导航装置及方法

专利名称：导航装置及方法
技术领域：
本发明涉及导航装置、系统及方法。本发明的说明性实施例涉及便携式导航装置(所谓的PND)，确切地说，包括全球定位系统(GPS)信号接收及处理功能性的PND。其它实施例更大体来说涉及经配置以执行导航软件以便提供路线规划及/或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，且广泛用作车内或其它运输工具内导航系统。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，且通常两者皆有)，及存储于所述存储器内的地图数据。处理器与存储器合作以提供执行环境，可在此环境中建立软件操作系统，且另外，常常提供一个或一个以上额外软件程序以使PND的功能性能够受控制，且提供各种其它功能。通常，这些装置进一步包含允许用户与装置交互且控制所述装置的一个或一个以上输入接口及一个或一个以上输出接口，通过所述一个或一个以上输出接口，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可听输出的扬声器。输入接口的说明性实例包括用来控制所述装置的开/关操作或其它特征的一个或一个以上物理按钮(如果装置内建于运输工具内，则所述按钮未必在装置自身上，而是可在方向盘上)，及用于检测用户话语的麦克风。在一尤其优选的布置中，可将输出接口显示器配置为触敏式显示器(通过触敏式覆盖或其它)以额外提供输入接口，通过所述输入接口，用户可通过触摸来操作所述装置。此类型的装置还将常包括:一个或一个以上物理连接器接口，通过所述一个或一个以上物理连接器接口，可将电力信号及任选地数据信号发射到所述装置并从所述装置接收电力信号及任选地数据信号；及任选地，一个或一个以上无线发射器/接收器，其允许在蜂窝式电信及其它信号及数据网络(例如，W1-F1、W1-Max GSM及类似网络)上通信。此类型的PND装置还包括GPS天线，通过所述GPS天线，可接收包括位置数据的卫星广播信号，且随后处理所述信号以确定装置的当前位置。所述PND装置还可包括产生信号的电子陀螺仪及加速计，所述信号可经处理以确定当前角向加速度及线性加速度，并且又结合从GPS信号导出的位置信息来确定所述装置及因此安装了所述装置的运输工具的速度及相对位移。通常，这些特征最常提供于运输工具内导航系统中，但也可提供于PND装置中(如果此举是有利的)。这些PND的效用主要表现在其确定在第一位置(通常为出发或当前位置)与第二位置(通常为目的地)之间的路线的能力上。这些位置可由装置的用户通过广泛各种不同方法中的任一者输入，例如，通过邮政编码、街道名及门牌号、先前存储的“众所周知”的目的地(例如，著名位置、市政位置(例如，体育场或游泳池)或其它兴趣点)及最爱或近来造访过的目的地。
通常，通过用于根据地图数据计算在出发地址位置与目的地地址位置之间的“最好”或“最适宜”路线的软件来实现PND。“最好”或“最适宜”路线是基于预定准则确定且不一定为最快或最短路线。指引司机所沿着的路线的选择可能非常复杂，且所选路线可考虑现有、预测的及以动态及/或以无线方式接收到的交通及道路信息、关于道路速度的历史信息及司机对于确定道路备选项的因素的自身偏好(例如，司机可指定路线不应包括高速公路或收费道路)。此外，所述装置可连续地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将进行剩下的旅途的路线。基于各种技术(例如，移动电话数据交换、固定相机、GPS车队追踪)的实时交通监视系统正用来识别交通延迟且将信息馈入到通知系统中。此类型的PND通常可安装于运输工具的仪表板或挡风玻璃上，但也可形成为运输工具收音机的机载计算机的部分或实际上形成为运输工具自身的控制系统的部分。导航装置也可为手持型系统的部分，例如，PDA(便携式数字助理)、媒体播放器、移动电话或其类似者，且在这些情况下，手持型系统的常规功能性通过将软件安装于装置上以执行路线计算及沿着计算出的路线的导航两者而得以扩展。路线规划及导航功能性也可由运行适当软件的桌上型或移动计算资源提供。举例来说，皇家汽车俱乐部(RAC)在http://www.rac.c0.uk提供在线路线规划及导航工具,所述工具允许用户输入起点及目的地，于是，用户的PC所连接到的服务器计算路线(其若干方面可为用户指定的)、产生地图，并产生一组详尽的导航指令用于将用户从选定的起点指引到选定的目的地。所述工具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，且借此为用户提供计算出的路线的预览。在PND的情况下，一旦已经计算了线路，用户便与导航装置交互以任选地从所提议路线的列表选择所要的计算出的路线。任选地，用户可干预或指引路线选择过程，例如通过指定对于特定旅途，应避免或必须遵循某些路线、道路、位置或准则。PND的路线计算方面形成一种主要功能，且沿着此路线的导航为另一主要功能。在沿着计算出的路线的导航期间，这些PND常常提供视觉及/或可听指令，用以沿着所选路线将用户指引到所述路线的终点，即所要的目的地。PND还常常在导航期间在屏幕上显示地图信息，此信息在屏幕上定期更新，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的运输工具的当前位置(如果装置正用于运输工具内导航)。显示于屏幕上的图标通常表示当前装置位置且居中，其中还正在显示在当前装置位置附近的当前及周围道路的地图信息及其它地图特征。另外，任选地，可于在所显示的地图信息上方、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从用户需要选取的当前道路到下一偏离的距离、所述偏离的性质，此性质可由表明所述偏离的特定类型(例如，左转弯或右转弯)的另一图标表示。导航功能还确定可听指令的内容、持续时间及时序，可通过所述指令来沿着路线指引用户。如可了解，例如“ IOOm后左转”的简单指令需要大量处理及分析。如先前所提及，用户与装置的交互可通过触摸屏、或者(另外或替代地)通过驾驶杆安装式遥控器、通过语音激活或者通过任何其它适宜方法。在以下情况下，由所述装置提供的另一重要功能为自动路线再计算:用户在导航期间偏离先前计算出的路线(意外或故意地)；实时交通条件指示一替代路线将更有利且所述装置能够适当地自动辨识这些条件，或者如果用户由于任何原因主动使所述装置执行路线再计算。还已知允许按用户定义的准则来计算路线；例如，用户可能更喜欢由装置计算出的风景路线，或者可能希望避开交通堵塞可能发生、预期会发生或当前正发生的任何道路。装置软件将接着计算各种路线且更青睐沿着其路线包括最高数目个标注为(例如)有美景的兴趣点(称为Ρ0Ι)的路线，或者使用指示特定道路上的正发生的交通条件的已存储信息，按可能的堵塞或由于堵塞造成的延迟的程度来对计算出的路线排序。其它基于POI及基于交通信息的路线计算及导航准则也有可能。虽然路线计算及导航功能对PND的总体效用很重要，但有可能将装置纯粹用于信息显示或“自由驾驶”，其中仅显示与当前装置位置相关的地图信息，且其中，尚未计算出路线且装置当前不执行导航。此操作模式常可适用于当用户已知行进所要沿着的路线且不需要导航辅助时。上述类型的装置(例如，由TomTom International B.V.制造并供应的720T型)提供用于使用户能够从一个位置导航到另一位置的可靠手段。当在开始旅途之前计算到目的地的路线时，可能通知所述用户在所述路线上可能遇到的任何非所要位置。非所要位置的实例为收费道路、低矮桥梁、狭窄道路、有重量限制的道路等。所述用户接着可能够选择是接受所述路线抑或使用一替代路线。然而，当自由驾驶时，所述装置不知道用户想要行驶到何处，且因此不能通过检查预先计算的路线上的非所要位置来提前通知所述用户非所要位置。当沿着路线经预先计算的路线而行时，用户对非所要位置的容忍度可能在旅途期间改变；收费道路可(例如)在用户赶不上时间的情况下变得更需要。因此，用户可能希望推迟对是否避开非所要位置的决策。在一些情况下，一位置可能在最初计算出路线之后变得非所要，例如在某些时间免费的收费道路。在这些情况下，到达所述位置的时间可能影响所述位置是否非所要或所述位置的非所要程度；到达所述位置的实际时间可能与最初计算所述路线时的预期到达时间极为不同。一些欧洲国家的计划道路税方案可能增加对将向用户提供关于非所要位置的信息的需要，且可增加被视为非所要位置的复杂性。举例来说，在荷兰，已计划使用GPS追踪运输工具，且基于运输工具类型、用途、所使用的道路及驾驶运输工具的时间来对运输工具征税。确切地说，税款的量将变为取决于选定路线及使用所述路线的时间而定。因此，使用花费高的道路将变得较不理想。在一些情况下，成本将与时间有关。当前装置未解决用户对这些路线规划挑战的需求。本发明的一目标为解决以上问题中的一者或一者以上。

发明内容
为此目标，本发明的一方面提供一种导航装置，其包含:处理区段(520);及输出区段(530)，其用于响应于所述处理区段而提供输出；其中所述处理区段(520)能够存取地图数据(540)及回避数据(550)，所述回避数据(550)包括用于识别非所要位置的信息，且所述处理区段(520)经布置以:接收与所述地图数据(540)有关的表示地理位置及行进方向的位置信息；及基于所述位置信息及地图数据(540)确定所述地理位置及行进方向是否接近具有多个导航备选项的导航决策点，其中每一导航备选项对应于离开所述导航决策点的前进路线；基于所述地图数据(540)及回避数据(550)针对离开所述导航决策点的至少一条前进路线确定所述前进路线是否不可避免地包括非所要位置；及至少部分地基于所述确定将结果信息提供给所述输出区段(530)。如果沿着所述前进路线，在下一导航决策点之前到达非所要位置，则所述前进路线可被确定为不可避免地包括非所要位置。如果沿着所述前进路线，从后续导航决策点起的所有后续路线包括非所要位置，则所述前进路线可被确定为不可避免地通向非所要位置。所述处理区段可对下列各者中的任一者执行所述确定:从所述接近导航决策点起的每一前进路线；从所述接近导航决策点起的对应于借以接近所述决策点的路线的延伸部分的前进路线；从所述接近导航决策点起的前进路线，所述前进路线沿着预先规划的路线。所述回避数据可将下列各者中的至少一者识别为非所要的:收费道路、可征税路线、堵塞计费区、有高度限制的路线、有宽度限制的路线及有重量限制的路线。所述导航装置可经布置以接收表示当前时间或将到达非所要位置的预期时间中的至少一者的时间数据，且其中:所述回避数据与时间有关，且所述处理区段至少部分地基于所述时间数据执行所述确定。所述处理装置可调查非所要位置的非所要程度是否会在预定时间段内改变，及下列各者中的至少一者:对所述前进路线是否不可避免地包括非所要位置的所述确定中可使用此调查的结果，且提供给所述输出区段的结果信息可包括此调查的结果。所述结果信息可包括等待以减少非所要位置的非所要程度的建议。来自所述输出装置的所述输出可包括用于避开所述非所要位置的路线或方向。在一些实施例中，下列各者中的至少一者在执行所述确定时不被所述处理区段视为从决策点起的前进路线:从导航决策点起的在到所述决策点的路上折返的路线，从导航决策点起的重新追踪到决策点的路的路线，或从导航决策点起的形成封闭回路的路线。来自所述输出装置的所述输出可包括基于从所述处理区段接收的所述结果信息的警告。所述导航装置可包括定位装置，所述定位装置经布置以确定所述位置信息，所述位置信息表示所述定位装置的所述地理位置及行进方向。所述导航装置可为服务器，所述位置信息是从远程装置接收的。本发明的另一方面提供一种系统，其包含:导航装置；及远程装置，所述远程装置为经布置以确定所述位置信息的定位装置，所述位置信息表示所述定位装置的地理位置及行进方向。本发明的另一方面提供机器实施的导航方法，其包含:接收表示地理位置及行进方向的位置信息；基于所述位置信息确定所述地理位置及行进方向是否接近具有多个导航备选项的导航决策点，其中每一导航备选项对应于离开所述导航决策点的前进路线；存取用于识别非所要位置的信息；基于用于识别非所要位置的所述信息针对离开所述导航决策点的至少一条前进路线确定所述前进路线是否不可避免地包括非所要位置；及响应于所述确定而输出结果信息。根据另一方面，一种导航装置包含:存储区段，其经布置以存储地图数据及成本数据，所述成本数据包括用于基于成本函数评估相对于所述地图数据界定的路线的成本的信息；处理区段，其能够存取由所述存储区段存储的所述数据；及输出区段，其经布置以基于由所述处理区段进行的确定提供输出，其中所述成本数据包括与时间有关的成本数据，所述与时间有关的成本数据取决于遵循对应路线而行的时间而改变，所述处理区段经布置以:接收出发位置、开始时间及相对于所述地图数据的路线，确定下列各者中的至少一者:是否可通过等待而减少所述路线的成本；或是否将通过在到达所述路线的一部分之前等待而增加与所述路线的所述部分相关联的成本；及基于所述确定控制所述输出区段的输出。这些实施例的优点将在下文中陈述，且这些实施例中的每一者的其它细节及特征将界定于随附的附属权利要求及以下具体实施方式
中的其它处。


以下参看随附图式通过说明性实例来描述本发明的教示的各种方面及体现这些教示的布置，其中:图1为全球定位系统(GPS)的示意说明。图2为经布置以提供导航装置的电子组件的示意说明。图3为导航装置可在无线通信信道上接收信息的方式的示意说明。图4a及4b为导航装置的说明性透视图。图5展示根据本发明的实施例的导航装置。图6展示根据本发明的实施例的由导航装置执行的方法。图7展示用于说明图6的方法的实例道路网。图8展示根据本发明的另一实施例的由导航装置执行的方法。图9展示用于说明图8的方法的实例道路网。图10说明仅将用户的方向倒转的路线的实例。图11说明根据本发明的另一实施例的由导航装置执行的方法。图12a说明用于说明根据本发明的实施例的方法的实例道路网。图12b说明根据图11的方法的图12a的道路网中的可能路线。图13展示根据本发明的实施例的导航装置。
具体实施例方式现在将特定参考PND来描述本发明的优选实施例。然而，应记住，本发明的教示不限于PND，而是实情为可普遍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。因而断定，在本申请案的情况下，导航装置希望包括(但不限于)任何类型的路线规划及导航装置，无论所述装置是体现为PND、内建于运输工具中的导航装置，还是实际上体现为执行路线规划及导航软件的计算资源(例如，桌上型或便携式个人计算机(PC)、移动电话或便携式数字助理(PDA))。本文中对区段或模块的引用不希望受特定限制，且归属于所述模块或区段的功能性可由多个组件提供。类似地，个别组件可提供或有助于许多区段及/或模块的功能性。所述各种区段及模块可以硬件、软件或两者的组合实施。除非上下文另外需要，否则各种区段或模块可设置于不同位置，且个别模块可分散在许多位置之间。对数据或信息被存储的引用包括由大容量存储装置(例如，光盘及磁盘)或现用存储器(例如，RAM)存储。对数据或信息“存储于”或“位于”的引用被用作为“可存取”的简写，且不暗示存储的物理位置，除非上下文另有要求。在以下描述中，描述本发明的各种实施例。所属领域的技术人员应清楚，这些实施例的特征可以各种方式组合而无需过度的实验。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)的实例视图。这些系统是已知的且用于各种各样的目的。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的位置、速度、时间及(在一些情况下)方向信息。先前称为NAVSTAR的GPS并入有在极精确的轨道中绕地球轨道运转的多个卫星。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。当经专门装备以接收GPS数据的装置开始扫描用于GPS卫星信号的射频时，实施GPS系统。在从GPS卫星接收到无线电信号后，所述装置即刻经由多个不同常规方法中的一者来确定所述卫星的精确位置。在多数情况下，所述装置将继续对信号的扫描，直到其已获取至少三个不同的卫星信号(注意，可使用其它三角测量技术通过仅两个信号来确定位置，虽然这并非常例)。实施几何三角测量后，接收器利用三个已知位置确定其自身相对于卫星的二维位置。可以已知方式进行此确定。另外，获取第四卫星信号将允许接收装置以已知方式通过同一几何计算来计算其三维位置。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被展示为从各种卫星120接收展频GPS卫星信号160。从每一卫星120连续地发射的展频信号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应了解，GPS接收器装置140通常从至少三个卫星120获取展频GPS卫星信号160，以供GPS接收器装置140通过三角测量来计算其二维位置。额外信号的获取(其导致来自总共四个卫星120的信号160)准许GPS接收器装置140以已知方式计算其三维位置。图2为以方框组件格式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，而仅代表许多实例组件。导航装置200位于外壳(图中未展示)内。所述外壳包括连接到输入装置220及显示屏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/或用以输入信息的任何其它已知输入装置；且显示屏240可包括任何类型的显示屏，例如IXD显示器。在尤其优选的布置中，将输入装置220及显示屏240集成为包括触摸垫或触摸屏输入的集成式输入与显示装置，使得用户仅需触摸显示屏240的一部分便可选择多个显示备选项中的一者或激活多个虚拟按钮中的一者。所述导航装置可包括输出装置260,例如,可听输出装置(例如,扬声器)。由于输出装置260可为导航装置200的用户产生可听信息，所以应同样理解，输入装置240也可包括用于接收输入语音命令的麦克风及软件。在导航装置200中，处理器210经由连接225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操作性地连接到显示屏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操作性地连接到存储器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280。外部I/O装置280可包括(但不限于)外部收听装置，例如听筒。到I/O装置280的连接可另外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，例如用于免提操作及/或用于语音激活式操作、用于到听筒或头戴式耳机的连接及/或例如用于到移动电话的连接，其中移动电话连接可用以建立介于导航装置200与(例如)因特网或任何其它网络之间的数据连接，及/或用以经由(例如)因特网或某一其它网络建立到服务器的连接。图2进一步说明在处理器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。应理解，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，一般所属领域的技术人员将理解，图2所示的电子组件是以常规方式由多个电源(图中未展示)供电。如一般所属领域的技术人员将理解，认为图2所示的组件的不同配置在本申请案的范畴内。举例来说，图2所示的组件可经由有线及/或无线连接及其类似者相互通信。因此，本申请案的导航装置200的范畴包括便携式或手持型导航装置200。此外，图2的便携式或手持型导航装置200可以已知方式连接到或“对接到”例如自行车、摩托车、汽车或船的运输工具。接着可为了便携式或手持型导航用途而从衔接位置移除此导航装置200。现在参看图3，导航装置200可经由移动装置(图中未展示)(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，经由例如已知蓝牙技术的数字连接)。其后，移动装置可经由其网络服务提供者来建立与服务器302的网络连接(例如，经由因特网)。因而，建立介于导航装置200 (当其独自地及/或以处于运输工具中的方式行进时，其可为且时常为移动的)与服务器302之间的“移动”网络连接，从而为信息提供“实时”或至少很“最新的”网关。可使用(例如)因特网(例如万维网)以已知方式进行在移动装置(经由服务提供者)与例如服务器302的另一装置之间的网络连接的建立。举例来说，此可包括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等。因而，可利用(例如)经由数据连接、经由移动电话或导航装置200内的移动电话技术而实现的因特网连接。为了此连接，建立介于服务器302与导航装置200之间的因特网连接。举例来说，可经由移动电话或其它移动装置及GPRS(通用分组无线电服务)连接(GPRS连接为由电信经营者提供的用于移动装置的高速数据连接；GPRS为用以连接到因特网的方法)来进行此建立。导航装置200可经由(例如)现有蓝牙技术以已知方式进一步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种标准，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(包括例如天线，或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文所指定的内部组件，及/或可包括可插入卡(例如，用户身份模块或SIM卡)，所述可插入卡配有(例如)必要的移动电话技术及/或天线。因而，导航装置200内的移动电话技术可类似地经由(例如)因特网来建立导航装置200与服务器302之间的网络连接，其建立方式类似于任何移动装置的方式。对于GPRS电话设定，具备蓝牙功能的导航装置可用以与移动电话型号、制造商等的不断变化的频谱一起正确地工作，举例来说，型号/制造商特定设定可存储于导航装置200上。可更新为此信息而存储的数据。在图3中，将导航装置200描绘为经由一般通信信道318与服务器302通信，通信信道318可通过若干不同布置中的任一者来实施。当建立介于服务器302与导航装置200之间的经由通信信道318的连接(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并从导航装置200发送信息。所发送及接收的信号可包括数据、通信及/或其它传播信号。可根据导航系统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，发射器308及接收器310的功能可组合成信号收发器。服务器302进一步连接到(或包括)大容量存储装置312，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，或者可并入于服务器302中。导航装置200适于经由通信信道318与服务器302通信，且导航装置200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，以经由通信信道318发送并接收信号及/或数据，注意，这些装置可进一步用以与除服务器302之外的装置通信。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的功能组合成单一收发器。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将服务提供给导航装置200。由服务器302提供的一项服务包括处理来自导航装置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要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 —般表示连接导航装置200与服务器302的传播媒体或路径。服务器302及导航装置200两者均包括用于经由通信信道来发射数据的发射器及用于接收已经由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可包括使用各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。因而，通信信道318包括(但不限于)下列各者中的一者或其组合:电路、例如电线及同轴电缆的电导体、光纤缆线、转换器、射频(RF)波、大气、空荡空间(empty space)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。在一种说明性布置中，通信信道318包括电话网络及计算机网络。此外，通信信道318可能够适用于例如射频、微波频率、红外线通信等的无线通信。另外，通信信道318可适用于卫星通信。经由通信信道318发射的通信信号包括(但不限于)可为给定通信技术所需要或所要的信号。举例来说，所述信号可适合用于蜂窝式通信技术(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)中。可经由通信信道318发射数字及模拟信号两者。这些信号可为对于通信技术可能为所要的经调制、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可包括位于局域网络(LAN)、广域网络(WAN)、虚拟私用网络(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的个人计算机，且通信信道318可为连接在个人计算机与导航装置200之间的缆线。或者，可将个人计算机连接在导航装置200与服务器302之间以建立介于服务器302与导航装置200之间的因特网连接。或者，移动电话或其它手持型装置可建立到因特网的无线连接，以便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定期更新，或在用户将导航装置200连接到服务器302后即刻更新，及/或在经由(例如)无线移动连接装置及TCP/IP连接而在服务器302与导航装置200之间建立较为持续或频繁的连接后，以较动态的方式更新。对于许多动态计算，服务器302中的处理器304可用以处置大量处理需要，然而，导航装置200的处理器210也可时常独立于到服务器302的连接而处置许多处理及计算。如以上在图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240。输入装置220及显示屏240经集成为集成式输入与显示装置以实现例如经由触摸面板屏幕的信息输入(经由直接输入、菜单选择等)及信息显示两者。如一般所属领域的技术人员所众所周知，此屏幕可为(例如)触摸输入式IXD屏幕。另外，导航装置200还可包括任何额外的输入装置220及/或任何额外的输出装置241，例如音频输入/输出装置。图4A及4B为导航装置200的透视图。如图4A所示，导航装置200可为包括集成式输入与显示装置290 (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、电力供应器、存储器系统230等)的单元。导航装置200可位于臂292上,可使用吸盘294将臂292本身紧固到运输工具仪表板/窗/等。此臂292为导航装置200可衔接的衔接台的一个实例。如图4B所示，导航装置200可通过将导航装置292搭扣连接到臂292来衔接或以其它方式连接到衔接台的臂292。导航装置200可接着可在臂292上旋转，如图4B的箭头所示。举例来说，为了释放导航装置200与衔接台之间的连接，可按压导航装置200上的按钮。用于将导航装置耦合到衔接台及将导航装置从衔接台解耦的其它同等合适的布置是一般所属领域的技术人员所众所周知的。
非所要路线的确定图5展示根据本发明的一实施例的导航装置500。导航装置500具有用于存储包括地图数据540及回避数据550的数据的存储区段。在一些实施例中，地图数据540与回避数据550可以组合。所述导航装置还包括处理区段520，其能够存取存储区段510(与存储区段510信息通信)。处理区段520与输出区段530通信，且输出区段530基于从所述处理区段传达的结果执行输出。导航装置500可设置于或实施于PND中，或可设置于服务器中。如果导航装置设置于PND中，则处理区段500可由处理器210体现。GPS区段315充当定位装置，且确定位置信息(包括装置的位置及方向)。处理区段500从GPS区段315接收所述位置信息，且基于地图数据530及所述位置信息确定是否适于通知所述用户非所要位置(在本文中，假定所述用户跟随所述定位装置行进，且具有相同位置信息)。所述确定可基于存储于存储区段530中的偏好信息。如果确定应通知所述用户，则处理器520使输出区段530相应地通知所述用户。所述输出区段可为输出装置260或显示装置240。或者或另外，所述输出装置可为I/O端口 270。当导航装置500包括于服务器中时，所述存储区段可由大容量数据存储装置312实施，所述处理区段可由处理器304实施，且所述输出区段可由发射器308实施。所述处理器经由通信信道318及接收器310从PND接收位置信息，且基于地图数据540、回避数据550及所述位置信息确定是否适于通知所述用户非所要位置。所述确定可基于存储于存储区段530中或经由通信信道318及接收器310提供的偏好信息。如果确定应通知用户，则处理器520使输出区段530经由发射器308发射信息以使PND通知用户。通常，所述PND将以视觉及/或听觉方式通知用户。来自PND的输出可为警告的形式。所述地图数据包括多个决策点。决策点为将为用户呈现从决策点转移的一条或一条以上路线(前进路线)的任何点，必须选择所述一条或一条以上路线中的一者以继续旅途。在正常驾驶条件下，用户经常可能通过执行操纵(例如，U型回转或三点回转)来更改路线(在本文中，操纵指示脱离正常交通流的移动)。在处理器确定可用前进路线后，所述操纵的结果不被处理器考虑(也就是说，不被视为“前进路线”)，除非所述地图数据中特别考虑到。图6展示由本实施例的导航装置500的处理区段520执行的方法。将关于所述定位装置的位置及运动方向的信息提供给处理区段520，所述处理区段520基于地图数据540确定(步骤605)所述定位装置是否正在接近决策点。如果所述定位装置向着决策点移动且距离所述决策点小于预先设定的距离，则可视为接近所述决策点。或者，在定位装置确定其速度且将所述速度提供给处理区段的情况下，如果定位装置将在预先设定的时间内到达决策点(假设维持所述定位装置的当前速度)，则可视为接近所述决策点。可使用这些准则的组合或其它准则。所述确定可取决于道路的类型，例如，查找表可用以取决于当前道路是单程分隔车道、双程分隔车道、高速公路等来确定预先设定的距离及/或时间。本文中将由所述处理区段确定为接近的决策点称为接近决策点。在所述处理区段确定接近决策点后，选择离开所述决策点的前进路线中的一者(步骤610)。所述处理区段接着确定(步骤615)沿着此路线，是否将在决策点之前到达非所要位置，将所述路线称为与本实施例有关的“非所要路线”。对从所述接近决策点起的每一前进路线重复步骤615中的确定，直到已考虑了所有前进路线。根据本实施例，通过确定是否已考虑了从所述接近决策点起的所有前进路线(也就是说，经受根据步骤615的确定)来实现此确定。如果任何前进路线尚未经过考虑，则步骤625从尚未经过考虑的路线选择一路线且返回步骤615，在步骤615对此路线进行确定。如果在步骤620确定所有前进路线已经过考虑，则处理区段确定从接近决策点起的所有前进路线是否被确定为非所要前进路线。如果无前进路线被确定为非所要的，则在步骤635考虑下一个决策点。在一个实施例中，在到达步骤635时，所述处理区段等待直到所述接近决策点已通过，且接着返回步骤605，在步骤605确定是否正在接近另一决策点。在步骤635等待直到所述接近决策点已通过避免对相同决策点重复所述过程(步骤605到640)，从而减少所述处理区段的不必要的负担。在此情况下，仅沿着行进方向的最接近决策点被视为被“接近”。在一个实施例中，在到达步骤635时，如果所述接近决策点尚未通过，则处理返回步骤605 (或步骤610)，且对相同决策点重复所述过程(步骤610到630)。此重复在所述回避数据与时间有关且存在步骤615中的确定的结果可能改变的可能性时可为有利的。所述处理区段可继续重复步骤610到630，或在时间延迟之后重复步骤610到630。所述处理区段可基于诸多因素确定是否重复步骤610到630，例如，所述回避数据是否与时间有关的(尤其是与步骤615中相关的任何非所要位置有关的回避数据)，及将达到下一决策点之前的预期时间。在此实施例中，所述导航装置可具备一时间区段，以将时间信息(例如，当前时间)提供给所述处理区段。或者，所述时间信息可由外部源提供。如果所述前进路线中的任一者(一者或一者以上)经确定为非所要的(即，在到达决策点之前达到非所要位置)，则步骤640将适当输出提供给所述输出区段。在所述导航装置为PND的情况下，所述输出区段可提供可听及/或可视警告以提醒所述用户，在下一决策点处，所述前进路线中的一者或一者以上通向非所要区域。所述警告可指定哪些前进路线为非所要的，及与所述非所要路线中的每一者相关联的非所要位置的类型。在所述导航装置为服务器的情况下，所述输出区段将一结果提供给与所述定位装置相关联的装置。所述结果可能仅指示从所述接近决策点起的一条或一条以上前进路线为非所要的，因此所述用户可得到提醒。在此情况下，步骤620可由“是否找到非所要路线或是否考虑了所有前进路线？ ”替换，因为不必在找到一条非所要路线之后继续检查非所要路线。然而，优选地，所述结果指示所述非所要路线及非所要位置的类型，使得此信息可由用户利用。根据以上实施例，使用户意识到，在下一决策点处，存在选取将不可避免地(缺少操纵)通向非所要位置的非所要路线的风险。此为用户提供及时警告，因为所述接近决策点提供不直接通向非所要位置的至少一条路线。通过在接近所述决策点时通知用户，所述警告在用户的脑中为新鲜的，且用户能够容易地将警告关联到决策点。与此相反，在最初规划路线时传递的警告可能被遗忘，或用户可能未意识到已到达与警告相关的区域。此外，即使当规划路线并不沿着非所要路线时，本实施例也可提供警告以提醒用户。此允许用户在选择从决策点起的前进路线时给予额外注意。本发明的实施例在用户自由驾驶时尤其有利。当自由驾驶时，路线未经规划，且导航装置不具有关于用户将遵循的路线的信息。因此，不可能在旅途之前(例如，在路线规划阶段)提供关于非所要位置的警告。图7展示实例道路网，其包括具有两个交叉点715及720 (其为导航决策点)的主要道路710。当用户沿着主要道路710从点725向着所述图的顶部行进时，首先到达交叉点715，且在此可能继续在主要道路上继续或右转进入道路730上。道路730通向交叉点750。继续沿着主要道路从交叉点715行进通向交叉点720，在交叉点720可能继续沿着主要道路行进或左转进入道路735上，道路735通向交叉点755。从交叉点720，继续沿着主要道路行进通向非所要位置740，例如收费桥梁。所述主要道路继续超出图的顶部边缘。所述地图数据包括关于图7所示的道路的信息，且所述回避数据包括关于非所要位置的信息。当用户在点725向着交叉点715 (决策点)行进时，处理区段将在用户到达交叉点715之前确定交叉点715是否满足所接近的决策点的准则(步骤605)。处理区段接着选择从决策点起的前进路线(步骤610)，例如继续沿着道路710。在步骤615，确定继续在道路710上并非一非所要前进路线，因为沿着此路线，在到达任何非所要位置之前到达决策点720。由于沿着道路730的路线尚未经过考虑，所以步骤620返回“否”，且在步骤625选择沿着道路730的路线(唯一尚未选择的前进路线)。步骤615确定此路线并非一非所要路线，因为在非所要位置之前到达交叉点750。由于从交叉点715起的所有前进路线已经过考虑，所以步骤620返回“是”且所述方法进行到步骤630。所述前进路线中无一者被确定为非所要的，且因此处理继续到步骤635。在通过交叉点715且继续在主要道路710上行进之后，在步骤605所述处理区段开始检查是否接近决策点。在本实例中，当用户到达点745时，交叉点720满足所接近的决策点的准则。所述方法接着进行到步骤610，在所述步骤610选择从交叉点720起沿着主要道路710的前进路线。由于交叉点720与非所要位置740之间不存在决策点，所以在步骤615将从交叉点720起沿着道路710的路线确定为非所要路线。由于尚未考虑沿着道路735的路线，所以处理经由步骤620及625返回步骤615。由于道路735通向交叉点755而不到达非所要位置，所以在步骤615此路线被确定为不是非所要的，且由于现在已考虑了所有路线，所以处理继续到步骤630。在步骤630，因为至少一条路线被确定为非所要的，所以在步骤640警告用户。处理接着返回步骤635，等待直到已通过交叉点720为止。在图6的实施例的变体中，步骤610选择对应于用户穿过决策点留在其当前路线上的前进路线。举例来说，在决策点对应于到次要道路的支路的主要道路上，所述当前路线将对应于留在所述主要道路上。在所述当前道路未继续超出所述决策点的情况下(例如，在T型交叉点)，可以考虑所有前进路线或无前进路线可以考虑。在此变体中，在步骤615中仅考虑所述当前路线，且步骤630跟在步骤615之后(跳过步骤620)。仅在通过超出决策点继续沿着当前路线前进而将到达所述非所要位置的情况下，此变体才将警告提供给用户。此在所述用户不可能偏离当前路线时可能较为适当，且关于旁侧路线的警告可造成烦恼。类似变体在用户正沿着预先规划的路线(由导航装置确定或由用户提供给导航装置)而行时可为合适的。在此情况下，可能仅需要确定对应于预先规划的路线的前进路线是否通向非所要位置，因为其它路线可能被用户视为不相关的。当沿着预先规划的路线而行时，如果最终目的地在非所要位置的范围内，或如果必须通过非所要位置才能到达最终目的地，则可抑制接近非所要位置的警告。在一些实施例中，在回避数据与时间有关的情况下，当确定沿着前进路线是否会到达非所要位置时，处理区段可估计在沿着所述路线的情况下将到达非所要位置的时间，且针对所述非所要位置，处理区段可在确定所述前进路线是否非所要时使用对应于估计的时间的回避信息。举例来说，如果当前时间为1:45am，收费道路在大约30分钟行程之外且所述收费道路在夜间(例如，从2am起)免费，则所述处理区段将使用所述收费道路的对应于2:15am(预期到达时间)的回避数据，且所述收费道路将不被视为非所要位置。非所要路线的替代确定图8展示根据一实施例的可由处理区段520执行的替代方法。步骤805、810、820、825,830,835及840分别对应于关于图6所描述的步骤605、610、620、625、630、635及640。步骤815不同于步骤615。在步骤815中，处理区段确定沿着选定前进路线，是否所有后续可用路线包括(到达)非所要位置。根据图8的实施例，非所要路线可被定义为直接通向非所要位置或仅通向非所要路线的路线。在一些情况下，离开道路交叉点的所有路线可通向一不当位置(或多个不当位置)。在这些情况下，所述道路交叉点不提供避开不当位置的机会，且最后机会将对应于早前交叉点(决策点)。根据此实施例，关于非所要位置的警告或信息可在达到避开非所要位置的最后机会之前提供。此确保所述警告或信息是以及时的方式提供。图9展示道路网，其具有具三个交叉点913、915及920的主要道路910，所述交叉点为导航决策点。当用户沿着主要道路910从点925向着图的顶部行进时，首先到达交叉点913，且在此可能继续在主要道路上行进或左转进入道路975。道路975通向交叉点980，且对此实例来说，离开交叉点950的路线均不通向非所要位置。继续沿着主要道路910，到达的下一个交叉点为交叉点915，在此可能继续在主要道路上行进或右转进入道路930。道路930通向交叉点950，且离开交叉点950的道路不通向非所要位置。从交叉点915继续沿着所述主要道路通向交叉点920，在此可能继续沿着主要道路行进或左转进入道路935，道路935通向交叉点955。在交叉点955右转(向着图的顶部)进入道路960直接通向非所要位置940a，其可为(例如)堵塞计费区。在交叉点955向着图的左侧继续沿着道路965行进通向非所要位置940b，其可为收费桥梁或狭窄道路等。从交叉点920，继续沿着主要道路向着图的顶部行进也通向非所要位置940a。从道路910上的向着图的顶部行进的用户的观点看，所述道路部分910d为非所要路线，因为所述道路部分直接通向非所要位置940a。类似地，离开交叉点955沿着道路960及965行进的路线为非所要路线，因为所述路线直接通向非所要位置。沿着道路935从交叉点920行进到交叉点955的路线也是非所要路线，因为从交叉点955起的仅有的前进路线为非所要路线(沿着道路960及965)。从交叉点915起沿着道路910c的路线为非所要路线，因为从交叉点920起(沿着道路910d及935)的所有路线为非所要路线。从交叉点915起沿着道路930的路线不通向非所要位置，且从交叉点950起的后续路线也并非非所要的，因此沿着道路930的此路线并非非所要的。从交叉点913起沿着道路910b的路线并非非所要的，因为不是从交叉点930起的所有路线都非所要。类似推理指示从交叉点913起沿着道路975的路线及沿着910a到交叉点913的路线并非非所要的。在用户位于点925向着交叉点913 (决策点)行进的情况下，处理区段将在用户到达交叉点913之前确定交叉点913满足接近决策点的准则(步骤805)。处理区段接着选择从决策点起的前进路线(步骤810)，例如，道路975。在步骤815，确定道路975并非非所要路线(由于上述原因)。处理接着经由步骤820及825返回步骤815，以考虑继续沿着道路910b是否为非所要路线。如上所述，道路910b并非非所要的。
在确定沿着道路910b的路线是否非所要时，步骤815可考虑从选定路线继续的所有可能路线(例如，通过考虑道路930及910c是否非所要，此将需要考虑离开交叉点950的道路以及道路910d、935、960及965中的每一者)。或者，步骤815可在发现从交叉点915伸出的任何路线并非非所要时停止。举例来说，如果首先考虑沿着道路930的路线且发现其并非非所要，则步骤815可停止而不必考虑沿着道路910c的路线(避免考虑道路910c、910d、935、960、965的需要)。以此方式，步骤815确定是否存在从选定路线(在步骤810或825中选择)继续的不到达非所要位置的至少一条路线，此确保如果沿着选定路线(在步骤810或825中选择)，则接近决策点并非避开非所要位置的最后机会。已断定沿着910b的路线并非非所要的，处理继续到步骤820，在此确定是否已考虑了所有前进路线，且处理移动到步骤830。由于沿着道路975及910b的路线均非非所要的，所以处理继续步骤835。在用户已通过决策点(交叉点913)后，处理返回步骤805，且在用户到达交叉点915之前，处理区段确定交叉点915为接近决策点。步骤810接着选择从交叉点915起(例如)沿着道路930的前进路线。道路930并非非所要的，因此步骤815中的结果为否定的。经由步骤820及825，所述过程返回步骤815且沿着910c的路线作为选定路线。此路线在步骤815中被确定为非所要的，且处理经由步骤820进行到步骤830。由于前进路线(沿着道路910c)中的至少一路线经确定为非所要的，因此输出区段执行适当输出(步骤840)且所述方法前进到步骤835。根据此方法，在点945，用户将被警告:交叉点915为避开所述非所要位置的最后机会，因为即使存在另外决策点，所有这些点也已被确定为不可避免地通向非所要位置。另一方面，此警告在用户位于点925时未发出，因为交叉点913并非避免非所要位置的最后机会(交叉点915提供后续机会)。应理解，可在其它时间向用户发出关于非所要位置及/或非所要路线的存在的警告(或以其它方式提供建议)。然而，本布置允许用户具有准确的“最后机会”警告或指示，因此用户可充分了解接近中交叉点的潜在重要性。在一些情况下，界定界限(cut-off)将是实际的，假设超出所述界限的后续路线已“脱离”非所要位置(即，所述路线经确定为不包括非所要位置)。不需要考虑所述路线的超过所述界限的分支，从而使步骤815的确定在所述道路网较大的情况下变得较简单。举例来说，在步骤815中，如果从定位装置起的路线的长度超出特定距离(例如，3km)，则可认为后续路线不到达非所要位置。或者，界限可通过以定位装置为中心、具有预定半径(例如，5km)的圆圈界定，且如果沿着所述路线在圆圈的半径内未达到非所要位置，则认为所述路线不到达非所要位置。界限可根据后续路线通过的决策点的数目界定。举例来说，如果所述后续路线通过10个以上决策点而不到达非所要位置。优选地，使用这些要求的组合，例如，通过在确定未到达非所要位置之前要求后续路线具有最小长度及最少数目个决策点。此将避免不具有支路的长道路仅因为所述道路的长度超出后续路线长度的截止限定值而被确定为不通向非所要位置。如关于图6所说明，可能仅考虑一条前进路线，且步骤920及925可以省略。在一些情况下，决策点可允许用户沿着决策点所进入的路线退出，但方向相反。环行道1005的实例展示于图10中，其中路线1010在图的底部进入道路1015而向着图的顶部行进，环绕所述环行道完成几乎完整的旋转且通过相同道路1015退出。根据以上实施例的一些变体，在步骤815中选择的前进路线不包括仅将用户的方向倒转的这些路线。根据这些变体，可能减少用户将必须重新追踪其路线的可能性。举例来说，在图10中，如果道路1020、2025及1030全部非所要，则在转弯进入道路1015之前(处于远离图10的底部的决策点)，将向用户发出关于避开非所要区域的最后机会的警告。用户可接着选取另一路线到达此早先决策点，而不是在接收警告之前到达环行道1005且必须沿着道路1015返回。此减少浪费的时间及燃料。通过分析，所述处理区段可从步骤815中的考虑省略使用户重新追踪相同路线或在相同路线上折返，或完成封闭回路的任何路线。也可排除仅通向死胡同的路线，除非用户在沿着到所述位置的预先设定的路线而行。在一些实施例中，当用户正沿着规划路线而行时，步骤815可排除偏离规划路线达设定容限的任何路线。在此情况下，“最后机会”警告对应于在不显著偏离规划路线的情况下避开非所要位置的的最后机会。举例来说，在步骤815中，不考虑(当扩展到最终目的地时)导致行进距离或预期行进时间的过度增加的任何前进路线。过度增加可为预先设定的值或可为规划的旅途距离/预期行进时间的百分比。类似地，在自由驾驶时，如果路线不大概处在与当前方向(用户正在所述方向上行进)或者从旅途的开始到当前位置的平均方向相同的方向上，则可从步骤815排除所述路线。在这些实施例中，认为“前进路线”不仅需要从决策点离开的路线，而且需要从决策点离开的在预先设定的测量内的与预先规划的路线或当前行进方向相符的路线。已就非所要路线及并非非所要的路线描述了所述实施例。路线可具有一非所要性程度，其由(例如)一数值指示。此值可反映使用特定路线的成本。在一些情况下，例如可指派指示最高程度的非所要性且路线不可使用的值。举例来说，当将所述定位装置置放于巨大运输工具中时，不能使用竖向净空(overhead clearance)不足的道路,而是可任选地使用收费道路。通过指派非所要性程度，提供给用户的信息可经特制而更适合所述情况。建议延迟常规导航装置对成本函数求最小值(或试图对成本函数求最小值)以选择最佳路线。所述成本函数可反映(例如)路线的长度、沿着所述路线而行所用的时间、与所述路线相关联的可能燃料消耗或这些的组合。在路线规划时，使用已知算法寻找适合于用户的需求的“最佳”路线。为了评估所述成本函数，必须存储相关信息，例如每一道路的长度及/或道路上的交通速度(例如，来自实时信息，或考虑对典型速度的估计的速度限制)。用于评估所述成本函数的信息可与时间有关，例如在实况交通流信息的情况下。然而，在许多情况下，所述与时间有关的信息仅与当前时间相关，且不准许对与路线相关联的成本的可能变化的可靠预测。在本文中，成本指代所述成本函数关于一路线或一路线的部分的值，且未必与货币成本相关联。由于道路税方案(其中用户取决于所选取的路线及使用所述路线的时间而付费)的提议，旅途的定价可能变得复杂，且用户将难以确定平衡其时间需要与财政需要的最佳路线。因此，需要提供可在此方面帮助用户的装置。此外，期望与特定路线在特定时间相关联的税费成本得到适当界定且能够可靠预测。此提供利用可预测与时间有关的数据的机会，其目前尚未被充分利用。这些问题中的至少一些已由以下实施例解决。图13中展示本发明实施例的导航装置。图13的元件类似于图5的实施例中的对应编号的元件。在图13中，与时间有关的成本数据1550提供于存储区段510中。除回避数据550之外，还可提供成本数据，或可提供成本数据以替代回避数据550。与回避数据510一样，与时间有关的成本数据1550可与地图数据540组合。图11展示由导航装置中的处理器执行的方法。在图11的步骤1105，确定一路线。与在常规导航装置中一样，此确定可为在开始旅途之前计算路线，其中提供出发点及终点，且所述路线将出发点与终点之间的旅途的成本减至最小。路线的成本是基于给定成本函数，其使用提供于存储区段中的成本数据来评估。步骤1105也可通过在旅途期间计算(或重新计算)一路线来体现。在未给定结束位置的情况下(例如，当自由驾驶时)，步骤105的计算出路线可为当前位置与下一决策点之间的路线，或选择的可能前进路线(例如，沿着上述界限的线路延伸到一界限的路线)中的一者。在步骤1110，确定所述路线是否包括成本的与时间有关的贡献，如成本函数所评估。举例来说，如果所述路线中的某些道路仅可在高峰时间征税，则使用这些道路的货币成本将随时间变化(非高峰对比高峰)。在不存在与时间有关的贡献的情况下，所述方法终止于步骤1130。如果所述路线包括与时间有关的部分，则步骤1105确定等待是否将减少所述路线的成本(如成本函数所评估)。如果确定等待将不减少所述路线的成本，则所述方法终止于步骤1130。如果确定等待将减少所述路线的成本，则所述方法进行到步骤1120，在所述步骤1120将实现所述成本的减少所需的等待与阈值比较。如果所需等待超过阈值，则确定等待过长，且所述方法终止于步骤1130。所述阈值可为固定时间(例如，五分钟)或可取决于预期旅途时间(例如，预期旅途时间的5%)。如果确定等待并不过长，则在步骤1125命令输出区段提供适当输出。在导航装置为PND的情况下，此输出可采取对用户的可听或可视提示的形式，从而通知用户等待是有利的，且优选提供关于等待的合适位置的指导。另一方面，在导航装置为服务器的情况下，所述输出将为发射到定位装置(或请求信息的其它装置)的信息的形式，所发射的信息使定位装置(或其它装置)能够提示用户。在替代布置中，在步骤1115中考虑所述等待是否过度，且省略步骤1120。步骤1115可经布置以通过将一时间分量包括于成本函数中来考虑等待时间。此将允许等待时间相对于成本函数中的增益偏移。举例来说，在基于征税的成本函数(但包括与旅途时间有关的一项)的情况下，将相对于等待所花费的额外时间自动地加权等待的货币益处。成本函数的实例将为:F=E (m+ α Τ)其中F为成本函数，对路线中的道路(所述路线的段或部分)求和，m为在特定时间使用一道路的货币成本，且T为用于所述道路(或道路的部分)的预期行进时间。T也可(例如)与时间有关，以考虑到高峰时间时的较缓慢交通。T还可包括任何等待时间。α为用以调整货币成本与时间之间的权重的参数。步骤1115中的确定可以各种方式确定。在一个实例中，处理器可基于成本数据确定是否将在在到达所述路线的一部分的预期时间之后的时间减少与所述路线的所述部分相关联的成本。处理器可仅考虑所述路线的所述部分处的预期到达时间左右的时间范围。所述时间范围可为设定的持续时间(例如，在预期到达时间前后15分钟内)，或可基于预期行进时间。步骤1115对时间范围的限制可替代步骤1120中的确定或补充步骤1120中的确定。在优选实施例中，通过将等待视为替代路线来执行步骤1115。此允许使用相同或类似处理来确定成本是否可通过等待而降低。确切地说，在成本函数具有时间分量的情况下，使用与所述路线的初始计算相同的相对重要性来比较等待的优点及缺点。任选地，可修订成本函数以反映所述等待可被视为挫折(frustrating)。图12a展示道路网的一实例以说明用以表示等待的替代路线的添加。在图12a中，用户正从点1205行进到目的地1225。所述路线使用道路1220 (虚线展示)，其具有与其相关联的货币成本(例如，道路税)。然而，在预期到达道路1220不久之后，使用此道路的货币成本减少。处理器在计算(或重新计算)所述路线时用两条假想路线替换所述沿着道路1215及1220的单一路线，示意地展示于图12b中。对于这两条路线，最初沿着道路1215，但在到达道路1215的尽头之前，所述假想路线分开。图12b中继续笔直的路线表示无需等待地继续沿着道路1215及1220行进到目的地1225。另一路线表示在继续沿着道路1215及1220之前停在停放场所1210并等待。归因于此情况下的货币成本的与时间有关的性质，沿着此路线，使用道路1220的货币成本是不同的。在使用成本函数确定等待是否有利的一些实施例中，步骤1120可以省略。在一些实施例中，步骤1110可以省略，且最开始重新计算的具有假想等待路线的路线可包括于所述计算中。此考虑到了不同路线在(例如)用户被延迟且沿着一路线的各点处的预期到达时间改变的情况下可能变得优选的可能性。所述路线可使用成本函数来评估，且可选择优选路线作为正常路线。在路线存在许多具有与时间有关的成本的部分的情况下，优选路线可考虑在各个点等待的累积效应使用标准路线规划算法来计算。在一些实施例中，处理器将确定等待是否可能为可能的，且相应地调整输出。举例来说，如果将需要在高速公路上等待，则将抑制对用户建议等待，因为不能停在高速公路上。可在要考虑额外路线的情况下通过在步骤1105选择一不同路线来重复图11的过程。举例来说，在用户正自由驾驶且尚未界定目的地(终点)的情况下，可考虑界限内的所有路线，且用户在这些路线中的任一者上的费用可通过等待而得到减少的情况下被通知。在另一实施例中，与上述处理类似的处理可用以确定是否将在用户达到路线的一部分的预期时间之后不久增加与所述部分相关联的成本。“不久之后”可定义为(例如)预定时间段，或基于出发位置或当前位置与所述路线的所述部分之间的预期行进时间的百分t匕。如果确定成本将增加，则可向用户提出建议。此将使用户意识到旅途的延迟(例如，休息一会儿或选取未计划的转向)可能导致用于完成所述路线的额外货币成本或时间延迟(或由成本函数反映的其它负效应)。在本文中，对“到达” 一位置、道路或一路线的部分的引用可由用以确定与路线或路线的部分相关联的成本的相关时间替换。替代预期到达时间，可以使用将离开所述路线或部分的预期时间，或到达及离开时间两者。此将取决于所述路线的与时间有关的成本及对所述成本的评估。在一些实施例中，所述成本函数可经布置以考虑等待的货币成本。举例来说，用户可提供运输工具的每英里的成本、司机的每分钟的成本及等待稍后出发的每分钟的成本，所述导航装置可接着(例如)通过确定最少花费路线及出发时间将所述旅途的成本最佳化。通过先前内容将显而易见，本发明的教示提供一种导航装置，其允许用户考虑与时间有关的因素较容易地避开非所要位置及/或规划路线。还将了解，虽然本发明的各种方面及实施例已在此前加以描述，但本发明的范畴不限于本文中所陈述的特定布置，且实情为，本发明的范畴扩展为包含属于随附权利要求书的范畴的所有布置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，导航装置可利用任一种位置感测技术作为对GPS的替代(或实际上，除了 GPS之外)。举例来说，导航装置可利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其它任一种使装置能够确定其地理位置的系统来发挥作用。一般所属领域的技术人员还将良好理解，虽然优选实施例通过软件来实施某一功能性，但所述功能性可同样仅在硬件中(例如，通过一个或一个以上ASIC(专用集成电路))实施或实际上由硬件与软件的混合来实施。因而，本发明的范畴不应被解释为仅限于在软件中实施。最后，还应注意，虽然随附权利要求书陈述本文中描述的特征的特定组合，但本发明的范畴不限于以下所主张的特定组合，而实情为，本发明的范畴扩展为包含本文中所揭示的特征或实施例的任何组合，不管此时是否已在随附权利要求书中具体列举所述特定组
口 ο
权利要求
1.一种导航装置(500)，其包含: 处理区段(520);及 输出区段(530)，其用于响应于所述处理区段而提供输出；所述导航装置的特征在于:所述处理区段(520)能够存取地图数据(540)及回避数据(550)，所述回避数据(550)包括用于识别非所要位置的信息，且所述处理区段(520)经布置以: 接收与所述地图数据(540)有关的表示地理位置及行进方向的位置信息 '及基于所述位置信息及地图数据(540)确定所述地理位置及行进方向是否接近具有多个导航备选项的导航决策点，其中每一导航备选项对应于离开所述导航决策点的前进路线.基于所述地图数据(540)及回避数据(550)针对离开所述导航决策点的至少一条前进路线确定所述前进路线是否不可避免地包括非所要位置；及 至少部分地基于所述确定将结果信息提供给所述输出区段(530)。
2.根据权利要求1所述的导航装置(500)，其中如果沿着所述前进路线，在下一导航决策点之前到达非所要位置，则所述前进路线被确定为不可避免地包括非所要位置。
3.根据权利要求2所述的导航装置(500)，其中如果沿着所述前进路线，从后续导航决策点起的所有后续路线包括非所要位置，则所述前进路线被确定为不可避免地通向非所要位置。
4.根据任一前述权利要求所述的导航装置(500)，其中所述处理区段(520)对下列各者中的任一者执行所述确定: 从所述接近导航决策点起的每一前进路线； 从所述接近导航决策点起的对应于借以接近所述决策点的路线的延伸部分的前进路线.从所述接近的导航决策点起的前进路线，所述前进路线沿着预先规划的路线。
5.根据任一前述权利要求所述的导航装置(500)，其中所述回避数据(550)将下列各者中的至少一者识别为非所要的:收费道路、可征税路线、堵塞计费区、有高度限制的路线、有宽度限制的路线及有重量限制的路线。
6.根据任一前述权利要求所述的导航装置(500)，其中 所述导航装置(500)经布置以接收表示当前时间或将到达非所要位置的预期时间中的至少一者的时间数据，且其中: 所述回避数据(550)与时间有关；且 所述处理区段(520)至少部分地基于所述时间数据执行所述确定。
7.根据权利要求6所述的导航装置(500)，其中所述处理装置(520)调查非所要位置的非所要程度是否将会在预定时间段内改变，及下列各者中的至少一者: 对所述前进路线是否不可避免地包括非所要位置的所述确定中使用此调查的结果，及 提供给所述输出区段(520)的所述结果信息包括此调查的所述结果。
8.根据权利要求7所述的导航装置(500)，其中所述结果信息包括等待以减少非所要位置的所述非所要程度的建议。
9.根据任一前述权利要求所述的导航装置(500)，其中来自所述输出装置(530)的所述输出包括用于回避所述非所要位置的路线或方向。
10.根据任一前述权利要求所述的导航装置(500)，其中在执行所述确定时所述处理区段不将下列各者中的至少一者视为从所述决策点起的前进路线: 从导航决策点起的在到所述决策点的路上折返的路线， 从导航决策点起的重新追踪到决策点的路的路线，或 从导航决策点起的形成封闭回路的路线。
11.根据任一前述权利要求所述的导航装置(500)，其中来自所述输出装置(530)的所述输出包括基于从所述处理区段(520)接收的所述结果信息的警告。
12.根据任一前述权利要求所述的导航装置(500)，其中所述导航装置(500)包括定位装置(315)，所述定位装置(315)经布置以确定所述位置信息，所述位置信息表示所述定位装置(315)的所述地理位置及行进方向。
13.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的导航装置，其中所述导航装置(500)为服务器，且所述位置信息是从远程装置接收的。
14.一种系统,其包含: 根据权利要求13所述的导航装置(500 ；1500);及 远程装置，所述远程装置为经布置以确定位置信息的定位装置(315)，所述位置信息表示所述定位装置(315)的地理位置及行进方向。
15.—种机器实施的 导航方法,其包含: 接收表示地理位置及行进方向的位置信息；所述导航方法的特征在于其进一步包含 基于所述位置信息确定所述地理位置及行进方向是否接近具有多个导航备选项的导航决策点，其中每一导航备选项对应于离开所述导航决策点的前进路线； 存取用于识别非所要位置的信息； 基于所述用于识别非所要位置的信息针对离开所述导航决策点的至少一条前进路线确定所述前进路线是否不可避免地包括非所要位置；及 响应于所述确定输出结果信息。
全文摘要
一种导航装置包含处理区段(520)；及输出区段(530)，其用于响应于所述处理区段而提供输出；其中所述处理区段(520)能够存取地图数据(540)及回避数据(550)，所述回避数据(550)包括用于识别非所要位置的信息，且所述处理区段(520)经布置以接收与所述地图数据(540)有关的表示地理位置及行进方向的位置信息；及基于所述位置信息及地图数据(540)确定所述地理位置及行进方向是否接近具有多个导航备选项的导航决策点，其中每一导航备选项对应于离开所述导航决策点的前进路线；基于所述地图数据(540)及回避数据(550)针对离开所述导航决策点的至少一条前进路线确定所述前进路线是否不可避免地包括非所要位置；及至少部分地基于所述确定将结果信息提供给所述输出区段(530)。
文档编号G01C21/36GK103109161SQ201080068107
公开日2013年5月15日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者彼得·格尔林 申请人:通腾科技股份有限公司