專利名稱：路線修整系統和方法
路線修整系統和方法相關申請的交叉引用本申請要求2007 年 2 月 28 日提交的名為“ROUTE SHAPINGSYSTEMS AND METHODS，， 的美國臨時申請60/892，146的權益，該申請在這里全部引入作為參考。
背景技術：
本發明涉及能使用戶在從某個起點到某個目的地的公路網上導航的導航設備，尤 其涉及一種適于導航設備用來修整(shaping)通過某個位置的路線，而不會將用戶路由到 該位置作為目的地的系統和方法。導航設備、尤其是為了在汽車中使用而設計的導航設備，能使用戶在從某個起點 到某個目的地的公路網上導航。這些設備監視其當前位置，并且向用戶提供每個路口指引 (turn-by-turn，或稱路線規劃)指令。很多導航設備都允許用戶標識起點和目的地，以及 隨后在起點與目的地之間添加中間停留點(stop)。然后，所述設備確定從起點到中間停留 點以及從中間停留點到目的地的路線。可選地，用戶可以添加第二目的地，并且所述設備確 定從起點到到目的地以及從目的地到第二目的地的路線。在為某條路線標識多個目的地時，導航設備會認為路線的每個部分都具有起點和 目的地。導航設備為該路線提供特定目的地地址或興趣點(point of interest，Ρ0Ι)，并 且所述設備期望用戶行進至該特定目的地以及停留在該目的地。除非實際到達目的地，否 則很多此類導航設備都會考慮到用戶會離開該路線。很多導航設備都能使用戶請求一條備選路線。例如，導航設備可以標識起點與目 的地之間的一條優選路線，并且用戶可以請求相同點之間的不同路線。如果別的路線可 用，則導航設備將計算備選路線。但是，設備仍舊提供至特定目的地地址或興趣點的路線， 并且期望用戶行進至該特定目的地以及在該目的地停留。例如，用戶可能希望從Kansas City(堪薩斯城)導航至芝加哥。導航設備提供堪薩斯城與芝加哥之間通過圣路易斯的路 線。用戶可以確定首選的備選路線，例如通過Des Moines(得梅因)的路線。該路線未必能 夠作為備選路線使用，并且用戶必須輸入Des Moines作為附加停留點。導航設備會將Des Moines視為中間“目的地”，并且舉例來說，所述導航設備選擇這樣一條路線，所述路線的第 一部分是到Des Moines的中心，并且所述路線的第二部分是從Des Moines的中心到芝加 哥。得到的路線有可能會將用戶帶離主要的高速公路并行進至Des Moines的地區街道以 便到達第一“目的地”，然后則通過其他地區街道并且返回到高速公路以便到達芝加哥。但 是，在本示例中，用戶不希望前往Des Moines的中心并且不希望離開高速公路。用戶僅希 望經由Des Moines而不是圣路易斯旅行至芝加哥。因此，希望提供一種能使用戶修整通過某個位置的路線，而不會將用戶路由至該 整形位置作為目的地的導航設備，所述位置例如是城市、地址、地標、區域、興趣點等等。
發明內容
本發明涉及用戶使用通過一個或多個修整位置(shape location)的一個或多個路段的最高公路等級來確定從當前位置通過所述修整位置到達目的地的路線的系統和方法。在一個方面中，本發明涉及一種可用處理系統和地圖數據操作的導航方法，所述 地圖數據指示的是具有路段的公路網，每個路段都具有公路等級。所述方法包括接收目的 地以及至少一個修整位置，以及確定每個修整位置的興趣區。選擇通過所述興趣區的最高 公路等級，并且計算從起始位置通過興趣區到達目的地的路線。所述路線包含通過興趣區 且具有最高公路等級的選定路段。在另一個方面中，本發明提供一種可用處理系統和地圖數據操作的導航方法，所 述地圖數據指示的是具有路段的公路網，每個路段都具有公路等級。所述方法包括確定起 始位置，以及接收目的地和修整位置。確定修整位置的興趣區以及通過所述興趣區的最高 公路等級。計算從起始位置通過興趣區到達目的地的可能路線，通過興趣區的可能路線具 有最高公路等級。選擇從起始位置到目的地的路線。所述路線包括通過興趣區且具有最高 公路等級的選定路段。在本發明的實施例中，確定當前位置，并且輸出從當前位置開始的路線。在此類實 施例中，可以通過處理全球定位系統(GPS)信號確定當前位置。在具體實施例中，可以通過語音輸入和/或顯示(例如使用自動語音識別技術 (ASR)等等)、觸摸屏、外部遠程數據或其他輸入技術接收修整位置和目的地。應該理解，上文中的概括性描述和下文中的詳細描述都僅僅是示例性和說明性 的，并且不必對所要保護的發明構成限制。引入并構成說明書一部分的附圖示出的是本發 明的實施例，并且其連同概括性描述一起用于說明本發明的原理。
以下參考附圖來詳細描述本發明的各種實施例，其中圖1是根據本發明實施例的路線修整系統的框圖；圖2是根據本發明實施例的路線修整方法的流程圖；圖3是根據本發明實施例的另一個路線修整方法的流程圖；圖4是根據本發明實施例的另一個路線修整方法的流程圖；圖5是根據本發明實施例的另一個路線修整方法的流程圖；圖6 10是用于根據本發明實施例的路線修整的用戶界面的屏幕顯示；以及圖11是根據本發明實施例的另一個路線修整系統的框圖。這些附圖并未將本發明局限于這里公開和描述的具體實施例。這些附圖不必按比 例繪制，取而代之的是，這些附圖重點強調的是清楚例證本發明的各種實施例。
具體實施例方式本發明的系統和方法能使用戶修整通過選定位置的導航路線，但不需要將路線導 航至所述位置作為目的地點或條件停留點(conditional stop)。在一個方面中，導航設備 確定移向選定修整位置(shape location)的路線，但并不路由到所述位置。關于這一點， 所述線路通常是駛向修整位置的，但是選擇通過或接近修整位置的最有效路線。例如，選 擇環繞被標識為修整位置的城市的路線，以便保持高速公路行進到最終目的地。在另一個示例中，所選擇的路線導航通過被標識為修整位置的十字路口(intersection)或興趣點 (POI)，但是所述路線不需要在所述十字路口或POI停留或偏離所述十字路口或Ρ0Ι。修整 位置可以是地址、十字路口、城市、州、興趣點或別的點、位置或區域，所述興趣點例如可以 是公園、商店、餐廳、旅館或別的興趣點。在這里針對修整位置使用的“通過”指的是經過、 近乎經過或接近修整位置但不將其作為停留點或目的地。在另一個方面中，導航設備具有一個或多個公路網的地圖數據。公路網具有路段 (road segement)，這些路段有時也被稱為線路(link)。每個路段都具有公路等級(road class)，例如州際、主要高速公路(major highway,或稱主要公道路)、州高速公路、干道 (arterial)、支路(collector)、居住區、巷道、坡道、未鋪路面或其他公路等級指示。導航設 備識別與修整位置輸入(entry)相對應的最高公路等級，并且根據最高公路等級來確定最 佳路線。在一個示例中，用戶界面允許用戶縮放所產生的一個或多個地圖，以便在地圖上顯 示和標識修整位置。所述導航設備將地圖區域的相對大小用于縮放等級，以便標識所述修 整位置周圍的感興趣的區域(興趣區)，并且確定從當前位置通過所述興趣區到達目的地 且具有最高公路等級的路線。然后，導航設備輸出完整路線。在另一個示例中，用戶界面允 許用戶使用語音和語音識別來輸入修整位置。識別與修整位置的語音輸入相對應的相關興 趣區。例如，關于城市的語音輸入將與除關于十字路口的語音輸入以外的不同興趣區相對 應。在這個示例中，城市的興趣區可以是五英里，而十字路口的興趣區則可以是五百英尺。 確定從興趣區到目的地且具有通過興趣區的最高公路等級的路線。所述導航設備還輸出完 整路線。此外，存在其他的示例。在這里針對興趣區使用的“通過”指的是經過、近乎經過 或接近興趣區但不將其作為停留點或目的地。在另一個方面中，存在從起始或當前位置通過興趣區到達目的地的多條可能線 路。導航設備使用不同的可能線路，并且識別出通過興趣區到達目的地的最佳路線。圖1描述了根據本發明例示實施例的路線修整系統102。所述路線修整系統102 可以包含在便攜式導航設備104、例如汽車或其他車載導航設備或是別的導航系統或設備 中。作為替換，路線修整系統102可以包含在一個或多個集成或分布式系統中，例如電話系 統、計算機系統等等。在此類實施例中，導航設備可以包括電話、PDA或類似設備，所述設備 經由無線通信設備(例如接收機和發射機或收發信機)而與諸如蜂窩電話系統、無線網絡 等外部系統進行通信。路線修整系統102包括用于存儲關于一個或多個地理區域的地圖數據的存儲器 106。所述地圖數據包括具有一個或多個路段的一個或多個公路網的數據，這些路段有時也 被稱為路線。每個路段都具有相關聯的公路等級，所述公路等級標識公路類型或是與所述 公路相關聯的其他準則，例如交通量、行進時間和/或路段距離。此外，存在其他示例。使 用不同方法來標識不同地理區域的公路等級。在一個示例中，路段被分為鄉村或城市、干 道、支路以及地區，其中干道是最高公路等級，而地區公路則是最低公路等級。在另一個示 例中，公路按順序分成州際、主要高速公路、州高速公路、干道、支路、居住區、巷道、坡道以 及未鋪路面，其中洲際是最高公路等級，而未鋪路面是最低公路等級。其他示例包括更多、 更少或不同的公路分類或是前述示例的組合或子集。此外，存在其他示例。存儲器106還可以包括地理區域的其他地圖數據，例如興趣點、地理特征、地址數 據、坐標數據、地理藏寶(geocaching)和/或地理編碼數據、警戒位置、地形數據、地理實體和/或其他地圖數據。存儲器106可以存儲目的地、修整位置，以及先前確定或以其他方式 獲取的路線。存儲器106還存儲數據、數據結構、用戶偏好信息、其他用戶信息、設備安全性信 息、操作參數數據和/或用于路線修整系統102的其他處理數據。存儲器106可以用于存 儲程序設計，包括供路線修整系統102使用的軟件、固件和/或其他程序設計或算法。存儲器106可以包括臨時、永久和/或半永久存儲器，包括易失和/或非易失存儲 器。在一個示例中，存儲器106包括可拆卸和/或不可拆卸存儲器，例如隨機存取存儲器、只 讀存儲器、EEPR0M、諸如安全數字(SD)存儲器之類的閃存、通用串行總線(USB)存儲設備、 磁性存儲器、光學存儲器和/或其他存儲器。此外，存在其他示例。在導航設備經由無線通信設備而與諸如蜂窩電話系統、無線網絡等外部系統通信 的實施例中，與將某些或所有地圖數據存儲或預先存儲在存儲器106中不同，可以經由無 線通信設備而從外部系統接收某些或所有地圖數據。位置確定系統108確定路線修整系統102的當前地理位置，或者訪問或接收那些 用于識別路線修整系統的當前位置的位置信息。在一個實施例中，位置確定系統108包括 全球定位系統(GPS)接收機，以便接收用于確定路線修整系統102的當前位置、連續位置、 速度、時間和/或方向的GPS信號。GPS天線可以與GPS接收機包含在一起。此外，也可以 使用其他GPS組件和/或其他GPS系統。另外，也可以使用其他那些使用位置確定信號或 其他定位信號的基于衛星的系統。此外，存在其他的示例。在另一個實施例中，位置確定系統108包括用于識別路線修整系統102的當前位 置和方向的航位推測(dead reckoning)系統。在這個示例中，當前位置是從所行進的距離 以及用于識別行進方向的信息中確定的。在本發明的實施例中，位置確定系統108可以接收無線通信信號，所述信號例如 可以是從蜂窩電話、無線通信系統等接收的。在這個實施例的一個示例中，位置確定系統 108根據接收到的無線通信信號以三角測量來求出當前位置和行進方向。在另一個示例中， 位置確定系統108對無線通信中的特定地理標識信息進行處理，以便例如通過蜂窩塔或其 他無線通信系統的位置來識別當前位置。在這些示例中，無線通信信號是位置確定信號。用戶界面110能使用戶輸入數據，例如目的地、修整位置、用戶偏好數據、路線選 擇和導航命令、其他導航數據、設備安全性信息、設備操作參數和/或其他數據。在一個實 施例中，用戶界面110能使用戶通過顯示器例如在地圖上或者為地圖輸入修整位置、目的 地和其他數據。也可以通過顯示器接收其他命令和參數，例如修整路線命令、路線修整數據 和指令、導航數據和指令、瀏覽以及其他命令。在另一個實施例中，輸入設備112能使用戶通過語音或別的音頻輸入來輸入修整 位置、目的地以及其他數據。可以接收其他的語音和語音命令，包括導航命令、操作命令以 及其他命令。一些語音命令的示例包括修整路線、導航、路由至、隨后路由至、路由通過、通 過修整位置路由到目的地、先路由到一個目的地再路由到一個目的地、通過修整位置路由 到目的地和通過修整位置、避開、下一次首選所述公路、以及其他語音命令。此外，存在其他 示例。用戶界面110還產生路線信息、導航和指引消息和/或顯示、其他導航信息以及與 路線修整系統102相關聯的其他數據，以便輸出給用戶。在一些實施例中，用戶界面110包括顯示屏，以便標識路線和包括地圖的其他導航信息、其他圖像和/或用于標識路線選擇 信息的文本。在其他實施例中，用戶界面110產生諸如語音或其他音頻之類的數據。所述 音頻輸出包括路由指令、其他導航命令、操作參數和/或與路線修整系統102相關聯的其他 信息。所述用戶界面110包括軟件、固件和/或硬件。用戶界面110可以包括輸入設備112。輸入設備112能使用戶輸入目的地、修整位 置和/或用于路線修整系統102的其他數據。輸入設備112的示例包括觸摸屏或顯示器、 鼠標、指示器、軌跡球、鍵盤、麥克風、其他的音頻輸入、無線或有線通信設備和/或其他輸 入設備。用戶界面可以包括輸出設備114。所述輸出設備例如通過顯示器或語音來再現 (render)路線。此外，所述輸出設備114還輸出其他數據，所述數據標識的是當前位置、目 的地、修整位置、一條或多條路線的一個或多個路段、地圖數據、用戶數據和/或其他數據。 輸出設備114的示例包括觸摸屏或其他顯示器、一個或多個屏幕顯示器、揚聲器或其他音 頻輸出、所產生的語音、音調和/或其他輸出設備。在一個實施例中，用戶界面110同時包括輸入設備112和輸出設備114。在另一個 示例中，輸入設備112和輸出設備114是組合在一起的，例如組合在觸摸屏中的。在另一個 示例中，組合的輸入和輸出設備112和114還包括其他輸入和/或輸出設備，例如麥克風和
揚聲器。語音系統116對從用戶界面110接收和/或為用戶界面產生的語音成分進行處 理。作為選擇，語音系統116可以包括用于處理接收到的語音的語音識別系統118，和/或 用于合成或以其他方式產生語音的語音生成系統120。對一些實施例來說，語音系統116是 可選的。處理系統122對路線修整系統102的操作進行控制。所述處理系統122與存儲器 106、位置確定系統108、用戶界面110以及可選的語音系統116進行通信。所述處理系統 122包括一個或多個處理器，并且可以在一個或多個分布或集成的組件或系統中實現。處理器與存儲器106通信以存儲、檢索和處理數據。所述數據可以在處理和/或 存儲之前從位置確定系統108、用戶界面110、和/或語音確定系統116接收。在處理和/ 或檢索后，所述數據可以被傳送到用戶界面110和/或語音系統116。處理系統122從位置確定系統108接收數據，例如GPS信號、通信信號或其他位置 確定信號或數據。所述處理系統122處理GPS信號或其他位置數據，以便識別路線修整系 統102的當前位置、連續位置、行進速度、行進方向、時間和/或與路線修整系統相關聯的其 他導航信息。處理系統122從用戶界面110接收數據和將數據傳送到用戶界面110。在一個實 施例中，處理系統122接收輸入數據，例如修整位置、目的地、用戶偏好或其他信息，并且處 理輸入信息來確定從當前位置近似通過或接近一個或多個修整位置和/或興趣區并到達 一個或多個目的地的路線。在一個方面中，處理系統122從屏幕顯示器接收輸入。在另一 個方面中，處理系統122從用戶界面110接收語音成分，并且與語音識別系統118合作來處 理語音成分。此外，存在其他示例。處理系統122向用戶界面110產生路線、路線信息、其他導航信息以及用于路線修 整系統102的其他操作信息，以便輸出給用戶。在一個實施例中，處理系統122向用戶界面110產生用于屏幕顯示的數據。所述屏幕顯示可以包括地圖、用于標識一條或多條路線以及 用于一條或多條路線的導航信息的其他圖像和/或文本，和/或用于路線修整系統102的 其他信息。在另一個實施例中，處理系統122通過與語音識別系統120合作來向用戶界面 110產生語音成分，以便將其輸出給用戶，從而標識用于一條或多條路線以及用于一條或多 條路線的導航信息，和/或用于路線修整系統102的其他信息。在其他實施例中，處理系統 122向用戶界面110產生諸如音調之類的其他音頻信息，以便輸出給用戶。處理系統122接受輸入，包括關于修整位置和目的地的輸入。無論修整位置 是從顯示器、通過語音還是使用別的方法或設備輸入的，所述修正位置都具有一個比例 (scale) 0所述比例即為地圖數據細節的等級。例如，用戶可以放大或縮小顯示屏。如果用 戶在顯示器上選擇修整位置，則所述比例是通過屏幕顯示的縮放等級來標識的。如果用戶 通過語音輸入修整位置，則所述修整位置被處理以便識別其比例。處理系統122確定與修正位置相對應的一個或多個興趣區。所述興趣區是一個圍 繞或環繞修整位置的區域，所述區域包含用以確定路線的路段和其他地圖數據。在一個方面中，處理系統122確定與所輸入的修整位置比例相關的興趣區。如果 修整位置是一個城市，則該比例將會較大，并且興趣區也會較大。如果修整位置是街道等級 的，那么該比例會較小，并且興趣區也會較小。在一個示例中，如果修整位置比例對應的是 城市，則興趣區是五十英里。如果修整位置比例對應的是街道等級，例如十字路口、POI或 地址，那么興趣區是五百英尺。此外，存在其他示例。在另一個方面中，修整位置具有用于標識或是對應于其區域或邊界的空間類型。 例如，修整位置可以是州、城市、十字路口、興趣點(POI)、地址、修整位置的其他點或其他類 型。州、城市、十字路口、Ρ0Ι、地址以及其他點各自具有用于標識其空間類型的邊界。這其 中州是比較大的，并且其具有不同于城市的空間類型，而所述城市則相對較小。街道等級要 小于城市并且具有第三空間類型。處理系統122識別修整位置的空間類型。在這個實施例 中，處理系統122將修整位置的空間類型與興趣區的比例相關。在另一個方面中，興趣區基于修整位置的類型(修整位置類型)。就此而論，興趣 區可以是所述修整位置本身。在一個示例中，城市修整位置類型的興趣區是城市本身，而不 是城市周圍或是與城市相隔的一個更遠距離。由此，興趣區與修整位置共享相同的邊界和 區域。在另一個示例中，用于州位置類型的興趣區是州本身。在另一個示例中，用于十字路 口、地址、POI或其他點的興趣區是修整位置周圍的某個距離。在這個示例中，用于興趣區的 邊界不同于修整位置的距離和/或形狀，例如從修整位置延伸出來的距離和/或形狀。修 整位置的示例是國家、州、縣、省、城市、區域、十字路口、地址和Ρ0Ι。此外，存在其他示例。在另一個方面中，默認興趣區是基于修整位置比例來選擇的。舉個例子，如果修整 位置比例是城市，那么興趣區是五十英里。如果修整位置比例是十字路口、POI或地址，那 么興趣區是五百英尺。在一個方面中，處理系統122根據該比例來處理查找表，以便識別興 趣區。在另一個實施例中，取決于導航因素，例如興趣區的公路等級、路段長度、用戶偏好和 /或其他因素，所述興趣區較大或較小。此外，存在其他示例。在另一個方面中，興趣區是從修整位置開始半徑輻射的環形區域。在其他實施例 中，使用其他類型的興趣區，包括矩形區域、不規則形狀的區域、其他空間或地理區域、非鄰 接的區域以及不連續的區域。對一些實施例來說，所述興趣區不必具有任何特定的地理形
9狀或區域。另外，對一些實施例來說，所述修整位置不必處于興趣區的中心，并且對一些實 施例來說，所述興趣區不需要是鄰接或連續的。在一個實施例中，處理系統122產生用于顯示的屏幕，包括地圖。用戶能夠以不同 的等級放大和縮小地圖，并且能夠選擇一個修整位置。相對所述比例來在地圖上標識所述 修整位置，在本實例中，所述修整位置是通過地圖的縮放等級來標識的。同樣相對于地圖顯 示比例來確定興趣區。在一個示例中，用戶將地圖顯示縮小到包含州的區域，并且選擇某個 城市作為修整位置。相對該修整位置的地圖顯示比例來確定城市周圍區域的興趣區。在另 一個示例中，用戶將地圖顯示放大到包含鄰居或街道等級的區域，并且選擇某個十字路口 作為修整位置。相對修整位置的地圖顯示比例確定十字路口周圍區域的興趣區。在另一個 示例中，用戶進一步將地圖顯示放大到包含更詳細的街道等級地圖的區域，并且選擇某個 地址或POI作為修整位置。相對修整位置的地圖顯示比例確定地址或POI周圍區域的興趣 區。此外，存在其他示例。在另一個實施例中，處理系統122接受語音輸入，包括關于修整位置和目的地的 輸入。所述處理系統122確定所輸入的修整位置比例，并且相對所輸入的修整位置比例來 確定興趣區。處理系統122識別通過興趣區的一個或多個路段的最高公路等級，并且為路線選 擇最高公路等級。當修整位置比例較高并且興趣區較大時，所選擇的公路等級可以較高。相 反，當修整位置比例較低并且興趣區較小時，所選擇的公路等級可以較低。例如，與街道等 級相比，用于城市的比例較高并且城市周圍的興趣區較大，而這導致該興趣區的公路等級 較高。在另一個示例中，圍繞州的興趣區的公路等級要高于圍繞街道等級的興趣區。處理系統122基于當前位置或是其他那些通過一個或多個修整位置和/或興趣區 到達目的地的起始位置來探測(explore)可能的路線，并且識別所述路線的一個或多個路 段。可以使用一種或多種方法，例如從起點散開，以便識別連至下一個點的所有可能線路。 所述處理系統122從通過修整位置和/或興趣區的可能線路中選擇最高公路等級。作為選擇，如果可以使用多條具有相同的最高公路等級的路線，則使用一個或多 個路段的距離作為一個因素，并且選擇通過興趣區且具有最高公路等級的最短路線。舉個 例子，如果某個高速公路等級是通過興趣區的最高公路等級，并且有三條高速公路全都通 過該興趣區，那么選擇具有最短路線且通過該興趣區到達目的地的高速公路。在本示例中， 從起始或當前位置通過興趣區到達目的地的距離被用于選擇路線。作為替換，最高公路等 級與一個或多個用戶偏好的組合可以被用于選擇通過興趣區的一個或多個路段，例如路段 或路線的距離、最短路段或路線、最快路段或路線、避開特定的公路或公路等級、避開建筑 物、只使用所選擇的公路等級、使用用戶首選的高速公路或道路和/或別的用戶偏好。在一個示例中，公路等級包括州際、主要高速公路、州高速公路、干道、支路、住宅 區、巷道、坡道以及未鋪路面。識別目的地和修整位置，并且處理系統122確定當前位置。在 本示例中，修整位置是一個興趣點，例如餐廳。處理系統122相對修整位置比例來確定興趣 區。從當前位置通過修整位置的興趣區到達目的地的可能路線有很多條，包括具有用于兩 條州高速公路和支路的路段的第一路線，具有用于三條州高速公路和支路的路段的第二路 線，以及具有多個支路路段的第三路線。在本示例中，具有用于兩條州高速公路和支路的路 段的路線具有最高公路等級，是最短路線，并且所述路線被選擇。在本示例中，餐廳介于第
10一與第二高速公路之間，并且所述路線不會在去往餐廳的路段上離開公路。在本示例中，處理系統122并不期望所述路線在餐廳停留，如在其他系統中的中 間或附加停留點或目的地那樣。更進一步，由于不是停留點或目的地，因此，所述路線不會 在路線中顯示或宣告該餐廳，并且不會顯示或宣告到達該餐廳。在一個方面中，處理系統122只使用最高公路等級來確定通過修整位置的路線。 其他導航因素被用于確定路線中的其他路段，例如最短路線、最快路線和/或用戶偏好。在 另一個方面中，處理系統122只使用最高公路等級來確定通過興趣區的路線，而其他導航 因素被用于確定所述路線中的其他路段。在另一個方面中，處理系統122只使用最高公路 等級來確定通過興趣區以及通過修整位置的路線，而其他導航因素被用于確定所述路線中 的其他路段。在另一個方面中，處理系統122使用路線中的一個或多個路段的最高公路等 級，包括從當前位置通過興趣區到達目的地的路段。在另一個方面中，處理系統122根據通過興趣區的最高公路等級與其他導航因素 的組合來確定路線。導航因素可以包括用戶偏好公路等級中的最高公路等級，路線或路段 的長度，可能路段的起點和終點，最快路線或路段，基于停留點、拐彎或是進入或離開高速 公路、州際或其他公路的路線分段是否有效，諸如避開收費公路或其他公路或點的回避偏 好，其他用戶偏好，和/或其他因素。在一個示例中，確定通過城鎮的兩條可能的路線。一 條路線包含高速公路上的路段。另一條路線則包含緊接于高速公路的進出路(access road 或稱“交流道”)。處理系統122將通過興趣區的最高公路等級作為因素記入導航因素，所述 導航因素包括路線總長、每個可能的路線分段的起點和終點以及用戶偏好(如果有的話)， 由此確定所述路線是否應包括高速公路或進出路。在一個示例中，處理系統122為高速公 路路段和進出公路局部計算從當前位置通過修整位置的路線。由于進出路不需要進入和離 開高速公路，并且其在用戶偏好的公路等級中是最高公路等級，因此，基于導航因素，處理 系統122選擇進出路分段。在另一個方面中，處理系統122計算最多X條可能的路線或路段，其中X是一個選 定數字，例如3、5或別的數字。然后，處理系統選擇所述路線。在一個示例中，處理系統為 最多三個公路等級計算可能的路線，包括州高速公路、支路以及未鋪路面的公路。所述處理 系統122根據用戶偏好來選擇最佳路線，所述用戶偏好包括特定公路等級用戶偏好以及最 短路線的用戶偏好。可以為一條路線使用多個修整位置。修整位置可以用于確定路線中的任一點處的 一個或多個路段，包括介于起始或當前位置與目的地之間的多個修整位置，介于起始或當 前位置與多個目的地之間的修整位置，以及介于多個起始或當前位置與多個目的地之間的 修整位置。所述處理系統122為每個修整位置確定一個比例和興趣區，并且確定通過每個 修整位置或興趣區的路線。如果某個可能的路線具有最高公路等級，但是這個可能的路線并沒有導航至目的 地，那么處理系統122可以被配置成為能夠路由到目的地的路段選擇次較低等級的公路等 級。如果某條可能的路線具有最高公路等級，但是這個可能的路線并沒有在兩個點之間或 者在期望路段上導航，那么處理系統122會為路段選擇可以在兩點之間或是在期望路段上 路由的次較低等級的公路等級。圖2描述的是用于路線修整系統102A的路線修整方法202的例示實施例。所述
11路線修整方法202可以在便攜式導航設備或是別的導航系統或設備中實施。在步驟204 206，接收目的地和修整位置，并且在步驟208中確定當前位置。步 驟204 208可以按照任何順序來執行。所述目的地和修整位置可以通過用戶界面或其他 輸入設備接收，包括通過顯示器、屏幕、指示器或語音輸入來接收。在步驟210，確定修整位置比例，并且在步驟212，相對修整位置比例和/或修整位 置類型確定興趣區。在步驟214，識別通過興趣區的一個或多個可能的路段(線路)，并且 在步驟216，從通過所述興趣區的可能線路中選擇具有最高公路等級的線路。如果要在路線 計算中考慮任何用戶偏好的因素，則在步驟218中確定這些用戶偏好。在一些實例中，在路 線計算中并未考慮用戶偏好的因素。在步驟220，為每一條可能的線路計算從起始或當前位 置通過興趣區到達目的地的完整路線。在步驟222，從可能的線路中選擇一條從起始或當前 位置通過興趣區到達目的地的路線，并且所述路線包含具有在步驟216中選擇的最高公路 等級的線路。在步驟216的一些實例中，所述路線是根據用戶偏好選擇的，所述用戶偏好例 如是最快路線、最短路線或其他用戶偏好。在步驟224，所述路線被輸出，例如通過顯示器和 /或語音輸出從當前位置開始的路線。可以輸入多個修整位置。所述路線修整方法202可以確定從一個興趣區到另一個 興趣區的路線。作為替換，所述路線修整方法202可以確定從當前位置通過興趣區到達中 間目的地、然后再通過另一個興趣區到達另一個目的地的路線。此外，在所述路線中還可以 添加附加修整位置。圖3描述的是用于路線修整系統102B的路線修整方法302的例示實施例。所述 路線修整方法302可以在便攜式導航設備或別的導航系統或設備中實施。在步驟304 306，接收目的地和修整位置，并且在步驟308中確定當前位置。步 驟304 308可以按照任何順序來執行。所述目的地和修整位置可以通過用戶界面或其他 輸入設備接收，包括通過顯示器、屏幕、指示器或語音輸入來接收。在步驟310，確定修整位置比例，并且在步驟312，相對修整位置比例和/或修整位 置類型確定興趣區。在步驟314，確定從起始或當前位置到興趣區的一個或多個路段(線 路)。在步驟316，識別通過興趣區和/或通過修整位置的可能線路，并且在步驟318，確定 通過所述興趣區的可能線路的最高公路等級。如果要在路線計算中考慮任何用戶偏好的因 素，則在步驟320中確定這些用戶偏好。在一些實例中，在路線計算中并未考慮用戶偏好的 因素。在步驟322，根據最高公路等級以及用戶偏好來選擇通過興趣區的路線。在其他實例 中，通過興趣區的路線僅僅是根據最高公路等級選擇的。在步驟324，確定從興趣區到目的 地的一條或多條線路。在步驟326，所述路線被輸出，例如通過顯示器和/或語音輸出從當 前位置開始的路線。可以輸入多個修整位置。所述路線修整方法302可以確定從一個興趣區到另一個 興趣區的路線。作為替換，所述路線修整方法302可以確定從當前位置通過興趣區到達中 間目的地、然后再通過另一個興趣區到達另一個目的地的路線。此外，在所述路線中還可以 添加附加的修整位置。圖4描述的是用于路線修整系統102C的路線修整方法402的另一個例示實施例。 所述路線修整方法402可以在便攜式導航設備或是別的導航系統或設備中實施。在步驟404 406，接收目的地位置并且確定當前位置。步驟404 406可以按照任何順序來執行。所述目的地位置可以通過用戶界面或其他輸入設備接收，包括通過顯示 器、屏幕、指示器或語音輸入來接收。在步驟408，確定一條路線。在步驟410，接收修整位置。所述修整位置可以通過用戶界面或其他輸入設備接 收，包括通過顯示器、屏幕、指示器或語音輸入來接收。在步驟412確定修整位置比例，并且 在步驟414，相對修整位置比例和/或修整位置類型確定興趣區。在步驟416，識別通過興 趣區的一個或多個可能路段(線路)，并且在步驟418，從通過所述興趣區的可能線路中選 擇具有最高公路等級的線路。如果要在路線計算中考慮任何用戶偏好的因素，則可以在步 驟420中確定這些用戶偏好。在一些實例中，在路線計算中并未考慮用戶偏好的因素。在 步驟422，為每一條可能的線路計算從起始或當前位置通過興趣區到達目的地的完整路線。 在步驟424，從可能的線路中選擇從起始或當前位置通過興趣區到達目的地的路線，并且所 述路線包含具有在步驟418中選擇的最高公路等級的線路。在步驟424的一些實例中，所 述路線是根據用戶偏好選擇的，所述用戶偏好例如是最快路線、最短路線或其他用戶偏好。 在步驟426，所述路線被輸出，例如通過顯示器和/或語音輸出從當前位置開始的路線。可以輸入多個修整位置。所述路線修整方法402可以確定從一個興趣區到另一個 興趣區的路線。作為替換，所述路線修整方法402可以確定從當前位置通過興趣區到達中 間目的地、然后再通過另一個興趣區到達另一個目的地的路線。此外，在路線中還可以添加 附加的修整位置。圖5描述的是用于路線修整系統102D的路線修整方法502的另一個例示實施例。 所述路線修整方法502可以在便攜式導航設備或別的導航系統或設備中實施。在步驟504 506，接收目的地位置，并且確定當前位置。步驟504 506可以按 照任何順序來執行。所述目的地位置可以通過用戶界面或其他輸入設備接收，包括通過顯 示器、屏幕、指示器或語音輸入來接收。在步驟508，確定一條路線。在步驟510，接收修整位置。所述修整位置可以通過用戶界面或其他輸入設備接 收，包括通過顯示器、屏幕、指示器或語音輸入來接收。在步驟512中確定修整位置比例，并 且在步驟514中相對修整位置比例和/或修整位置類型來確定興趣區。在步驟516，確定 從起始或當前位置到興趣區的一個或多個路段(線路)。在步驟518，確定通過興趣區和/ 或通過修整位置的可能線路。在步驟520，確定通過興趣區的可能線路所具有的最高公路 等級。如果要在路線計算中考慮任何用戶偏好的因素，則在步驟522中確定這些用戶偏好。 在一些實例中，在路線計算中并未考慮用戶偏好的因素。在步驟524，根據最高公路等級以 及用戶偏好選擇通過興趣區的路線。在其他實例中，通過興趣區的路線僅僅是根據最高公 路等級來選擇的。在步驟526，確定從興趣區到目的地的一條或多條線路。在步驟528，所 述路線被輸出，例如通過顯示器和/或語音輸出從當前位置開始的路線。可以輸入多個修整位置。所述路線修整方法502可以確定從一個興趣區到另一個 興趣區的路線。作為替換，所述路線修整方法502可以確定從當前位置通過興趣區到達中 間目的地、然后再通過另一個興趣區到達另一個目的地的路線。此外，在路線中還可以添加 附加的修整位置。圖6 10描述的是為路線修整系統102E的用戶界面產生的屏幕顯示的例示實施 例。此外，存在其他示例。圖6描述了一個屏幕顯示602，所述屏幕顯示具有放大控制器604，縮小控制器606，用于為一個或多個修整位置的輸入啟動路線修整處理的修整路線(Shape Route)控制 器608，用于確定具有一個或多個修整位置的路線的Go (前進)控制器610，用于返回到先 前屏幕或菜單的Back (后退)控制器612。在圖6的屏幕顯示中，從當前位置616到目的地 618的路線614是在地理區域620的地圖上顯示的。圖6的路線614并不包含修整位置。選擇Shape Route控制器608，以便輸入修整位置。在不同實施例中，在選擇Shape Route控制器608之前或之后，縮放控制器604 606被用于放大和縮小地圖區域。如圖7所述，在地圖620上選擇了 South Kaw Drive的修整位置702。如果用戶執 行所述處理，則可以選擇OK控制器704。否則，可以選擇Cancel (取消)控制器706。在本 示例中，選擇OK控制器704。如圖8所述，在地圖620上產生從當前位置616通過修整位置702到達目的地618 的新的路線802。用戶也可以添加別的修整位置，返回和添加不同的位置，使用現有路線或 取消路線。如圖9所述，在路線中添加另一個修整位置。用戶在從地圖620的West Santa Fe 上添加其他修整位置902，并且選擇OK控制器704。如圖10所述，在地圖620上產生從當前位置616通過修整位置702和902到達目 的地618的新路線1002。此外，存在其他示例。圖11描述的是具有可選組件的另一個路線修整系統102F的例示實施例。路線修 整系統102F可以包含在便攜式導航設備104A中，例如包含在汽車或其他車載導航設備或 是別的導航系統或設備中。路線修整系統102F與圖1的路線修整系統102具有相同或相似的組件。此外，還 可以添加可選的組件。FM交通消息頻道(TMC)系統1102接收從外部源傳送的無線信息。TMC將高度精 確和及時的交通及旅行信息傳遞給司機。接收到的交通信息可以直接整合到路線修整系統 和方法中。例如，所述交通信息可以補充其他那些用于路線計算的公路和交通信息，并且允 許路線修整系統或用戶選擇替換路線或避免交通阻延或事故。發射機1104以無線方式將音頻信息從路線修整系統102F傳送到外部音頻系統， 例如車載音頻系統、家庭音頻系統、便攜式音頻系統或是配備了無線電接收機的別的設備。 在一個實施例中，發射機1104是用于向外部音頻系統傳送音頻信息的低功率個人用FM發 射機，所述音頻信息例如是語音、每個路口指引指令、導航命令和其他音頻。所傳送的音頻 信息可以由外部音頻系統的揚聲器再現。發射機的示例包括FM發射機、AM發射機、藍牙發 射機、蜂窩發射機或別的發射機。此外，存在其他示例。通信系統1106包括允許路線修整系統102F發射和接收數據的無線和/或有線通 信系統。在一個方面中，可以借助或是通過通信系統1106來向路線修整系統102F傳送附 加、新的或不同的地圖數據。例如，通信系統1106可以包括USB通信設備、藍牙設備、紅外 (IR)設備，或是別的設備、系統、組件，或是用于向路線修整系統102F或從其傳遞數據的方法。在路線修整系統的一個或多個實施例中還可以包括附加的、其他或不同的可選組 件。還存在與上述示例不同的示例。相信，通過在先描述將理解本發明及其眾多附帶的優點，并且很明顯，在不脫離本發明的范圍和實質或是不喪失重要優點的情況下，可以做出形式、構造和組件排列方面的 各種改變。在這里，前述形式只是其解釋性實施例，由此，后續權利要求旨在包含和包括此 類改變。
權利要求
一種可用處理系統和地圖數據操作的方法，所述地圖數據指示的是具有路段的公路網，每個路段都具有公路等級，所述方法包括接收目的地和修整位置；確定修整位置的興趣區；確定通過所述興趣區的最高公路等級；計算從起始位置通過興趣區到達目的地的多條可能路線，通過興趣區的可能路線具有最高公路等級；以及選擇從起始位置到目的地的路線，所述路線包括通過興趣區且具有最高公路等級的選定路段。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括相對包含修整位置類型和修整位置比例的群 組中的至少一項來確定修整位置的興趣區。
3.根據權利要求1所述的方法，還包括根據至少一個用戶偏好來選擇路線。
4.根據權利要求1所述的導航方法，還包括從可能的路線中選擇最短路線。
5.根據權利要求1所述的方法，還包括通過包含語音輸入和輸入屏幕的群組中的至 少一項來接收目的地和修整位置。
6.根據權利要求1所述的方法，還包括通過包含語音生成和屏幕顯示的群組中的至 少一項來輸出路線。
7.根據權利要求1所述的方法，還包括接收全球定位系統(GPS)信號，并且處理GPS信號來確定當前位置；以及 輸出從當前位置開始的路線。
8.根據權利要求1所述的方法，還包括 接收多個修整位置；確定每個修整位置的相應的興趣區； 確定通過每個興趣區的相應的最高公路等級；計算從起始位置通過每個興趣區到達目的地的多條可能路線，通過每個興趣區的可能 路線都具有相應的最高公路等級；以及選擇從起始位置到目的地的路線，所述路線包括通過每個興趣區且具有相應的最高公 路等級的多個選定路段。
9.一種可用處理系統和地圖數據操作的方法，所述地圖數據指示的是具有路段的公路 網，每個路段都具有公路等級，所述方法包括接收目的地和修整位置； 確定修整位置的興趣區； 確定通過所述興趣區的最高公路等級；以及計算從起始位置通過興趣區到達目的地的路線，所述路線包括通過所述興趣區且具有 最高公路等級的選定路段。
10.根據權利要求9所述的方法，還包括相對包含修整位置類型和修整位置比例的群 組中的至少一項來確定修整位置的興趣區。
11.根據權利要求9所述的方法，還包括根據至少一個用戶偏好來選擇路線。
12.根據權利要求9所述的方法，還包括通過包含語音輸入和輸入屏幕的第一群組中的至少一個第一項來接收目的地和修整位置，以及通過包含語音生成和屏幕顯示的第二群 組中的至少一個第二項來輸出路線。
13.一種可用地圖數據操作的導航設備，所述地圖數據指示的是具有路段的公路網，每 個路段都具有公路等級，所述導航設備包括輸入設備，用于接收目的地和修整位置；以及 處理系統，用于確定從起始位置到目的地的路線，其中所述處理系統確定修整位置的興趣區以及通過所述興趣區的最高公路等級；計算 從起始位置通過興趣區到達目的地的多個可能路線，通過興趣區的可能路線具有最高公路 等級；以及選擇從起始位置到目的地的路線，所述路線包括通過興趣區且具有最高公路等 級的選定路段。
14.根據權利要求13所述的導航設備，其中處理系統還相對包含修整位置類型和修整 位置比例的群組中的至少一項來確定修整位置的興趣區。
15.根據權利要求13所述的導航設備，其中處理系統根據至少一個用戶偏好來選擇路線。
16.根據權利要求13所述的導航設備，還包括從可能的路線中選擇最短路線。
17.根據權利要求13所述的導航設備，還包括位置確定系統，用于確定導航設備的當 前位置。
18.根據權利要求17所述的導航設備，其中位置確定系統包括用于接收全球定位系統 (GPS)信號的全球定位系統接收機，所述處理系統處理GPS信號以確定導航設備的當前位置。
19.根據權利要求13所述的導航設備，還包括與處理系統耦合的存儲器，用于存儲地 圖數據。
20.一種可用地圖數據操作的系統，所述地圖數據指示的是具有路段的公路網，每個路 段都具有公路等級，所述系統用于修整從起始位置到目的地的路線，所述系統包括輸入設備，用于接收目的地和修整位置；以及 處理系統，用于確定從起始位置到目的地的路線，其中所述處理系統確定修整位置的興趣區以及通過所述興趣區的最高公路等級；以及 計算從起始位置通過興趣區到達目的地的路線，所述路線包括通過興趣區且具有最高公路 等級的選定路段。
21.根據權利要求20所述的系統，其中處理系統還相對包含修整位置類型和修整位置 比例的群組中的至少一項來確定所述修整位置的興趣區。
22.根據權利要求20所述的系統，其中處理系統根據至少一個用戶偏好來選擇路線。
全文摘要
本發明涉及路線修整系統和方法。路線修整系統和方法確定從當前位置通過修整位置到達目的地的路線。確定修整位置的興趣區，并且識別通過所述興趣區的路段的最高公路等級。計算從起始位置通過興趣區到達目的地的路線，所述路線包含通過所述興趣區且具有最高公路等級的選定路段。
文檔編號G01C21/20GK101970988SQ200880005524
公開日2011年2月9日 申請日期2008年1月9日 優先權日2007年2月28日
發明者G·L·拉扎勒斯, J·W·凱爾, K·A·博爾頓, P·M·盧茨 申請人:佳明瑞士有限責任公司