具有附件控制機制的導航系統及其操作方法

2024-03-11 00:28:15 1

專利名稱：具有附件控制機制的導航系統及其操作方法
技術領域：
本發明關於ー種導航系統，特別是具有基於位置服務的系統。
背景技術：
現代可攜式消費和エ業電子產品提供的功能，包括電信和基於定置的信息服務水平不斷的提高，以支持現代生活。對於客戶端器件，如導航系統、蜂窩電話、可攜式數字助理、多功能器件尤其如此。由於用戶通過基於移動定置的伺服器件，新的和舊的使用開始採用這種新器件的空間優勢。有很多解決方案利用這種新器件的機會。一個現有的方法是使用位置信息提供 導航服務，如用於移動器件的全球定位服務(GPS)導航系統。為了競爭力，導航系統和服務提供商正在不斷地改善用戶的體驗。系統可以顯示地圖信息，導航和顯示兩點之間的路線，並致能在這些器件上的其它服務。定位系統具有定位器件能力的精確度，如幾百米內。此外，系統可以運行不同的定位功能來確認自己的位置。然而，從消費者的需求不斷増加，迫使在這ー領域的發展步伐。隨著需求的増加和商業壓カ的成長，系統需要越來越多的功能，提供及時、準確的響應速度和更高的可靠性。因此，仍然需要在可用性、功能性、性能和精度改善導航系統。鑑於在現代生活中的導航系統的重要性擴大，對於發現這些問題的解決方案是越來越重要。此外，需要降低成本、提高效率和性能，同時滿足競爭壓力増加了更大的緊迫性，為尋找這些問題的解決方案的關鍵必要性。已經長期追求解決這些問題的解決方案，但先前的發展並未教示或建議任何解決方案，因此，本領域技術人員已長期躲避解決這些問題的解決方案。

發明內容
本發明提供一種導航系統的操作方法，包括獲取含有目前位置、目前速度和目前航向的器件狀態，用以定位器件；確認預定機動點，用以利用以該目前位置和該目前航向所計算的預定機動點估計該器件在幹道上的未來位置；確定在該預定機動點的預期機動；以及產生附件控制，用以為在該預定機動點的預期機動操作該器件上的附件。本發明提供ー種導航系統，包括位置模塊，用以獲取含有目前位置、目前速度和目前航向的器件狀態，用以定位器件；連結該位置模塊的下一點模塊，用以確認預定機動點，用以利用以該目前位置和該目前航向所計算的預定機動點估計該器件在幹道上的未來位置；連結該下一點模塊的下一行動模塊，用以確定在該預定機動點的預期機動；以及連結該下一行動模塊的操作模塊，用以產生附件控制，用以為在該預定機動點的預期機動操作該器件上的附件。除了上述提到的那些部分，本發明的某些實施例具有其它的步驟或組件。當參考所附的圖式時，本領域技術人員可閱讀以下的詳細描述，以對該步驟或組件更加清楚。


圖I為本發明具有附件控制機制的導航系統的ー個實施例。圖2為導航系統的ー個實例應用。圖3為第一器件的顯示接ロ。圖4為導航系統的示例方塊圖。圖5為導航系統的控制流。
圖6為本發明導航系統操作方法的流程圖的進一步實施例。具體實現方式充分的詳細描述以下的實施例，使本領域技術人員能製作及使用本發明。可以理解的是根據目前所揭露的其它實施例將是顯而易見的，以及在不違背本發明的範疇下，可對系統、エ藝、或機械變化進行修改。於以下的描述中，許多具體詳述能提供對本發明透徹的了解。然而，亦可明顯的在沒有這些具體詳述的情況下實現本發明。為了避免模糊本發明，並沒有詳細揭露一些習知的電路、系統配置以及過程步驟。圖式顯示該系統的實施例，該圖式為半圖解及不按比例，特別是ー些尺寸用以清晰的表示以及誇張的顯示於圖式中。同樣地，雖然為了便於描述，圖式普遍顯示相似的方向，這在圖式中的描繪大部分是隨意的。一般來說，本發明可於任何方向操作。在圖式中相同的編號相對於相同的組件，實施例已編號為第一實施例、第二實施例等等以作為描述方便，且不具有任何其它的意義，或限制本發明。本領域技術人員能體會導航信息的格式不代表本發明ー些實施例中的關鍵。例如，於ー些實施例中的導航信息的格式(X，Y)，其中X及Y定義該地理位置的兩個坐標，亦即用戶的位置。於另ー實施例，導航信息是由經度及緯度的相關信息表示。於本發明的進ー步實施例，該導航信息亦包括速度組件，其系包括速率組件及方向組件。本文提及的「相關信息」包括該導航信息的描述以及用戶感興趣的信息如本地企業、辦公時間、辦公類型、廣告特價、交通信息、地圖、本地事件、以及附近的小區或個人信
O本文提及的「模塊」 ー詞可包括軟體、硬體、或其組合。例如，該軟體可為機器碼、固件、嵌入式碼及應用軟體。另外，例如，該硬體可為電路、處理器、計算機、集成電路、集成電路核心、壓カ傳感器、慣性傳感器、微機電系統(MEMS)、被動組件、或其組合。現在請參照圖I所示，其中顯示在本發明實施例中具有附件控制機制的導航系統100。該導航系統100包括第一器件102，如客戶端或伺服器，連結第二器件106，如客戶端或伺服器，與通信路徑104，如無線或有線網絡。例如，該第一器件102可以為各種任何移動器件，如手機、個人數字助理、筆記本計算機、汽車遠程信息處理導航系統、或其它多功能的移動通信或娛樂器件。該第一器件102可以為ー個獨立器件、或可以包含於車輛，例如，汽車、卡車、公共汽車、或火車。該第一器件102連結該通信路徑104與第二器件106進行通信。為了便於說明，該導航系統100以該第一器件102來描述以作為移動運算器件，雖然了解，該第一器件102可為不同類型的運算器件。例如，該第一器件102亦可為非移動計算器件如伺服器、伺服器場、或桌上型計算機。該第二器件106可為各種集中或分散的運算器件。例如，該第二器件106可為計算機、網格運算資源、虛擬化計算機資源、雲端運算資源、路由器、交換機、點對點分布式運算器件，或其組合。該第二器件10 6可集中於單ー計算機室、分布於不同的計算機室、分布於不同地域、或嵌入於通信網路內。該第二器件106可連結該通信路徑104以與第一器件102進行通信。該第二器件106亦可為該第一器件102中描述的客戶端類型的器件。於另ー實例中，該第一器件102可為具體的機器如主機、伺服器、群集伺服器、機架安裝式伺服器、或刀鋒型伺服器，或者為更具體的實例如IBM System zlO(TM)商業級主機或HP ProLiant ML伺服器。又例如，該第二器件106可為具體的機器如可攜式運算器件、精簡客戶端、筆記型計算機、小筆電、智能型手機、個人數字助理、或行動電話，以及具體的實例如 Apple iPhone (TM)、Palm Centro (TM)、或 MOTOQ Global (TM)。為了便於說明，該導航系統100以該第二器件106來描述以作為非移動運算器件，雖然了解，該第二器件106可為不同類型的運算器件。例如，該第二器件106亦可為移動運算器件如筆記型計算機、另ー客戶端器件、或不同類型的客戶端器件。該第二器件106可為獨立器件，或可包括於車輛，例如，汽車、卡車、公共汽車或火車。亦為了便於說明，該導航系統100為該第二器件106及該第一器件102以作為該通信路徑104的端點，雖然了解，該導航系統100可具有介於該第一器件102、該第二器件106及該通信路徑104之間不同的區隔。例如，該第一器件102、該第二器件106或其組合亦可為部分該通信路徑104的功能。該通信路徑104可為各種網絡。例如，該通信路徑104可包括無線通信、有線通信、光學、超音波、或其組合。衛星通信、行動通信、藍牙、紅外線數據協會標準(IrDA)、無線保真度(WiFi)、以及全球微波接入互操作性的無線通信(WiMAX)的實例可包含於該通信路徑104內。乙太網絡、數字用戶線路(DSL)、光纖到府(FTTH)，以及普通老式電話服務的有線通信(POTS)的實例可包含於該通信路徑104內。此外，該通信路徑104可通過若干網絡拓撲結構及距離。例如，該通信路徑104可包括直接連結、個人區域網絡(PAN)、區域網路(LAN)、都會區域網絡(MAN)、廣域網絡(WAN)或任何其組合。現在請參照圖2所示,其中顯示該導航系統100的ー個實例應用。該圖顯示從車輛202上方俯看的導航系統100。該車輛202所示為汽車，雖然也可以描述為公交車、卡車、火車或其它形式的運輸車輛202。在這個實例應用中，如前面所述，該車輛202顯示包含該第一器件102的車輛202。顯示該第一器件102安裝在汽車202的儀錶板上。該車輛202顯示兩個鏡子204例子。在此圖中，顯示該鏡子204為側鏡。由於是典型的現代生產汽車，顯示該車輛202具有兩個鏡子204為例子作為ー對側鏡。該鏡子204的一個例子是安裝在該車輛202的左側，以及其它例子為安裝在該車輛202的右側。該鏡子204的其它實例包括內部後視鏡(未顯示)安裝在該車輛202內。在此圖中，可旋轉該鏡子204的每ー個例子以箭頭表示。例如，以箭頭表示可獨立水平旋轉該鏡子204。該鏡子204的每ー個例子也可以垂直傾斜(未顯示)另ー個獨立的鏡子204。該鏡子204水平或垂直移動可以改變鏡子204中看到的區域至該導航系統100的用戶，如該車輛202的司機。該車輛202也顯示安裝在該車輛202前方的兩個車頭燈206的例子，作為典型的現代生產汽車。安裝 在該車輛202左前方的該車頭燈206的ー個例子，其它例子安裝在該車輛202右前方。在此圖中，以箭頭表示該車頭燈206的每ー個例子都可以移動。例如，在此圖中，以箭頭表示該車頭燈206可獨立於另ー個車頭燈206而水平旋轉。該車頭燈206的每ー個實例也可以傾斜垂直向上或向下(未顯示)另ー個獨立的車頭燈206。該車頭燈206的移動可以改變該車輛202通過該車頭燈206照亮的前方區域。例如，如果在此圖中的該車頭燈206向左旋轉，通過該車頭燈206照亮的區域轉移到左邊。作為另ー個例子，如果該車頭燈206傾斜向上或向下，通過該車頭燈206移動照亮的區域進ー步遠離或接近該車輛202。該車輛也顯示具有轉彎信號208的兩個例子。該轉彎信號208被定義為ー個指示燈，可以表不一種橫向移動的操作意圖。該車輛202做橫向移動的實例子包括轉彎或切換到不同的車道。作為該轉彎信號208的實例，在現代生產的汽車中，實現該轉彎信號208作為ー個閃爍燈。在此圖中，該轉彎信號208的一個例子是安裝在車輛202的左側，該轉彎信號208的另ー個例子是安裝在車輛202的右側。可以在其它方面實現該轉彎信號208，例如，附加鄰近該車頭燈206的鏡子204、在車輛202的後方、或兩者兼而有的。該車輛202也顯示側燈210的兩個例子，分別安裝在該車輛202左、右兩側。該側燈210功能作為該車輛202的司機視覺輔助，它可以照亮該車輛202的預定方向。例如，對於預定左轉的該車輛202，該車輛202左側的側燈210可以點亮，以加強所需路徑的視野。該車輛202也顯示具有安裝在該車輛202後方的相機212。該相機212作為視覺輔助功能，以提供該車輛202後方的視圖。該相機212拍攝的圖像可以顯示在安裝在該車輛202的儀錶板顯示器上。應用實例包括提供該車輛202後方障礙物的視圖，當在街道上的平行停車，和其它機動需要意識到該車輛202後方障礙物吋。如所述，該導航系統100可以提供情報，操縱附件控制來調整附件，如該鏡子204、該車頭燈206、該轉彎信號208、該側燈210、該相機212、或其結合。現在請參照圖3所示，其中顯示該第一器件102的顯示接ロ 302。該顯示接ロ 302是ー個模塊或器件，它呈現通過如圖I的該導航系統100提供或獲取的信息。該圖顯示該顯示接ロ 302與該導航系統100的用戶得益的相關信息視覺顯示。在這個實例中，如圖2的該車輛202的第一器件102可實現該顯示接ロ 302。該圖顯示在該顯示接ロ 302上的兩個幹道的交叉路ロ 304的表示。尤其是該交叉路ロ 304為丁字路ロ的形式，其中相交的幹道的ー結束在該交叉路ロ 304。該圖也顯示該交叉路ロ 304的覆蓋306顯示在該顯示接ロ 302上。該覆蓋306被定義為該導航系統100的用戶視覺增強，用於該導航系統100所產生遍歷計劃路線(未顯示)的相關信息。例如，該覆蓋306顯示所推薦該第一器件102的機動或旅遊方向，因為它接近該交叉路ロ 304計劃路線的箭頭所示。在這個例子中，該計劃路線包括右轉，通過該覆蓋306指示。該相關資料可以進一歩增強該導航導引308，這是該計劃路線的指令。現在請參照圖4所示,其中顯示該導航系統100的示例方塊圖。該導航系統100可以包括該第一器件102、該通信路徑104和該第二器件106。該第一器件102可以通過該通信路徑104在第一器件傳輸408發送信息至該第二器件106。該第二器件106可以通過該通信路徑104在第二器件傳輸410發送信息至該第一器件102。為了便於說明，該導航系統100顯示該第一器件102作為客戶端器件，雖然據了解，該導航系統100可以具有不同類型的器件作為該第一器件102。例如，該第一器件102可以是伺服器。也為了便於說明，該導航系統100顯示該第二器件106作為伺服器，但據了解，該導航系統100可以具有不同類型的器件作為該第二器件106。例如，該第二器件106可以是
客戶端器件。為了簡潔描述，在本發明實施例中，將該第一器件102描述為客戶端器件和將該 第二器件106作為伺服器器件。本發明不僅限於此器件類型的選擇。選擇為本發明的ー個實例。該第一器件102可以包括第一控制單元412、第一儲存單元414、第一通信単元416、第一用戶接ロ 418、以及位置單元420。該第一控制單元412可以包括第一控制接ロ 422。該第一控制單元412可以執行第一軟體426以提供該導航系統100的情報。該第一控制單元412可以許多不同的方式實現。例如，該第一控制單元412可以為處理器、嵌入式處理器、微處理器、硬體控制邏輯、硬體有限狀態機(FSM)、數位訊號處理器(DSP)、或其結合。該第一控制接ロ 422可以用於在該第一器件102的第一控制單元412和其它功能單元之間的通信。該第一控制接ロ 422也可用於對該第一器件102外部的通信。該第一控制接ロ 422可以從其它功能單元或從外部來源接收信息，或者可以傳遞信息至其它功能単元或外部目標。該外部來源和外部目標是指該第一器件102外部的來源和目標。該第一控制接ロ 422可以不同的方式實現，以及可以包括正與該第一控制接ロ422接ロ功能単元或外部単元不同的實現。例如，可以壓カ傳感器、慣性傳感器、微機電系統(MEMS)、光學電路、波導、無線電路、有線電路、或其結合來實現該第一控制接ロ 422。該位置單元420可以產生該第一器件102的位置信息、目前航向、目前速度，作為例子。可以許多方面來實現該位置単元420。例如，該位置単元420可以發揮功用，因為至少有全球定位系統(GPS)、慣性導航系統、蜂窩塔定位系統、壓カ定位系統、或任何組合的一部分。該位置単元420可以包括位置接ロ 432。可以使用該位置接ロ 432在該第一器件102的位置単元420和其它功能単元之間進行通信。該位置接ロ 432也可用於該該第一器件102外部的通信。該位置接ロ 432可以從其它功能單元或從外部來源獲得信息，或者可以傳遞信息至其它功能単元或外部目標。該外部來源和外部目標是指該第一器件102外部的來源和目標。該位置接ロ 432可以包括正與位置単元420的接ロ功能単元或外部單元不同的實現。可以類似實現該第一控制接ロ 422的技術和エ藝來實現該位置接ロ 432。該第一儲存單元414可儲存該第一軟體426。該第一儲存單元414也可以儲存相關信息，如廣告、興趣點(POI)、導航路由條目、或其任何組合。
該第一儲存單元414可以為易失性存儲器、非易失性存儲器、內部存儲器、外部存儲器、或其組合。例如，該第一儲存單元414可以為非易失性存儲器如非易失性隨機存取存儲器(NVRAM)、快閃記憶體、磁碟儲存器、或易失性儲存器如靜態隨機存取存儲器(SRAM)。
該第一儲存單元414可以包括第一儲存接ロ 424。該第一儲存接ロ 424可以在該第一器件102的位置単元420和其它功能単元之間進行通信。該第一儲存接ロ 424也可用於該第一器件102外部的通信。該第一儲存接ロ 424可以接收從其它功能単元或從外部來源的信息，或者可以傳遞信息至其它功能單元或外部目標。該外部來源和外部目標是指該第一器件102外部的來源和目標。該第一儲存接ロ 424可以包括正與該第一儲存單元414接ロ的功能単元或外部單元不同的實現。可以類似實現該第一控制接ロ 422的技術和エ藝來實現該第一儲存接ロ424。該第一通信単元416可以使該第一器件102與外部溝通。例如，該第一通信単元416可以允許該第一器件102與圖I的第二器件106溝通，附屬物如周邊器件或桌上型計算機，和該通信路徑104。該第一通信単元416也可以作為通信樞紐，允許該第一器件102作為通信路徑104的一部分，而不局限於至該通信路徑104的一個終點或終端單元。該第一通信単元416可以包括主動和被動組件，如微電子或天線，與該通信路徑104互動與通信。該第一通信単元416可以包括第一通信接ロ 428。該第一通信接ロ 428可用於該第一器件102的第一通信単元416和其它功能単元之間的通信。該第一通信接ロ 428可以接收從其它功能単元的信息或傳輸信息到其它功能単元。該第一通信接ロ 428可以包括正與該第一通信單元416接ロ的功能單元或外部單元不同的實現。可以類似實現該第一控制接ロ 422的技術和エ藝來實現該第一通信接ロ428。該第一用戶接ロ 418允許用戶(未顯示)與該第一器件102接口和交互作用。該第一用戶接ロ 418可以包括輸入器件和輸出器件。該第一用戶接ロ的輸入器件的實例可以包括小型鍵盤、觸摸板、軟功能鍵、鍵盤、麥克風、或其任意組合，以提供數據和通信輸入。該第一用戶接ロ 418可以包括第一顯示接ロ 430。該第一顯示接ロ 430可以包括顯示器、投影機、視頻屏幕、揚聲器、或其任何組合。該第一控制單元412可以操作該第一用戶接ロ 418以顯示該導航系統100所產生的信息。對於該導航系統100的其它功能，該第一控制單元412也可以執行該第一軟體426，包括接收位置信息的位置単元420。該第一控制單元412可以進一歩通過該第一通信單元416執行該第一軟體426與該通信路徑104交互作用。可以該第一器件102多臺器件的實施例優化該第二器件106來實現本發明。該第ニ器件106可以提供額外的或更高性能的的處理能力，與該第一器件102相比。該第二器件106可以包括第二控制單元434、第二通信單元436和第二用戶接ロ 438。該第二用戶接ロ 438允許用戶(未顯示)與第二器件106接口和交互作用。該第ニ用戶接ロ 438可以包括輸入器件和輸出器件。該第二用戶接ロ 438輸入器件的實例可以包括小型鍵盤、觸摸板、軟功能鍵、鍵盤、麥克風、或其任意組合，以提供數據和通信輸入。該第二用戶接ロ 438輸出器件的實例包括第二顯示接ロ 440。該第二顯示接ロ 440可以包括顯示器、投影機、視頻屏幕、揚聲器、或其任何組合。該第二控制單元434可以執行第二軟體442以提供該導航系統100的第二器件106的情報。該第二軟體442可以與該第一軟體426配合操作。與該第一控制單元412相比，該第二控制單元434可以提供額外的性能。該第二控制單元434可以操作該第二用戶接ロ 438以顯示信息。該第二控制單元434也可以執行該第二軟體442，用於該導航系統100的其它功能，包括通過該通信路徑104操作該第二通信単元436與該第一器件102進行通信。該第二控制單元434可以許多不同的方式實現。例如，該第二控制單元434可以為處理器、嵌入式處理器、微處理器、硬體控制邏輯、硬體有限狀態機(FSM)、數位訊號處理 器(DSP)、或其組合。該第二控制單元434可以包括第二控制器接ロ 444。該第二控制器接ロ 444可以用於第二器件106中的第二控制單元434和其它功能単元之間的通信。該第二控制器接ロ444也可以用於該第二器件106外部的通信。該第二控制器接ロ 444可以接收從其它功能單元或從外部來源的信息，或者可以傳遞信息至其它功能單元或外部目標。該外部來源和外部目標是指該第二器件106的外部來源和目標。該第二控制器接ロ 444可以不同的方式實現，且可以包括正與該第二控制器接ロ444接ロ的功能単元或外単元不同的實現。例如，可以壓カ傳感器、慣性傳感器、微機電系統(MEMS)、光學電路、波導、無線電路、有線電路、或其組合而有來實現該第二控制器接ロ 444。該第二儲存單元446可儲存該第二軟體442。該第二儲存單元446也可以存儲相關信息，如廣告、興趣點(POI)、導航路由條目、或其任何組合。該第二儲存單元446的大小用以提供額外的存儲容量，以增補該第一儲存單元414。為了便於說明，該第二儲存單元446顯示為單ー組件，但據了解，該第二儲存單元446可儲存組件的分布。也為了便於說明，該導航系統100顯示具有該第二儲存單元446作為單ー層次存儲系統，雖然據了解，該導航系統100可以在不同的配置具有第二儲存單元446。例如，可以不同的存儲技術形成該第二儲存單元446，其中形成包括不同級別的緩存、主存儲器、旋轉介質、或離線儲存的內存層次系統。該第二儲存單元446可以為易失性存儲器、非易失性存儲器、內部存儲器、外部存儲器、或其組合。例如，該第二儲存單元446可以為非易失性存儲器如非易失性隨機存取存儲器(NVRAM)、快閃記憶體、磁碟存儲器、或易失性存儲器如靜態隨機存取存儲器(SRAM)。該第二儲存單元446可以包括第二儲存接ロ 448。該第二儲存接ロ 448可以在該第二器件106的位置単元420和其它功能単元之間進行通信。該第二儲存接ロ 448也可用於第二器件106外部的通信。該第二儲存接ロ 448可以接收從其它功能単元或從外部來源的信息，或者可以傳遞信息至其它功能單元或外部目標。該外部來源和外部目標是指該第二器件106的外部來源和目標。該第二儲存接ロ 448可以包括正與該第二存儲單元446接ロ的功能單元或外部單元不同的實現。可以類似實現該第二控制器接ロ 444的技術和エ藝來實現該第二儲存接ロ448。該第二通信単元436可以使該第二器件106與外部通信。例如，該第二通信単元436可以允許該第二器件106通過該通信路徑104與該第一器件102進行通信。該第二通信単元436也可以作為通信樞紐，允許該第二器件106作為該通信路徑104的一部分，而不局限於該通信路徑104的終點或終端單元。該第二通信単元436可以包括主動和被動組件，如微電子或天線，與該通信路徑104交互作用。該第二通信単元436可以包括第二通信接ロ 450。該第二通信接ロ 450可以用於該第二器件106中的第二通信単元436和其它功能単元之間的通信。該第二通信接ロ 450可以接收來自其它功能単元的信息或傳輸信息到其它功能単元。該第二通信接ロ 450可以包括正與該第二通信單元436接ロ的功能單元不同的實現。可以類似實現該第二控制器接ロ 444的技術和エ藝來實現該第二通信接ロ 450。在第一器件傳輸408中，該第一通信単元416可以連結該通信路徑104發送信息至該第二器件106。該第二器件106可以從該通信路徑104的第一器件傳輸408接收在該第二通信單元436的信息。該第二通信単元436可以連結該通信路徑104發送信息至該第二器件傳輸410的第一器件102。該第一器件102可以從該通信路徑104的第二器件傳輸410接收該第一通信單元416的信息。該導航系統100可以通過該第一控制單元412、該第二控制單元434、或其組合來執行。為了便於說明，該第二器件106顯示具有該第二用戶接ロ 438、該第二儲存單元446、該第二控制單元434和該第二通信単元436的分區，但據了解，可以第二器件106可以具有不同的分區。例如，可以不同分割該第二軟體442，使其功能的部分或全部可以在該第ニ控制單元434和該第二通信単元436中。此外，為了清晰，該第二器件106可以包括圖4中未顯示的其它功能單元。在該第一器件102中的功能単元可以單獨和獨立於其它功能單元來運作。該第一器件102可以單獨和獨立於該第二器件106和該通信路徑104來運作。在該第二器件106中的功能単元可以單獨和獨立於其它功能單元來運作。該第二器件106可以單獨和獨立於該第一器件102和該通信路徑104來運作。為了便於說明，該導航系統100通過該第一器件102和該第二器件106來運作。據了解，該第一器件102和該第二器件106可以操作任何的模塊和該導航系統100的功能。例如，描述該第一器件102操作該位置単元420，但據了解，該第二器件106也可以操作位置單元420。現在請參照圖5所示，其中顯示該導航系統100的控制流。作為ー個實例，可以通過運行如圖4的第一軟體426、該第二軟體442、或其組合來操作該導航系統100。該導航系統100可以包括位置模塊502。該位置模塊502接收、提取、或計算如圖4的第一器件102的目前信息，其中包括位置、速度和航向。該位置模塊502可以獲取具有目前位置504、目前速度506及目前航向508的器件狀態503用以定位該第一器件102。該器件狀態503是有關用於導航目的的器件的信息。該器件狀態503包括該第一 器件102的目前位置504、目前速度506、目前航向508。該器件狀態503也可以包括有關該第一器件102的其它信息，如確認該第一器件102在居住的車庫，或者在工作場所的車庫的位置。作為進ー步的實例，該器件狀態503可以包括一個狀態來代表車輛，如圖2具有該第一器件102的車輛202啟動或關閉。該目前位置504定義為該第一器件102的地理位置,可以表示為位置坐標、街1道地址、幹道的交叉路ロ、或其組合。作為ー個實例，該位置模塊502可以從GPS、慣性導航系統、蜂窩塔定位系統、壓カ定位系統、或其任何組合獲取該目前位置504。該目前速度506定義為器件的行駛速度，如該第一器件102。該目前速度506可以通過各種儀器或技術測量。如取得該目前速度506的實例，在汽車內的裡程表可以通過估計車輪轉動速度來測量汽車的目前速度506。該目前航向508定義為器件的行駛方向，如第一器件102。作為ー個實例,該位置模塊502通過比較該目前位置504與該目前位置504先前的形式來獲得目前航向508。作為進ー步的實例，該位置模塊502可以操作指南針以獲得目前航向508。作為ー個實現實例，可以該導航系統100實現該位置模塊502，可以圖4的位置單元420、圖4的第一軟體426、或其組合來實現該位置模塊502。該位置模塊502可以發送具有目前位置504、目前速度506、目前航向508的器件狀態503至下一點模塊510。該下一點模塊510確認或估計在該導航系統100會遇到的幹道上形狀點或位置。形狀點定義為在導航資料庫中儲存的地理位置，其中確認在幹道或路段上的ー個轉折點或終點。例如，在導航資料庫中，通過形狀點定義路段的曲率來定義ー個彎曲的路段。作為進ー步的實例，形狀點可以確認在幹道上的斜面開頭或結束。形狀點也可用於定義其它與導航相關的或與交通有關的位置。形狀點進ー步的實例可以包括兩個或兩個以上的幹道的十字路ロ，在新速度限制規定的幹道上的ー個點，以及幹道縮小或擴大的點。導航資料庫可以包括地圖信息，其中由該地圖信息覆蓋的區域，通過形狀點連結相應於幹道的路段來描述幹道網絡。基於位置系統訪問導航資料庫可以通過選擇連結開始和終點所需的路線的連續路段來規劃介於兩個位置之間的路線。每ー對連續路段沿著該路線加入形狀點。從該導航系統100的另ー個模塊或單元，如圖4的第一儲存單元414、圖4的第二儲存單元446或其組合，該下一點模塊510也可以接收或訪問地圖數據512。該地圖數據512是有關於預定義的地理區域的相關信息的導航資料庫，其中可以包括功能信息或路網，如前面所述，從中可以選擇兩個地點之間的航行路線。該地圖數據512可以包括路段514，其被定義為部分幹道的地圖數據512的表述。如前所述，該地圖數據512也可以包括形狀點516,這是該路段514的一個轉折點或終點。該地圖數據512也可以包括其它相關導航信息，如與該路段514相關的速度限制518。該 速度限制518是沿著著部分幹道的行車速度的行政限制，在這個實例中的部分幹道為路段514。該下一點模塊510可以將該目前位置504與在該地圖數據512的幹道網絡相比較，並能確認該路段514包括該目前位置504。該下一點模塊510也可以將該目前航向508與在路段514上的目前位置504相比較，以確定沿著該路段514的行駛方向。該下一點模塊510可以連結該位置模塊，以確認預定機動點520用於估計在幹道上的未來位置，從該目前位置504和該目前航向508計算該預定機動點。該預定機動點520定義為從該目前航向508方向的路段514的目前位置504會遇到的下一形狀點516。該下一點模塊510可以從該目前位置504的目前航向508方向的路段514確認該預定機動點520。確認該預定機動點520意味著從該目前位置504的位置在該路段514和具有該目前航向508，該下一點模塊510可以推斷沿著該路段514到該路段514的下一形狀點516的例子。該形狀點516為下ー此點,其中該導航系統100會遇到。該下一點模塊510可以指定該形狀點為該預定機動點520。作為ー個實現實例，可以該導航系統100實現該下一點模塊510。可以圖4的第一控制單元412連結該第一儲存單元414、該第一軟體426、該第二控制單元434連結該第二 儲存單元446、該第二軟體442、或其組合來實現該下一點模塊510。該下一點模塊510可以發送該預定機動點520到下一行動模塊522。該下一行動模塊522的目的是要確定ー種機動，通過器件配合其到達該預定機動點520。對於ー些可能出現的這類機動，該下一行動模塊522可以選擇最有可能的機動。該下一行動模塊522可以從該位置模塊502接收該目前位置504和該目前速度506。該下一行動模塊522可以在該預定機動點520確定預期機動524。該預期機動524是一種機動，通過在該預定機動點520的器件(如第一器件102)沿著幹道需要維持進度。該預期機動524的實例包括左轉、右轉、迴轉，當該預定機動點520表示轉彎或交叉路ロ。該預期機動524進ー步的實例包括啟動或完成一個斜坡，斜坡為向上或向下。確定該預期機動524表示該下一行動模塊522可以計算出該時間直到到達該預定機動點520。確定該預期機動524也意味著確定該預定機動點520機動的性質。該下一行動模塊522可以該目前位置504和該目前速度506計算出的該預定機動點520的到達。該下一行動模塊522可以決定從該目前位置504到該預定機動點520的距離，以及除以該目前速度506的距離。由此產生的值是達到該預定機動點520所需的時間。該下一行動模塊522也可以確認進ー步路段514以進一歩目前航向508連結該預定機動點520。該下一行動模塊522可以查詢該地圖數據512，以確定該進ー步路段514是否連結該預定機動點520。該下一行動模塊522可以基於該進ー步路段514選擇該預期機動524，以便在順利通過該預定機動點520後，該預期機動524能使該器件按照該進ー步路段 514。基於預定的標準，該下一行動模塊522可以選擇該進ー步路段514。例如，對於該預定機動點520連結ー些路段516。該下一行動模塊522可以選擇該進ー步路段514，它提供從該目前位置504的筆直路徑。另ー個實例，該下一行動模塊522可以選擇遵循的主要路線的進ー步路段514。例如，如果該預定機動點520為兩個幹道的交叉路ロ，該預期機動524可以包括左轉、右轉、或繼續直行。作為進ー步的實例，如果該預定機動點520是ー個傾斜或下降的開始，該預期機動524可以包括繼續直行斜坡上升或下降。該器件到達該預定機動點520也取決於與路段514相關的速度限制518。例如，該下一行動模塊522可以計算到達該預定機動點520，基於該路段514的速度限制518，以及從該目前位置504到該預定機動點520的距離。該下一行動模塊522也可以接收該導航模塊528的計劃路線526。該導航模塊528的目的是產生或選擇有關交通或道路的相關的信息。該導航模塊528可以訪問該地圖數據512取回基於地圖的信息。該導航模塊528也能獲得有關於交通的實時信息，如道路工程的位置和影響、交通擁塞、氣象狀況、或交通意外作為實例。
該計劃路線526定義為選定的路段序列，如路段514，從起始位置到目標位置529，如前面所述。該目標位置529可以為從起始位置開始的旅程的預定終點。作為實例，通過街1道地址、位置坐標、幹道的交叉路ロ、或作為ー個地標來描述該起始位置到目標位置529。該導航模塊528可以選擇該計劃路線526，在該起始位置開始和沿著路段序列的目標位置529，如該路段514，以及通往該目標位置529。通過該從起始位置選擇路段序列，該導航模塊528可以連結該下一行動模塊522，以產生該計劃路線526到該目標位置529用以導航該器件，如第一器件102。作為ー個實例應用，用戶可以要求該計劃路線526從該目前位置504到作為該目標位置529的住家地址。該下一行動模塊522可以接收來自該導航模塊528的計劃路線526。該下一行動模塊522可以在該計劃路線526確認該預定機動點520。該下一行動模塊522可以確定在該預定機動點520與該計劃路線526 —致的預期機動524，這意味著該預期機動524是導致該器件繼續沿著計劃路線526。該下一行動模塊522也可以從該導航模塊528接收有關於該路段514的交通狀況530。該交通狀況530定義為有關影響幹道流量的事件或情況的信息。該交通狀況530可以影響該預期機動524，例如，通過提供更多的信息，可以修改該第一器件102預計到達該預定機動點520的。該交通狀況530的信息實例包括天氣狀況、當時的行車速度、道路交通事故及施エ。如果該交通狀況530包括當時的行車速度，這是不同於該速度限制518，基於該目前位置504和該交通狀況530，該下一行動模塊522可以預見到達該預定機動點520。該導航模塊528可以獲取相關於該路段514的交通狀況530，以及發送該交通狀況530到該下一行動模塊522。該下一行動模塊522可以該目前位置504、該目前速度506和該交通狀況530估計計算到達該預定機動點。例如，如果該交通狀況530在路段514放緩，在該交通狀況530使用的速度下，該下一行動模塊522可以計算到達該預定機動點520，而不是該目前速度506。在這個例子中，該第一器件102將被迫降低該目前速度506，直到它符合在交通狀況530下當時的速度，只要它在該路段514上。作為ー個實現實例，可以該導航系統100實現該下一行動模塊522。可以該第一控制單元412連結該第一儲存單元414、該第一軟體426、該第二控制單元434連結該第二儲存單元446、該第二軟體442、或其組合來實現該下一行動模塊522。該下一行動模塊522可以發送該預期機動524到操作模塊532。該下一行動模塊522也可以發送該預期機動524到該顯示模塊534，將在後面描述。該操控模塊532的目的是通過該器件產生控制以操作響應該預期機動524的附件536。該附件536是ー個對象或實現，提供額外的功能到器件或實體，其中該附件536是ー個組成部分。在圖2的車輛202的實例中，該車輛202可以為器件或實體，以及該附件536可以為圖2的鏡子204、圖2的車頭燈206、圖2的轉彎信號208、圖2的側燈210、或圖2的相機212。該操作模塊532可以連結該下一行動模塊522以產生附件控制538用以操作該附件536在一個器件上，如該第一器件102，作為在該預定機動點520的預期機動524。該操作模塊532可以安排該附件控制538以配合該預期機動524。該操作模塊532可取決於該預期機動而產生該附件控制538。例如，如果該第一器件102是繼該計劃路線526，其中包括在即將到達的交界處轉彎，該下一行動模塊522可以確定該預期機動524為轉彎。該操作模塊532可以產生該附件控制538在指示該車輛202到達該預定機動點520的幾秒鐘前激活左邊的轉彎信號208。該附件控制538的時間可以依據接近該預定機動點520的速率。對於多個和連續出現的該預定機動點520可以預先計算時機。例如,該預定機動點520可以是ー個右曲線，緊接著另ー個預定機動點520左曲線作為S型曲率。該操作模塊532到達該預定機動點520後，可以在轉彎的方向產生附件控制538的另ー個以指示該車頭燈206水平轉動，同時也指示該鏡子204向左側水平轉動。當已經完成該預期機動524，該操作模塊532可以取消該轉彎信號208和轉動該車頭燈206，以及該鏡子204回到其默認位置。另ー個實例為，如果該第一器件102接近山丘，該下一行動模塊522可以確定該預期機動524是斜面變化。該操作模塊532可以產生該附件控制538以指示該車頭燈206垂直傾斜。該指令可以是向上傾斜或向下傾斜，取決於該斜面變化是否為上坡或下坡。該操控模塊532的其它實例產生該附件控制538包括操作該側燈210，當順利通過ー個急轉彎時、或者指示該相機212，當該車輛202在停車場機動倒車吋。該操控模塊532的另ー個實例操作該附件536包括開啟或關閉該附件536，如該轉彎信號208、該側燈210、該前車頭燈206、或該相機212。作為ー個實現實例，可以該導航系統100實現該操作模塊532。可以該第一控制單元412連結圖4的第一通信単元416、該第一軟體426、該第二控制單元434連結圖4的第二通信單元436、該第二軟體442、或其組合來實現該操作模塊532。從該操作模塊532，該導航系統100可以移動該顯示模塊534。該顯示模塊534的目的是產生該預期機動524的增強表示以呈現在顯示器組件上。該顯示模塊534可以收到從該下一行動模塊522的預期機動524。該顯示模塊534可以產生有關於在器件上的預期機動524的覆蓋306，如前所述的第一器件102。產生該覆蓋306意味著構建該預期機動524的表示。該顯示模塊534也呈現該覆蓋306在顯示器上。在圖3中的圖式包括該覆蓋306的實例呈現在圖3的顯示接ロ 302上，當該車輛接近交叉路ロ吋，該預期機動524包括右轉。該覆蓋306可以假定為各種形式。該覆蓋306的實例包括視覺表示、音頻表示、或兩者兼而有的。在圖2的實例，該覆蓋306顯示在視覺上以箭頭放在路線圖上面來表示行進方向。作為音頻形式的實例，該覆蓋306可以包括合成的語音指令。當通過該下一行動模塊522更新該預期機動524和通過該顯示模塊534接收該預期機動524時，該顯示模塊534可以修改該覆蓋306。從該顯示模塊534，該導航系統100的控制流可以返回該位置模塊502。作為ー個實現實例，可以該導航系統100實現該顯示模塊534。可以該第一控制單 元412連結圖4的第一用戶接ロ 418、該第一軟體426、該第二控制單元434連結圖4的第ニ用戶接ロ 438、該第二軟體442，或兩者兼而有的來實現該顯示模塊534。
可以在該第一器件102和該第二器件106之間分割該導航系統100。例如,該導航系統100可以分割為該第一器件102、該第二器件106、或兩者兼而有的的功能単元。可以實現該導航系統100作為在該第一器件102、該第二器件106、或兩者兼而有的的額外功能單元。已經發現該導航系統100可以在器件(如第一器件102)內使基於位置的功能的完成和一個或多個附件536的控制。該導航系統100可以產生附件控制538來操作該附件536，以及顯示該覆蓋306以增加提供給該導航系統100用戶的信息。該導航系統100可以執行所描述操作，基於該交通狀況530、速度限制518、或目前速度506。也已經發現，該導航系統100可以提高該導航系統100用戶的安全。例如，用戶駕駛的車輛202具有該導航系統100，產生該附件控制538來操作該轉彎信號208可以讓其它司機了解該用戶的意圖為變換車道或轉彎。該導航系統100可以產生一個或多個附件536 的附件控制538，無需該用戶參與，可以提高該用戶的安全。具有該目前位置504、該目前速度506、目前航向508的該器件狀態503到該附件控制538的物理轉換導致在物理世界移動，如使用該器件102或車輛的人們，基於該導航系統100的操作。由於發生在物理世界的移動，該移動本身創造更多的信息轉換回該附件控制538的產生，用於該導航系統100的持續操作並繼續在物理世界移動。以該導航系統100為例描述該模塊功能或命令。可以分割不同的模塊。每ー個模塊可以單獨和獨立於其它模塊操作。現在請參照圖6所示，其中顯示本發明導航系統操作方法的流程圖的進一步實施例。該方法600包括在方塊602中，獲取含有目前位置、目前速度和目前航向的器件狀態用以定位器件；在方塊604中，確認預定機動點，用以利用以該目前位置和該目前航向所計算的預定機動點估計該器件的未來位置；在方塊606中，確定在該預定機動點的預期機動；以及在方塊608中，產生附件控制，用以為在該預定機動點的預期機動操作該器件的附件。由此產生的系統和方法是為直接的、具成本效益的、簡單的、高度靈活的、準確的、靈敏的、有效的，以及通過適應已知的組件作為準備、高效率、經濟生產、應用和利用。本發明另一重要方面為其有價值地支持及服務以降低成本、簡化系統以及提高性能的歷史趨勢。所以，該實施例的這些及其它有價值方面至少促進該技術的狀態到下一個新的水平。雖然已結合特定的最佳模式來描述本發明，可以理解任何本領域技術人員均可明顯的根據上述的描述具有很多選擇、進行修改及變更。因此，在不違背本發明所包括的申請專利範圍的範疇下，可對上述進行替換、修改及變更。以說明性及非限制性的意味解釋記載於本發明或圖式中的所有事宜。
權利要求
1.ー種導航系統操作方法，包括 獲取含有目前位置、目前速度和目前航向的器件狀態，用以定位器件； 確認預定機動點，用以利用以該目前位置和該目前航向所計算的預定機動點估計該器件在幹道上的未來定置； 確定在該預定機動點的預期機動；以及 產生附件控制，用以為在該預定機動點的預期機動操作該器件上的附件。
2.如權利要求I所述的方法，進ー步包括在該器件上產生與該預期機動關聯的覆蓋。
3.如權利要求I所述的方法，其中，確定該預期機動包括 估計以該目前位置和該目前速度計算出的該預定機動點的到達； 確定進一歩目前航向以及與該預定機動點連結的進ー步路段；以及 基於該進一歩路段選擇該預期機動。
4.如權利要求I所述的方法，進ー步包括 產生到目標位置的計劃路線，用以導航該器件；以及 確認在該計劃路線上的該預定機動點。
5.如權利要求I所述的方法，進ー步包括 產生到目標位置的計劃路線，用以導航該器件； 確認在該計劃路線上的該預定機動點；以及 確定該預定機動點的該預期機動與該計劃路線一致。
6.—種導航系統,包括 位置模塊，用以獲取含有目前位置、目前速度和目前航向的器件狀態，用以定位器件；連結該位置模塊的下一點模塊，用以確認預定機動點，用以利用以該目前位置和該目前航向所計算的預定機動點估計該器件在幹道上的未來位置； 連結該下一點模塊的下一行動模塊，用以確定在該預定機動點的預期機動；以及連結該下一行動模塊的操作模塊，用以產生附件控制，用以為在該預定機動點的預期機動操作該器件上的附件。
7.如權利要求6所述的系統，進ー步包括連結該下一行動模塊的顯示模塊，用以在該器件上產生與該預期機動關聯的覆蓋。
8.如權利要求6所述的系統，其中，該下一行動模塊用以估計以目前位置和目前速度所計算的該預定機動點的到達、用以確定進ー步目前航向及與該預定機動點連結的進ー步路段、以及用以基於該進一歩路段選擇該預期機動。
9.如權利要求6所述的系統，進一歩包括 連結該下一行動模塊的導航模塊，用以產生到目標位置的計劃路線，用以導航該器件，以及其中 該下一行動模塊用以確認在該計劃路線上的該預定機動點。
10.如權利要求6所述的系統，進一歩包括 連結該下一點模塊的導航模塊，用以產生到目標位置的計劃路線，用以導航該器件；以及其中 該下一點模塊用以確認在該計劃路線上的該預定機動點；及 該下一行動模塊用以確定該預定機動點的該預期機動與該計劃路線一致。
全文摘要
一種具有附件控制機制的導航系統及其操作方法包括獲取含有目前位置、目前速度和目前航向的器件狀態，用以定位器件；確認預定機動點，用以利用以該目前位置和該目前航向所計算的預定機動點估計該器件在幹道上的未來位置；確定在該預定機動點的預期機動；以及產生附件控制，用以為在該預定機動點的預期機動操作該器件上的附件。
文檔編號G01C21/00GK102645216SQ20121003391
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月15日 優先權日2011年2月15日
發明者M·H·C·阮, 李漢鴻 申請人:泰為信息科技公司