系统122接受语音输入，包括关于修整位置和目的地的 输入。所述处理系统122确定所输入的修整位置比例，并且相对所输入的修整位置比例来 确定兴趣区。处理系统122识别通过兴趣区的一个或多个路段的最高公路等级，并且为路线选 择最高公路等级。当修整位置比例较高并且兴趣区较大时，所选择的公路等级可以较高。相 反，当修整位置比例较低并且兴趣区较小时，所选择的公路等级可以较低。例如，与街道等 级相比，用于城市的比例较高并且城市周围的兴趣区较大，而这导致该兴趣区的公路等级 较高。在另一个示例中，围绕州的兴趣区的公路等级要高于围绕街道等级的兴趣区。处理系统122基于当前位置或是其他那些通过一个或多个修整位置和/或兴趣区 到达目的地的起始位置来探测(explore)可能的路线，并且识别所述路线的一个或多个路 段。可以使用一种或多种方法，例如从起点散开，以便识别连至下一个点的所有可能线路。 所述处理系统122从通过修整位置和/或兴趣区的可能线路中选择最高公路等级。作为选择，如果可以使用多条具有相同的最高公路等级的路线，则使用一个或多 个路段的距离作为一个因素，并且选择通过兴趣区且具有最高公路等级的最短路线。举个 例子，如果某个高速公路等级是通过兴趣区的最高公路等级，并且有三条高速公路全都通 过该兴趣区，那么选择具有最短路线且通过该兴趣区到达目的地的高速公路。在本示例中， 从起始或当前位置通过兴趣区到达目的地的距离被用于选择路线。作为替换，最高公路等 级与一个或多个用户偏好的组合可以被用于选择通过兴趣区的一个或多个路段，例如路段 或路线的距离、最短路段或路线、最快路段或路线、避开特定的公路或公路等级、避开建筑 物、只使用所选择的公路等级、使用用户首选的高速公路或道路和/或别的用户偏好。在一个示例中，公路等级包括州际、主要高速公路、州高速公路、干道、支路、住宅 区、巷道、坡道以及未铺路面。识别目的地和修整位置，并且处理系统122确定当前位置。在 本示例中，修整位置是一个兴趣点，例如餐厅。处理系统122相对修整位置比例来确定兴趣 区。从当前位置通过修整位置的兴趣区到达目的地的可能路线有很多条，包括具有用于两 条州高速公路和支路的路段的第一路线，具有用于三条州高速公路和支路的路段的第二路 线，以及具有多个支路路段的第三路线。在本示例中，具有用于两条州高速公路和支路的路 段的路线具有最高公路等级，是最短路线，并且所述路线被选择。在本示例中，餐厅介于第
10一与第二高速公路之间，并且所述路线不会在去往餐厅的路段上离开公路。在本示例中，处理系统122并不期望所述路线在餐厅停留，如在其他系统中的中 间或附加停留点或目的地那样。更进一步，由于不是停留点或目的地，因此，所述路线不会 在路线中显示或宣告该餐厅，并且不会显示或宣告到达该餐厅。在一个方面中，处理系统122只使用最高公路等级来确定通过修整位置的路线。 其他导航因素被用于确定路线中的其他路段，例如最短路线、最快路线和/或用户偏好。在 另一个方面中，处理系统122只使用最高公路等级来确定通过兴趣区的路线，而其他导航 因素被用于确定所述路线中的其他路段。在另一个方面中，处理系统122只使用最高公路 等级来确定通过兴趣区以及通过修整位置的路线，而其他导航因素被用于确定所述路线中 的其他路段。在另一个方面中，处理系统122使用路线中的一个或多个路段的最高公路等 级，包括从当前位置通过兴趣区到达目的地的路段。在另一个方面中，处理系统122根据通过兴趣区的最高公路等级与其他导航因素 的组合来确定路线。导航因素可以包括用户偏好公路等级中的最高公路等级，路线或路段 的长度，可能路段的起点和终点，最快路线或路段，基于停留点、拐弯或是进入或离开高速 公路、州际或其他公路的路线分段是否有效，诸如避开收费公路或其他公路或点的回避偏 好，其他用户偏好，和/或其他因素。在一个示例中，确定通过城镇的两条可能的路线。一 条路线包含高速公路上的路段。另一条路线则包含紧接于高速公路的进出路(access road 或称“交流道”)。处理系统122将通过兴趣区的最高公路等级作为因素记入导航因素，所述 导航因素包括路线总长、每个可能的路线分段的起点和终点以及用户偏好(如果有的话)， 由此确定所述路线是否应包括高速公路或进出路。在一个示例中，处理系统122为高速公 路路段和进出公路局部计算从当前位置通过修整位置的路线。由于进出路不需要进入和离 开高速公路，并且其在用户偏好的公路等级中是最高公路等级，因此，基于导航因素，处理 系统122选择进出路分段。在另一个方面中，处理系统122计算最多X条可能的路线或路段，其中X是一个选 定数字，例如3、5或别的数字。然后，处理系统选择所述路线。在一个示例中，处理系统为 最多三个公路等级计算可能的路线，包括州高速公路、支路以及未铺路面的公路。所述处理 系统122根据用户偏好来选择最佳路线，所述用户偏好包括特定公路等级用户偏好以及最 短路线的用户偏好。可以为一条路线使用多个修整位置。修整位置可以用于确定路线中的任一点处的 一个或多个路段，包括介于起始或当前位置与目的地之间的多个修整位置，介于起始或当 前位置与多个目的地之间的修整位置，以及介于多个起始或当前位置与多个目的地之间的 修整位置。所述处理系统122为每个修整位置确定一个比例和兴趣区，并且确定通过每个 修整位置或兴趣区的路线。如果某个可能的路线具有最高公路等级，但是这个可能的路线并没有导航至目的 地，那么处理系统122可以被配置成为能够路由到目的地的路段选择次较低等级的公路等 级。如果某条可能的路线具有最高公路等级，但是这个可能的路线并没有在两个点之间或 者在期望路段上导航，那么处理系统122会为路段选择可以在两点之间或是在期望路段上 路由的次较低等级的公路等级。图2描述的是用于路线修整系统102A的路线修整方法202的例示实施例。所述
11路线修整方法202可以在便携式导航设备或是别的导航系统或设备中实施。在步骤204 206，接收目的地和修整位置，并且在步骤208中确定当前位置。步 骤204 208可以按照任何顺序来执行。所述目的地和修整位置可以通过用户界面或其他 输入设备接收，包括通过显示器、屏幕、指示器或语音输入来接收。在步骤210，确定修整位置比例，并且在步骤212，相对修整位置比例和/或修整位 置类型确定兴趣区。在步骤214，识别通过兴趣区的一个或多个可能的路段(线路)，并且 在步骤216，从通过所述兴趣区的可能线路中选择具有最高公路等级的线路。如果要在路线 计算中考虑任何用户偏好的因素，则在步骤218中确定这些用户偏好。在一些实例中，在路 线计算中并未考虑用户偏好的因素。在步骤220，为每一条可能的线路计算从起始或当前位 置通过兴趣区到达目的地的完整路线。在步骤222，从可能的线路中选择一条从起始或当前 位置通过兴趣区到达目的地的路线，并且所述路线包含具有在步骤216中选择的最高公路 等级的线路。在步骤216的一些实例中，所述路线是根据用户偏好选择的，所述用户偏好例 如是最快路线、最短路线或其他用户偏好。在步骤224，所述路线被输出，例如通过显示器和 /或语音输出从当前位置开始的路线。可以输入多个修整位置。所述路线修整方法202可以确定从一个兴趣区到另一个 兴趣区的路线。作为替换，所述路线修整方法202可以确定从当前位置通过兴趣区到达中 间目的地、然后再通过另一个兴趣区到达另一个目的地的路线。此外，在所述路线中还可以 添加附加修整位置。图3描述的是用于路线修整系统102B的路线修整方法302的例示实施例。所述 路线修整方法302可以在便携式导航设备或别的导航系统或设备中实施。在步骤304 306，接收目的地和修整位置，并且在步骤308中确定当前位置。步 骤304 308可以按照任何顺序来执行。所述目的地和修整位置可以通过用户界面或其他 输入设备接收，包括通过显示器、屏幕、指示器或语音输入来接收。在步骤310，确定修整位置比例，并且在步骤312，相对修整位置比例和/或修整位 置类型确定兴趣区。在步骤314，确定从起始或当前位置到兴趣区的一个或多个路段(线 路)。在步骤316，识别通过兴趣区和/或通过修整位置的可能线路，并且在步骤318，确定 通过所述兴趣区的可能线路的最高公路等级。如果要在路线计算中考虑任何用户偏好的因 素，则在步骤320中确定这些用户偏好。在一些实例中，在路线计算中并未考虑用户偏好的 因素。在步骤322，根据最高公路等级以及用户偏好来选择通过兴趣区的路线。在其他实例 中，通过兴趣区的路线仅仅是根据最高公路等级选择的。在步骤324，确定从兴趣区到目的 地的一条或多条线路。在步骤326，所述路线被输出，例如通过显示器和/或语音输出从当 前位置开始的路线。可以输入多个修整位置。所述路线修整方法302可以确定从一个兴趣区到另一个 兴趣区的路线。作为替换，所述路线修整方法302可以确定从当前位置通过兴趣区到达中 间目的地、然后再通过另一个兴趣区到达另一个目的地的路线。此外，在所述路线中还可以 添加附加的修整位置。图4描述的是用于路线修整系统102C的路线修整方法402的另一个例示实施例。 所述路线修整方法402可以在便携式导航设备或是别的导航系统或设备中实施。在步骤404 406，接收目的地位置并且确定当前位置。步骤404 406可以按照任何顺序来执行。所述目的地位置可以通过用户界面或其他输入设备接收，包括通过显示 器、屏幕、指示器或语音输入来接收。在步骤408，确定一条路线。在步骤410，接收修整位置。所述修整位置可以通过用户界面或其他输入设备接 收，包括通过显示器、屏幕、指示器或语音输入来接收。在步骤412确定修整位置比例，并且 在步骤414，相对修整位置比例和/或修整位置类型确定兴趣区。在步骤416，识别通过兴 趣区的一个或多个可能路段(线路)，并且在步骤418，从通过所述兴趣区的可能线路中选 择具有最高公路等级的线路。如果要在路线计算中考虑任何用户偏好的因素，则可以在步 骤420中确定这些用户偏好。在一些实例中，在路线计算中并未考虑用户偏好的因素。在 步骤422，为每一条可能的线路计算从起始或当前位置通过兴趣区到达目的地的完整路线。 在步骤424，从可能的线路中选择从起始或当前位置通过兴趣区到达目的地的路线，并且所 述路线包含具有在步骤418中选择的最高公路等级的线路。在步骤424的一些实例中，所 述路线是根据用户偏好选择的，所述用户偏好例如是最快路线、最短路线或其他用户偏好。 在步骤426，所述路线被输出，例如通过显示器和/或语音输出从当前位置开始的路线。可以输入多个修整位置。所述路线修整方法402可以确定从一个兴趣区到另一个 兴趣区的路线。作为替换，所述路线修整方法402可以确定从当前位置通过兴趣区到达中 间目的地、然后再通过另一个兴趣区到达另一个目的地的路线。此外，在路线中还可以添加 附加的修整位置。图5描述的是用于路线修整系统102D的路线修整方法502的另一个例示实施例。 所述路线修整方法502可以在便携式导航设备或别的导航系统或设备中实施。在步骤504 506，接收目的地位置，并且确定当前位置。步骤504 506可以按 照任何顺序来执行。所述目的地位置可以通过用户界面或其他输入设备接收，包括通过显 示器、屏幕、指示器或语音输入来接收。在步骤508，确定一条路线。在步骤510，接收修整位置。所述修整位置可以通过用户界面或其他输入设备接 收，包括通过显示器、屏幕、指示器或语音输入来接收。在步骤512中确定修整位置比例，并 且在步骤514中相对修整位置比例和/或修整位置类型来确定兴趣区。在步骤516，确定 从起始或当前位置到兴趣区的一个或多个路段(线路)。在步骤518，确定通过兴趣区和/ 或通过修整位置的可能线路。在步骤520，确定通过兴趣区的可能线路所具有的最高公路 等级。如果要在路线计算中考虑任何用户偏好的因素，则在步骤522中确定这些用户偏好。 在一些实例中，在路线计算中并未考虑用户偏好的因素。在步骤524，根据最高公路等级以 及用户偏好选择通过兴趣区的路线。在其他实例中，通过兴趣区的路线仅仅是根据最高公 路等级来选择的。在步骤526，确定从兴趣区到目的地的一条或多条线路。在步骤528，所 述路线被输出，例如通过显示器和/或语音输出从当前位置开始的路线。可以输入多个修整位置。所述路线修整方法502可以确定从一个兴趣区到另一个 兴趣区的路线。作为替换，所述路线修整方法502可以确定从当前位置通过兴趣区到达中 间目的地、然后再通过另一个兴趣区到达另一个目的地的路线。此外，在路线中还可以添加 附加的修整位置。图6 10描述的是为路线修整系统102E的用户界面产生的屏幕显示的例示实施 例。此外，存在其他示例。图6描述了一个屏幕显示602，所述屏幕显示具有放大控制器604，缩小控制器606，用于为一个或多个修整位置的输入启动路线修整处理的修整路线(Shape Route)控制 器608，用于确定具有一个或多个修整位置的路线的Go (前进)控制器610，用于返回到先 前屏幕或菜单的Back (后退)控制器612。在图6的屏幕显示中，从当前位置616到目的地 618的路线614是在地理区域620的地图上显示的。图6的路线614并不包含修整位置。选择Shape Route控制器608，以便输入修整位置。在不同实施例中，在选择Shape Route控制器608之前或之后，缩放控制器604 606被用于放大和缩小地图区域。如图7所述，在地图620上选择了 South Kaw Drive的修整位置702。如果用户执 行所述处理，则可以选择OK控制器704。否则，可以选择Cancel (取消)控制器706。在本 示例中，选择OK控制器704。如图8所述，在地图620上产生从当前位置616通过修整位置702到达目的地618 的新的路线802。用户也可以添加别的修整位置，返回和添加不同的位置，使用现有路线或 取消路线。如图9所述，在路线中添加另一个修整位置。用户在从地图620的West Santa Fe 上添加其他修整位置902，并且选择OK控制器704。如图10所述，在地图620上产生从当前位置616通过修整位置702和902到达目 的地618的新路线1002。此外，存在其他示例。图11描述的是具有可选组件的另一个路线修整系统102F的例示实施例。路线修 整系统102F可以包含在便携式导航设备104A中，例如包含在汽车或其他车载导航设备或 是别的导航系统或设备中。路线修整系统102F与图1的路线修整系统102具有相同或相似的组件。此外，还 可以添加可选的组件。FM交通消息频道(TMC)系统1102接收从外部源传送的无线信息。TMC将高度精 确和及时的交通及旅行信息传递给司机。接收到的交通信息可以直接整合到路线修整系统 和方法中。例如，所述交通信息可以补充其他那些用于路线计算的公路和交通信息，并且允 许路线修整系统或用户选择替换路线或避免交通阻延或事故。发射机1104以无线方式将音频信息从路线修整系统102F传送到外部音频系统， 例如车载音频系统、家庭音频系统、便携式音频系统或是配备了无线电接收机的别的设备。 在一个实施例中，发射机1104是用于向外部音频系统传送音频信息的低功率个人用FM发 射机，所述音频信息例如是语音、每个路口指引指令、导航命令和其他音频。所传送的音频 信息可以由外部音频系统的扬声器再现。发射机的示例包括FM发射机、AM发射机、蓝牙发 射机、蜂窝发射机或别的发射机。此外，存在其他示例。通信系统1106包括允许路线修整系统102F发射和接收数据的无线和/或有线通 信系统。在一个方面中，可以借助或是通过通信系统1106来向路线修整系统102F传送附 加、新的或不同的地图数据。例如，通信系统1106可以包括USB通信设备、蓝牙设备、红外 (IR)设备，或是别的设备、系统、组件，或是用于向路线修整系统102F或从其传递数据的方法。在路线修整系统的一个或多个实施例中还可以包括附加的、其他或不同的可选组 件。还存在与上述示例不同的示例。相信，通过在先描述将理解本发明及其众多附带的优点，并且很明显，在不脱离本发明的范围和实质或是不丧失重要优点的情况下，可以做出形式、构造和组件排列方面的 各种改变。在这里，前述形式只是其解释性实施例，由此，后续权利要求旨在包含和包括此 类改变。
权利要求
一种可用处理系统和地图数据操作的方法，所述地图数据指示的是具有路段的公路网，每个路段都具有公路等级，所述方法包括接收目的地和修整位置；确定修整位置的兴趣区；确定通过所述兴趣区的最高公路等级；计算从起始位置通过兴趣区到达目的地的多条可能路线，通过兴趣区的可能路线具有最高公路等级；以及选择从起始位置到目的地的路线，所述路线包括通过兴趣区且具有最高公路等级的选定路段。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括相对包含修整位置类型和修整位置比例的群 组中的至少一项来确定修整位置的兴趣区。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括根据至少一个用户偏好来选择路线。
4.根据权利要求1所述的导航方法，还包括从可能的路线中选择最短路线。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括通过包含语音输入和输入屏幕的群组中的至 少一项来接收目的地和修整位置。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括通过包含语音生成和屏幕显示的群组中的至 少一项来输出路线。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括接收全球定位系统(GPS)信号，并且处理GPS信号来确定当前位置；以及 输出从当前位置开始的路线。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括 接收多个修整位置；确定每个修整位置的相应的兴趣区； 确定通过每个兴趣区的相应的最高公路等级；计算从起始位置通过每个兴趣区到达目的地的多条可能路线，通过每个兴趣区的可能 路线都具有相应的最高公路等级；以及选择从起始位置到目的地的路线，所述路线包括通过每个兴趣区且具有相应的最高公 路等级的多个选定路段。
9.一种可用处理系统和地图数据操作的方法，所述地图数据指示的是具有路段的公路 网，每个路段都具有公路等级，所述方法包括接收目的地和修整位置； 确定修整位置的兴趣区； 确定通过所述兴趣区的最高公路等级；以及计算从起始位置通过兴趣区到达目的地的路线，所述路线包括通过所述兴趣区且具有 最高公路等级的选定路段。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括相对包含修整位置类型和修整位置比例的群 组中的至少一项来确定修整位置的兴趣区。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括根据至少一个用户偏好来选择路线。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括通过包含语音输入和输入屏幕的第一群组中的至少一个第一项来接收目的地和修整位置，以及通过包含语音生成和屏幕显示的第二群 组中的至少一个第二项来输出路线。
13.一种可用地图数据操作的导航设备，所述地图数据指示的是具有路段的公路网，每 个路段都具有公路等级，所述导航设备包括输入设备，用于接收目的地和修整位置；以及 处理系统，用于确定从起始位置到目的地的路线，其中所述处理系统确定修整位置的兴趣区以及通过所述兴趣区的最高公路等级；计算 从起始位置通过兴趣区到达目的地的多个可能路线，通过兴趣区的可能路线具有最高公路 等级；以及选择从起始位置到目的地的路线，所述路线包括通过兴趣区且具有最高公路等 级的选定路段。
14.根据权利要求13所述的导航设备，其中处理系统还相对包含修整位置类型和修整 位置比例的群组中的至少一项来确定修整位置的兴趣区。
15.根据权利要求13所述的导航设备，其中处理系统根据至少一个用户偏好来选择路线。
16.根据权利要求13所述的导航设备，还包括从可能的路线中选择最短路线。
17.根据权利要求13所述的导航设备，还包括位置确定系统，用于确定导航设备的当 前位置。
18.根据权利要求17所述的导航设备，其中位置确定系统包括用于接收全球定位系统 (GPS)信号的全球定位系统接收机，所述处理系统处理GPS信号以确定导航设备的当前位置。
19.根据权利要求13所述的导航设备，还包括与处理系统耦合的存储器，用于存储地 图数据。
20.一种可用地图数据操作的系统，所述地图数据指示的是具有路段的公路网，每个路 段都具有公路等级，所述系统用于修整从起始位置到目的地的路线，所述系统包括输入设备，用于接收目的地和修整位置；以及 处理系统，用于确定从起始位置到目的地的路线，其中所述处理系统确定修整位置的兴趣区以及通过所述兴趣区的最高公路等级；以及 计算从起始位置通过兴趣区到达目的地的路线，所述路线包括通过兴趣区且具有最高公路 等级的选定路段。
21.根据权利要求20所述的系统，其中处理系统还相对包含修整位置类型和修整位置 比例的群组中的至少一项来确定所述修整位置的兴趣区。
22.根据权利要求20所述的系统，其中处理系统根据至少一个用户偏好来选择路线。
全文摘要
本发明涉及路线修整系统和方法。路线修整系统和方法确定从当前位置通过修整位置到达目的地的路线。确定修整位置的兴趣区，并且识别通过所述兴趣区的路段的最高公路等级。计算从起始位置通过兴趣区到达目的地的路线，所述路线包含通过所述兴趣区且具有最高公路等级的选定路段。
文档编号G01C21/20GK101970988SQ200880005524
公开日2011年2月9日 申请日期2008年1月9日 优先权日2007年2月28日
发明者G·L·拉扎勒斯, J·W·凯尔, K·A·博尔顿, P·M·卢茨 申请人:佳明瑞士有限责任公司