用于車輛內置的導航裝置的路徑引導方法

專利名稱：用于車輛內置的導航裝置的路徑引導方法
技術領域：
本發明通常涉及到一種導航裝置，特別是涉及到一種用于車輛內置的導航裝置的路徑引導方法。
背景技術：
利用衛星信號的導航首先被用于飛行器和船舶，而現在普遍的被用于車輛。隨著車輛已經裝備了利用人造衛星的車輛內置的導航裝置，已經開發了很多技術來更準確地跟蹤車輛。這種車輛內置的導航裝置接收來自人造衛星的有關車輛位置的數據，讀取來自車輛中的裝置的地圖數據，并且為用戶可視聽地在地圖上定位最短路徑。路徑引導功能對車輛內置的導航裝置非常重要。在計算出到達目的地的最佳路線之后，當車輛起動并且在視線內出現交叉口時，就將有關交叉口的信息提供給用戶。
當車輛到達指定點(例如，前方100或300米)時，就將有關交叉口的引導信息通過語音并伴隨有關圖像提供給用戶，以便用戶可以預先知道在前方交叉口的轉彎方向。
然而，通過在轉彎期間在交叉口處向用戶提供有關下一個交叉口的引導信息或者在偏離軌跡時提供預定的交叉口信息，常規車輛內置的導航裝置可能會迷惑用戶。

發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種用于車輛內置的導航裝置的改進的路徑引導方法。
本發明的另一個目的是提供一種路徑引導方法，該方法可以排除在出現連續的交叉口的情況下或在車輛偏離軌跡時提供有關下一個交叉口的引導信息的迷惑狀況。
通過所提供的用于車輛內置的導航裝置的路徑引導方法完成上述及其他目的。為了通過最佳路線引導車輛到達目的地，基于從交通信息中心通過移動通信網絡收到的路徑引導數據來確定車輛是否在預定交叉口范圍之內的軌跡上。如果車輛在交叉口范圍內的軌跡上，就按照預定自由行駛條件確定車輛是否處于自由行駛(free run)狀態而不提供預備路徑引導消息來迷惑處于自由行駛狀態的駕駛員。根據確定結果，有選擇地提供預備路徑引導消。
自由行駛條件包括車輛的定位方向和計算路徑的方向之間的一致性，車輛采用的路線和在交叉口的其它路線之間的方位差，車輛從交叉口移動的距離，以及交叉口和下一個交叉口之間的距離。


結合附圖，從下面的詳細說明中，本發明上述及其他目的、特征及優點將變得更加明顯，其中圖1說明本發明適用的導航系統的結構；圖2是一流程圖，說明按照本發明的實施例的路徑引導控制操作；以及圖3說明按照本發明的實施例確定自由行駛狀態的方法。
具體實施例方式
接下來參考附圖將說明本發明的最佳實施例。在下面的說明中，由于眾所周知的功能或者構造在不必要的細節上會混淆本發明，這里將不詳細描述它們。
在利用便攜式終端的車輛內置的導航的上下文中將說明依照本發明的車輛內置導航裝置。
名為“利用便攜式終端的導航系統及其路徑引導方法”的第2000-47955號韓國專利申請公開了一種利用便攜式終端的車輛內置的導航裝置的實例。已公開的導航系統包括便攜式終端和交通信息中心。
參考圖1將說明該導航系統。圖1中，導航系統包括便攜式終端200、移動通信網絡以及交通信息中心300。
交通信息中心300由計算機310、交通信息服務器320、路徑計算服務器330、網絡服務器340、地圖數據存儲器312以及實時交通信息存儲器322組成。計算機310根據預先檢查過的路線和交通條件(例如，在全國范圍內的道路網和交通管制)產生地圖數據。地圖數據存儲在地圖數據存儲器312中。交通信息服務器320從多個交通信息搜集傳感器接收交通信息并且將其作為實時交通信息存儲在實時交通信息存儲器322中。路徑計算服務器330基于地圖數據和實時交通信息來計算車輛的當前位置到其目的地之間的最佳路線并且產生有關計算出的最佳路線的路徑引導數據。網絡服務器340將交通信息中心300連接到移動通信網絡。
移動通信網絡將從便攜式終端200接收的有關車輛現行位置和目的地的信息發送到交通信息中心300。響應來自便攜式終端200的下載請求，移動通信網絡把從交通信息中心300接收的最佳路線引導數據發送到便攜式終端200。該移動通信網絡200無線連接到便攜式終端200以用于無線連接服務，并且可以利用現有的數字蜂窩式系統或PCS系統來建立。或者，可以用當前已開發出的IMT-2000系統作為移動通信網絡200。
便攜式終端200包括GPS(全球定位系統)引擎(engine)202、GPS引擎204、RAM(隨機存取存儲器)206、ROM(只讀存儲器)208、CPU(中央處理單元)210、語音處理器211、陀螺儀傳感器212、速度傳感器214、麥克風(話筒)216、揚聲器218、顯示器220以及常規通信終端塊230。除了導航相關功能塊的部件，包括GPS天線202、GPS設備204、陀螺儀傳感器212以及速度傳感器214都來自常規便攜式終端。然而，RAM206可以存儲從交通信息中心300下載的數據，而ROM208可以存儲交叉口的圖像數據。語音處理器211具有一語音IC(集成電路)并且存儲可聽地提供路徑信息的話音數據。顯示器220可以是LCD(液晶顯示屏)并且用圖表顯示最佳路線信息。由揚聲器218用語音輸出最佳路線信息。
便攜式終端200從交通信息中心300通過移動通信網絡下載路徑引導數據并且基于路徑引導數據來引導用戶以最佳路線達到目的地。由顯示器220可視地，或由揚聲器218可聽地，或兩者結合將最佳路線通知給用戶。由包含著交叉口名稱及在交叉口轉彎方向的交叉口信息來描述最佳路線。
根據本發明的實施例，為了提供車輛內置的導航裝置中的改進的路徑引導，如果車輛不僅在軌跡上而且還處于預置交叉口范圍之內，則確定依照預置條件車輛是否處于自由行駛狀態。按照確定結果有選擇地將預備路徑引導消息提供給車輛的駕駛員，由此可以防止由不適當的預備路徑引導消息所引起的混亂。自由行駛狀態被定義為車輛與計算出的最佳路線的偏差，即使便攜式終端確定車輛是在軌跡上。在自由行駛狀態中，沒有提供給駕駛員可以引起混亂的預備路徑引導消息。為了確定自由行駛狀態，檢查車輛是否在軌跡上以及它是否在預置交叉口范圍之內。后者不是一個強制性條件。也就是說，如果車輛在軌跡上，可以直接確定車輛是否處于自由行駛狀態。在這種情況下，提高了系統負載，而改進系統性能可以抑制負載增高。
圖2是說明路徑引導控制操作的流程圖，而圖3敘述按照本發明的實施例的自由行駛狀態確定操作。
參考圖1、2和3，交通信息中心300基于當前車輛位置的數據及從安裝在車輛上的便攜式終端200接收的目的地數據來確定當前的路線，計算最佳路線，并且將處理過的引導數據(即，路徑信息)通過移動通信網絡發送到便攜式終端200。按照本發明，交通信息中心300至少具有包括有關當前車輛位置附近的路線和目的地的方向信息的道路信息和交叉口信息以便確定自由行駛狀態。
便攜式終端200基于所接收的處理過的引導數據將預備路徑引導消息提供給駕駛員并且利用陀螺儀傳感器212、速度傳感器214和GPS天線202確定車輛是否在軌跡上。如果車輛離開軌跡，便攜式終端200就再一次依據車輛的當前位置和目的地來搜尋最佳路線。
參考圖3中說明的路線，標號20表示由交通信息中心計算出的作為當前車輛位置和目的地之間的最佳路線的預置路徑。標號10表示在其離開最佳路線之后車輛實際行駛的路徑(以下，稱之為實際行駛路徑)。車輛實際沿由圖3中的箭頭指示的方向行駛。
當車輛準備從交叉口C向節點P3移動時，它可能會做出錯誤的轉彎并且朝著路徑10中的節點P1前進。接著，由于便攜式終端200利用陀螺儀傳感器212、速度傳感器214和GPS天線202發現節點P1和節點P3之間的沒有較大的誤差，所以便攜式終端200確定車輛仍在軌跡上。換句話說，便攜式終端200無法精確地確定車輛是在節點P1，還是在節點P3上。在這種情況下，便攜式終端200確定車輛在軌跡上并且將相應的預備路徑引導消息，即錯誤的路徑信息提供給駕駛員。例如，在發出預備引導消息″下一個交叉口向右轉″之后，車輛在交叉口C錯誤地轉向節點P1，然后相應可視和可聽地接收適于節點P3的錯誤預備引導消息“前方200米左轉”。因此，駕駛員被錯誤的消息所迷惑。
在本發明的實施例中，為了在上述情況下不迷惑駕駛員，即使確定車輛在預置交叉口范圍內的軌跡上，還是會確定車輛是否滿足稍后將詳細說明的預置自由行駛條件。如果車輛滿足自由行駛條件，就確定車輛實際上已偏離軌跡并且不會把與下一個節點相關的預備引導消息提供給駕駛員。也就是說，車輛以自由行駛狀態行駛。在此，最好在確定自由行駛狀態之前檢查傳感器是否故障。
然后，當車輛通過節點P1并且到達節點P2時，便攜式終端200精確確定車輛明顯地偏離軌跡。便攜式終端200再一次連接到交通信息中心300，接收新的最佳路線信息，并且引導車輛新的最佳路線。如果車輛做出了明顯的錯誤轉彎并且朝著節點P4行駛，便攜式終端200就確定車輛明顯地偏離軌跡，而沒有進入自由行駛狀態。
結合圖3中說明的路線，參考圖2說明依照本發明的實施例的自由行駛狀態確定操作。
參考圖2，便攜式終端200在步驟100中計算車輛每次行駛預定的距離所處的位置并且在步驟102中基于車輛位置數據和從交通信息中心300接收的路徑信息來確定車輛的路徑行駛狀態。在步驟104中，便攜式終端200利用從交通信息中心300收到的交叉口信息來確定車輛是否在預置交叉口范圍之內。依靠道路類型分別設置交叉口范圍。例如最好就在高速通道中的交叉口而言，將交叉口范圍設置成半徑為500米的區域。在普通道路中，就交叉口而言，最好將交叉口范圍設置成半徑為300米的區域。顯而易見，交叉口范圍不局限于上述指定的距離，而且可以根據相應國家的路況自由地設置。因此，最好將交叉口范圍設置為300米到500米。在圖3中，就交叉口C而言，交叉口范圍是一個半徑為300米或500米的區域。在上所述，在本發明中，當可以減少系統負載時，確定車輛是否在交叉口范圍之內不是強制性的。換句話說，可以省略圖2中的步驟104。如果車輛在軌跡上，就直接確定車輛是否處于自由行駛狀態。在這種情況下，增大了系統負載，這可以通過改進系統性能來克服系統負載的增大。
如果在步驟104中，車輛不在交叉口范圍之內，在步驟108中便攜式終端200就確定車輛是否偏離軌跡。例如，在圖3中，如果在節點P2的車輛超出了交叉口范圍處于明顯不同于計算的最佳路線的路徑上，便攜式終端2 00就確定車輛偏離軌跡。在N次檢查之后完成偏離軌跡確定。如果車輛偏離軌跡，便攜式終端200就重新連接到交通信息中心300，從交通信息中心300下載新的路徑信息，并且在步驟110中引導駕駛員沿著新的路徑行駛。
另一方面，在步驟104中，如果車輛在交叉口范圍之內，便攜式終端200在步驟106或步驟108中就基于從陀螺儀傳感器212、速度傳感器214以及GPS天線202收到的信息，及從交通信息中心300收到的路徑引導數據來確定車輛在軌跡上還是偏離軌跡。例如，如果車輛處于明顯不同于計算出的最佳路線20的路線中的交叉口范圍之內的節點P4上，便攜式終端200就確定車輛偏離軌跡。在N次檢查之后完成偏離軌跡確定。如果車輛偏離軌跡，便攜式終端200就重新連接到交通信息中心300，從交通信息中心300下載新的路徑信息，并且在步驟110中引導駕駛員沿著新的路徑行駛。
如果車輛在交叉口范圍之內的軌跡上，便攜式終端200就前進到步驟211以便精確確定車輛是否在實際軌跡上或者不探測車輛的偏離軌跡狀態。在步驟112中，便攜式終端200確定車輛是否處于自由行駛狀態。根據本發明的實施例，檢查以下條件以確定自由行駛狀態。其中，條件(1)和(3)涉及到實際行駛路徑和計算路徑，而條件(2)和(4)則涉及到交叉口形狀和交叉口地勢。
(1)車輛的定位方向是否與計算路徑的方向一致；(2)車輛在交叉口采用路線的方位角和其他路線的方位角之間的差值；(3)車輛從交叉口行駛過的距離；以及(4)當前交叉口和下一個交叉口之間的距離。
在步驟114中，便攜式終端200依照上述條件確定車輛是否處于自由行駛狀態。在自由行駛狀態中，便攜式終端200在步驟116中臨時中止向駕駛員提供混亂的預備引導消息。例如，如果車輛在圖3中的節點P1或P3上，它就確定車輛是否處于自由行駛狀態。在節點P1，車輛滿足自由行駛條件，而在節點P3，它不滿足自由行駛條件。
在圖3的路徑10中，保持自由行駛狀態直到車輛移動到不滿足自由行駛條件的節點。在自由行駛狀態中，不會向駕駛員提供預先引導消息以避免預先引導消息引起混亂。
下面更詳細地說明自由行駛條件。
利用從交通信息中心(300)接收到達目的地的路線信息和交叉口信息來檢查條件(1)和(2)。
條件(1)便攜式終端200的陀螺儀傳感器212確定車輛是否定位在計算路徑20的方向。當車輛的行駛方向不同于計算路徑20的方向時，則滿足條件(1)。如果車輛的朝向超出路徑20的方向30°，便攜式終端200就無法正常地確定車輛是否在軌跡上或偏離軌跡。因此，在自由行駛狀態中的角度盡可能地保持在10°和30°之間。
條件(2)所檢查的項目是車輛偏移軌跡的路線和計算路徑之間的方位差，以及，車輛偏離軌跡的路線和與計算路徑的最接近的路線之間的方位差。當兩者的方位差為30°或以下時，則滿足條件。
條件(3)車輛根據道路類型從交叉口移動的距離是不同的。如果在高速路的情況下車輛從交叉口移動20至30米，以及如果在正常路線的情況下車輛從交叉口移動5到10米，則滿足條件(3)。
條件(4)當前交叉口和下一個交叉口之間的距離為300米或以下，最好為100米或更短。基于道路類型這也是不同的。在高速路中交叉口之間的距離通常較長。當車輛在高速通道中的交叉口轉彎后不久，由于不可能發布預備引導消息，所以，同正常路線相比，可以延長自由行駛狀態。因此，對于普通道路，盡可能地使當前交叉口和下一個交叉口之間的距離為100米或更少，而在高速路中，則盡可能地為100至300米。
只有滿足上述所有條件，便攜式終端200才確定車輛處于自由行駛狀態。例如，如果車輛的定位方向與計算路徑的方向之間的差值大約為20°或更高，實際行駛路線的方位角與在交叉口的其它路線的方位角之間的差值為30°或更低，車輛在正常路線中移動了7米或遠離交叉口，并且當前交叉口與下一個交叉口之間的距離為100米或更少，它就確定車輛處于自由行駛狀態。
只要滿足條件(1)至(4)，就保持自由行駛狀態。于是，當車輛繼續行駛在實際行駛路徑10中時，則滿足所有四個條件。便攜式終端200在步驟114中確定車輛部不處于自由行駛狀態并且在步驟118中向駕駛員提供指定的路徑引導。
根據如上所述的本發明，為了提供改進的車輛內置的導航(裝置)，當車輛在預定的交叉口范圍之內時，它依照預置條件確定車輛是否處于自由行駛狀態。根據確定結果，有選擇地向駕駛員提供預備引導消息。因此，避免了向駕駛員提供引起混亂的錯誤引導消息。
上面，盡管參考最佳實施例已經對本發明進行了說明和描述，應該注意的是，在不脫離以下權利請求定義的本發明的精神和范圍的情況下，本領域的技術人員可以對形式和細節進行不同改變。
權利要求
1.一種用于車輛內置的的路徑引導方法，包括以下步驟基于從交通信息中心通過移動通信網絡收到的路徑引導數據來確定車輛是否在預定交叉口范圍內的軌跡上；如果車輛在交叉口范圍之內的軌跡上，根據預定的自由行駛條件確定車輛是否處于自由行駛狀態，在自由行駛狀態下不提供迷惑駕駛員的預備路徑引導消息，以及根據確定結果有選擇地提供預備路徑引導消息。
2.根據權利請求1的路徑引導方法，其中，自由行駛條件包括車輛定位方向和計算路徑的方向之間的一致性、車輛采用的路線和在交叉口的其它路線之間的方位差、車輛從交叉口移動的距離以及交叉口和下一個交叉口之間的距離。
3.根據權利請求2的路徑引導方法，其中，通過檢查車輛偏離軌跡的路線的方位角和計算路徑中的路線的方位角之間的差值，以及車輛偏離軌跡的路線的方位角和與計算路徑中的路線最接近的路線的方位角之間的差值，來確定車輛采用的路線和在交叉口的其它路線之間的方位差。
4.根據權利請求1的路徑引導方法，其中，就交叉口而言，預定交叉口范圍是一具有數百米半徑的區域。
5.根據權利請求4的路徑引導方法，其中，在普通道路中的和高速通道中，半徑是不同的。
6.根據權利請求5的路徑引導方法，其中，在普通道路中半徑是300。
7.根據權利請求5的路徑引導方法，其中，在高速通道中半徑是500。
8.一種用于車輛內置的導航裝置的路徑引導方法，包括步驟基于從交通信息中心通過移動通信系統收到的路徑引導數據來確定車輛是否在交叉口范圍之內；如果車輛在交叉口范圍之內，基于包含在路徑引導數據中的計算出的路徑信息來確定車輛是否在軌跡上；如果車輛在計算路徑中的軌跡上，根據預定自由行駛條件確定車輛是否處于自由行駛狀態，在自由狀態下，不提供迷惑駕駛員的預備路徑引導消；在自由行駛狀態中停止預備路徑引導消息的提供；以及如果不滿足自由行駛條件，就在車輛到達下一個交叉口之前提供預備路徑引導消息。
9.根據權利請求8的路徑引導方法，其中，自由行駛條件包括車輛定位方向和計算路徑的方向之間的一致性、車輛采用的路線和在交叉口的其它路線之間的方位差、車輛從交叉口移動的距離以及交叉口和下一個交叉口之間的距離。
10.一種用于車輛內置的裝置的路徑引導方法，包括步驟基于從交通信息中心通過移動通信網絡收到的路徑引導數據來確定車輛是否在軌跡上；如果車輛在軌跡上，根據預定自由行駛條件確定車輛是否處于自由行駛狀態，在自由狀態下，不提供迷惑駕駛員的預備路徑引導消息；以及根據確定結果有選擇地提供預備路徑引導消息。
11.根據權利請求1 0的路徑引導方法，其中，自由行駛條件包括與實際行駛路徑和計算路徑有關的條件以及與交叉口形狀和交叉口地勢有關的條件。
全文摘要
一種用于車輛內置的導航裝置的路徑引導方法。為了通過最佳路線引導車輛到達目的地,基于從交通信息中心通過移動通信網絡收到的路徑引導數據來確定車輛是否在預定交叉口范圍之內的軌跡上。如果車輛在交叉口范圍內的軌跡上,根據預定自由行駛條件確定車輛是否處于自由行駛狀態,在自由狀態下,不提供迷惑駕駛員的預備路徑引導消息。根據確定結果,有選擇地提供預備路徑引導消息。
文檔編號G01C21/36GK1384340SQ02121849
公開日2002年12月11日 申請日期2002年5月3日 優先權日2001年5月3日
發明者李恩熙 申請人:三星電子株式會社