專利名稱：：用于確定道路表面特征的導航裝置及方法
技術領域：
：本發明涉及導航裝置及用于通過導航裝置來確定數據的方法。本發明的說明性實施例涉及便攜式導航裝置(所謂的PND)，尤其是包括全球定位系統(GPS)信號接收及處理功能性的PND。其它實施例更一般來說涉及經配置以執行導航軟件以便提供路線規劃功能性且優選地還提供導航功能性的任何類型的處理裝置。
背景技術：
：包括GPS(全球定位系統)信號接收及處理功能性的便攜式導航裝置(PND)是眾所周知的，且廣泛地用作車內或其它交通工具導航系統。一般來說，現代PND包含處理器、存儲器(易失性存儲器及非易失性存儲器中的至少一者，且通常所述兩者)以及存儲于所述存儲器內的地圖數據。處理器與存儲器協作以提供執行環境，在所述執行環境中可建立軟件操作系統，且另外，常常提供一個或一個以上額外軟件程序以使得能夠控制PND的功能性且提供各種其它功能。通常，這些裝置進一步包含一個或一個以上輸入接口，其允許用戶與所述裝置交互并控制所述裝置；以及一個或一個以上輸出接口，借助于所述輸出接口可將信息中繼給用戶。輸出接口的說明性實例包括視覺顯示器及用于聲頻輸出的揚聲器。輸入接口的說明性實例包括一個或一個以上物理按鈕，其用以控制所述裝置的開/關操作或其它特征(如果所述裝置經內建于交通工具內，則所述按鈕沒有必要位于所述裝置自身上，而是可位于方向盤上)；以及麥克風，其用于檢測用戶話語。在特別優選的布置中，可將輸出接口顯示器配置為觸敏式顯示器(借助于觸敏式覆蓋物或以其它方式)以額外地提供輸入接口，用戶可借助于所述輸入接口而通過觸摸來操作所述裝置。這種類型的裝置還將通常包括一個或一個以上物理連接器接口，借助于所述物理連接器接口可將電力及(任選地)數據信號發射到所述裝置以及從所述裝置接收電力及(任選地)數據信號；以及(任選地)一個或一個以上無線發射器/接收器，其用以允許經由蜂窩式電信以及其它信號及數據網絡(例如，Wi-Fi、Wi-MaxGSM等)進行通fn°這種類型的PND裝置還包括GPS天線，借助于所述GPS天線可接收衛星廣播信號(包括位置數據)且隨后對其進行處理以確定所述裝置的當前位置。PND裝置還可包括電子陀螺儀及加速表，其產生的信號可經處理以確定當前角加速度及線加速度，并且又，且結合從GPS信號導出的位置信息，確定裝置及(因此)其中安裝所述裝置的交通工具的速度及相對位移。通常，所述特征最常見地提供于交通工具內導航系統中，但還可提供于PND裝置中(如果此舉是有利的話)。所述PND的效用主要表現在其確定第一位置(通常，出發或當前位置)與第二位置(通常，目的地)之間的路線的能力。這些位置可由裝置的用戶通過各種各樣不同方法中的任一者來輸入，例如通過郵政編碼、街道名及門牌號、先前存儲的“眾所周知”目的地(例如著名位置、城市位置(例如體育場或游泳池)或其它關注點)以及喜愛的或最近去過的目的地。通常，通過用于根據地圖數據來計算出發地址位置與目的地地址位置之間的“最佳”或“最優”路線的軟件來啟用所述PND。“最佳”或“最優”路線是基于預定標準來確定的且沒有必要是最快或最短路線。對引導駕駛員所沿著的路線的選擇可能是非常復雜的，且所選擇的路線可考慮到現有的、預測的以及動態及/或無線地接收到的交通及道路信息、關于道路速度的歷史信息以及駕駛員對于確定道路選項的因素的自身偏好(舉例來說，駕駛員可指定路線不應包括高速公路或收費道路)。此外，所述裝置可持續監視道路及交通條件，且由于改變的條件而提供或選擇改變剩余行程將經由其進行的路線。基于各種技術(例如，移動電話數據交換、固定相機、GPS車隊跟蹤)的實時交通監視系統正用來識別交通延遲及將信息饋送到通知系統中。這種類型的PND通常可安裝在交通工具的儀表板或擋風玻璃上，但還可形成為交通工具無線電的機載計算機的一部分或實際上形成為交通工具本身的控制系統的一部分。導航裝置還可為手持式系統(例如PDA(便攜式數字助理)、媒體播放器、移動電話等)的一部分，且在這些情況下，手持式系統的常規功能性借助于將軟件安裝于裝置上而得以延伸以便執行路線計算及沿著計算出的路線導航兩者。路線規劃及導航功能性還可由運行適當軟件的桌上型或移動計算資源來提供。舉例來說，皇家汽車俱樂部(RAC)在http://www.rac.co.uk提供在線路線規劃及導航設施，所述設施允許用戶鍵入起點及目的地，于是，服務器(用戶的PC連接到所述服務器)計算路線(其方面可為用戶指定的)、產生地圖，且產生一組詳盡的導航指令用于將用戶從選定起點引導到選定目的地。所述設施還提供計算出的路線的偽三維再現及路線預覽功能性，所述路線預覽功能性仿真用戶沿著所述路線行進，且借此向用戶提供計算出的路線的預覽。在PND的上下文中，一旦已計算出了路線，用戶便與導航裝置交互以任選地從所建議路線的列表中選擇所需的計算出的路線。任選地，用戶可干涉或引導路線選擇過程，例如通過指定對于特定行程應避免或必須遵循某些路線、道路、位置或標準。PND的路線計算方面形成一個主要功能，且沿著此路線導航為另一主要功能。在沿著計算出的路線導航期間，所述PND通常提供視覺及/或聲頻指令以沿著所選擇的路線將用戶引導到那條路線的終點，即所需的目的地。PND還通常在導航期間在屏幕上顯示地圖信息，所述信息在屏幕上經定期更新，使得所顯示的地圖信息表示裝置的當前位置且因此表示用戶或用戶交通工具的當前位置(如果裝置正用于交通工具內導航的話)。在屏幕上顯示的圖標通常指示當前裝置位置且居中，其中還顯示當前裝置位置附近的當前及周圍道路的地圖信息以及其它地圖特征。另外，可任選地在位于所顯示地圖信息上方、下方或一側的狀態欄中顯示導航信息，導航信息的實例包括到用戶需要采取的與當前道路的下一偏離的距離，其中所述偏離的性質可能由暗示特定偏離類型(例如，左轉彎或右轉彎)的進一步圖標來表示。導航功能還確定聲頻指令的內容、持續時間及定時，可借助于所述聲頻指令來沿著路線引導用戶。如可了解的，例如“100m后左轉”等簡單指令需要大量處理及分析。如先前提及的，用戶與裝置的交互可通過觸摸屏5或者另外地或替代地通過操縱桿安裝式遙控器、通過語音激活或通過任何其它適合方法來進行。所述裝置所提供的另一重要功能是在以下情況下進行自動路線重新計算用戶在導航期間偏離先前計算出的路線(意外地或故意地)；實時交通條件指示替代路線將更有利且所述裝置適宜地經啟用以自動辨識所述條件，或者如果用戶出于任何原因而主動地致使裝置執行路線重新計算。還已知允許按用戶定義的標準來計算路線；舉例來說，用戶可能更喜歡由裝置計算風景路線，或者可能希望避開可能發生、預計會發生或當前正發生交通擁擠的任何道路。裝置軟件將接著計算各種路線且更青睞于沿著其路線包括最高數目個經標記為(例如)具有優美風景的關注點(稱為POI)的路線，或者通過使用指示特定道路上的正在發生的交通條件的所存儲信息，按照可能擁擠或由于擁擠而引起的延遲的等級來對計算出的路線進行排序。其它基于POI及基于交通信息的路線計算以及導航標準也是可能的。雖然路線計算及導航功能對于PND的總體效用來說是基本的，但有可能將裝置純粹用于信息顯示或“自由駕駛”，在“自由駕駛”中僅顯示與當前裝置位置相關的地圖信息，且在“自由駕駛”中尚未計算出任何路線且裝置當前不執行導航。此操作模式通常適用于當用戶已經知道需要沿其行進的路線且不需要導航輔助時。上述類型的裝置(例如，由湯姆湯姆國際私人有限公司(TomTombitemationalB.V.)制造并供應的型號720T)提供用于使得用戶能夠從一個位置導航到另一位置的可靠方式。在規劃一路線時，PND考慮道路的預期平均速度(通常根據地圖數據獲得)及/或關于道路速度的歷史信息以確定所述路線。以此方式，特別是通過使用關于道路速度的歷史信息，路線確定過程考慮關于道路表面質量的信息，因為此對具有相對低質量的表面的道路的歷史速度有影響且導致所述歷史速度的相應減小。舉例來說，歸因于道路表面中的洞(常稱為“坑洞”)、道路表面中的顛簸或起伏及/或安裝于道路表面中的交通靜化(trafficcalming)措施(其均會減小交通工具可安全地在道路上行進的速度)中的一者或一者以上的存在，道路可具有低質量道路表面。雖然道路確定過程因此隱含地考慮道路表面質量及其對道路的平均速度的影響，但需要通過允許考慮道路表面質量而允許改進路線規劃過程。舉例來說，對于一些汽車(例如，具有有限的懸掛行程或硬懸掛的跑車)，用戶可能想要規劃僅遵循具有相對優良質量的道路表面的道路的路線，借此盡可能地避開具有坑洞、顛簸及道路表面交通靜化措施的道路。本發明的一目標為通過考慮道路表面質量信息(特別是通過自動收集道路表面質量信息)而允許路線確定的改進。
發明內容為了此目標，本發明的一目前優選實施例提供一種導航裝置，其包含處理器；可由所述處理器存取的存儲器；確定應用于所述導航裝置的至少一個物理參數且將指示所述至少一個參數的信息輸出到所述處理器的裝置；其中所述處理器經布置以基于所述接收到的信息來確定道路表面特征且將指示所述道路表面特征的位置的信息存儲于所述存儲器中。本發明的另一實施例涉及一種確定道路表面特征信息的方法的方法，其包含以下步驟接收指示導航裝置的一個或一個以上物理參數的信息；基于所述接收到的信息來確定道路表面特征；及在存儲器中存儲指示所述道路表面特征的地理位置的信息。本發明的又一實施例涉及包含一個或一個以上軟件模塊的計算機軟件，所述一個或一個以上軟件模塊當在執行環境中被執行時可操作以使處理器執行確定道路表面特征信息的方法，所述方法包含以下步驟接收指示導航裝置的一個或一個以上物理參數的信息；基于所述接收到的信息來確定道路表面特征；及在存儲器中存儲指示所述道路表面特征的地理位置的信息。下文闡述這些實施例的優點，且在所附附屬權利要求中及在以下詳細描述中的其它地方定義這些實施例中的每一者的另外細節及特征。下文將借助于說明性實例并參看附圖來描述本發明的教示的各種方面及體現所述教示的布置，在附圖中圖1為全球定位系統(GPS)的示意性說明；圖2為經布置以提供導航裝置的電子組件的示意性說明；圖3為導航裝置可經由無線通信信道接收信息的方式的示意性說明；圖4A及圖4B為導航裝置的說明性透視圖5為所述導航裝置所使用的軟件的示意表示；圖6為根據本發明的一實施例的導航裝置的示意說明；圖7為展示通過減速坎的交通工具及安裝于所述交通工具內部的導航裝置的加速表的輸出的說明；圖8為根據本發明的一實施例的道路表面質量數據的說明；圖9為所述加速表的兩個輸出的說明；圖10為根據本發明的另一實施例的導航裝置的示意說明；圖11為展示通過減速坎的交通工具及安裝于所述交通工具內部的導航裝置的加速表及陀螺儀的輸出的說明；及圖12為根據本發明的一實施例的方法的說明。具體實施方式現將特定參考PND來描述本發明的優選實施例。然而，應記住，本發明的教示不限于PND，而實際上，本發明的教示普遍地適用于經配置以執行導航軟件以便提供路線規劃及導航功能性的任何類型的處理裝置。因此，由此可見，在本申請案的上下文中，導航裝置既定包括(但不限于)任何類型的路線規劃及導航裝置，而不管所述裝置是體現為PND、內建于交通工具中的導航裝置、或實際上是計算資源(例如桌上式或便攜式個人計算機(PC))、移動電話還是執行路線規劃及導航軟件的便攜式數字助理(PDA)。根據下文還將顯而易見，本發明的教示甚至在用戶并不尋求關于如何從一點導航到另一點的指令而僅希望具備給定位置的視圖的情況下仍有效用。在所述情況下，由用戶選擇的“目的地”位置不需具有用戶希望從其開始導航的對應出發位置，且因此，本文中對“目的地”位置或實際上對“目的地”視圖的參考不應被解釋為意味著路線的產生是必須的，行進到“目的地”必須發生，或者實際上，目的地的存在需要指定對應出發位置。記住以上附帶條件，圖1說明可由導航裝置使用的全球定位系統(GPS)的實例性視圖。所述系統是已知的且用于多種用途。一般來說，GPS為基于衛星無線電的導航系統，其能夠為無限數目個用戶確定連續位置、速度、時間及(在一些例子中)方向信息。先前稱為NAVSTAR的GPS并入有在極其精確的軌道中繞地球運轉的多個衛星。基于這些精確軌道，GPS衛星可將其位置中繼到任何數目個接收單元。當經專門配備以接收GPS數據的裝置開始掃描射頻以查找GPS衛星信號時實施GPS系統。在從GPS衛星接收到無線電信號后，所述裝置經由多種不同常規方法中的一者來確定所述衛星的精確位置。在大多數情況下，所述裝置將繼續掃描以查找信號，直到其已獲得至少三個不同的衛星信號為止(請注意，通常并不(但可以)使用其它三角測量技術用僅兩個信號來確定位置)。通過實施幾何三角測量，接收器利用三個已知位置來確定其自身相對于衛星的二維位置。這可以已知方式來完成。另外，獲得第四衛星信號將允許接收裝置通過相同的幾何計算以已知方式來計算其三維位置。位置及速度數據可由無限數目個用戶連續地實時更新。如圖1中所示，GPS系統大體上由參考數字100表示。多個衛星120處于圍繞地球124的軌道中。每一衛星120的軌道未必與其它衛星120的軌道同步，且實際上很可能不同步。GPS接收器140經展示為從各種衛星120接收擴頻GPS衛星信號160。從每一衛星120連續地發射的擴頻信號160利用通過極其準確的原子鐘實現的高度準確的頻率標準。每一衛星120作為其數據信號發射160的一部分而發射指示所述特定衛星120的數據流。相關領域的技術人員了解到，GPS接收器裝置140通常獲得來自至少三個衛星120的擴頻GPS衛星信號160以供所述GPS接收器裝置140通過三角測量來計算其二維位置。額外信號的獲得(其產生來自總共四個衛星120的信號160)準許GPS接收器裝置140以已知方式來計算其三維位置。圖2是以方框組件格式的對根據本發明的優選實施例的導航裝置200的電子組件的說明性表示。應注意，導航裝置200的框圖并不包括所述導航裝置的所有組件，而是僅表示許多實例性組件。導航裝置200位于外殼(未圖示)內。所述外殼包括連接到輸入裝置220及顯示屏幕240的處理器210。輸入裝置220可包括鍵盤裝置、語音輸入裝置、觸摸面板及/或用于輸入信息的任何其它已知輸入裝置；且顯示屏幕240可包括任何類型的顯示屏幕，例如LCD顯示器。在特別優選的布置中，輸入裝置220及顯示屏幕240經集成為集成式輸入及顯示裝置，所述集成式輸入及顯示裝置包括觸摸墊或觸摸屏輸入，使得用戶僅需觸摸顯示屏幕MO的一部分便可選擇多個顯示選項中的一者或激活多個虛擬按鈕中的一者ο所述導航裝置可包括輸出裝置沈0，例如聲頻輸出裝置(例如，揚聲器)。因為輸出裝置260可向導航裝置200的用戶產生聲頻信息，所以同樣應了解，輸入裝置240可8包括麥克風以及用于接收輸入語音命令的軟件。在導航裝置200中，處理器210經由連接225而操作性地連接到輸入裝置220且經設定以經由連接225從輸入裝置220接收輸入信息，且經由輸出連接245而操作性地連接到顯示屏幕240及輸出裝置260中的至少一者以將信息輸出到所述至少一者。另外，處理器210經由連接235而可操作地耦合到存儲器資源230，且進一步適于經由連接275從輸入/輸出(I/O)端口270接收信息/將信息發送到輸入/輸出(I/O)端口270，其中I/O端口270可連接到在導航裝置200外部的I/O裝置觀0。存儲器資源230包含(例如)易失性存儲器(例如隨機存取存儲器(RAM))及非易失性存儲器(例如，數字存儲器，例如快閃存儲器)。外部I/O裝置280可包括(但不限于)外部收聽裝置，例如耳機。到I/O裝置觀0的連接可進一步為到任何其它外部裝置(例如汽車立體聲單元)的有線或無線連接，用于免持式操作及/或用于(例如)語音激活式操作、用于到耳機或頭戴式耳機的連接及/或用于到(例如)移動電話的連接，其中移動電話連接可用以在導航裝置200與(例如)因特網或任何其它網絡之間建立數據連接且/或用以經由(例如)因特網或某種其它網絡建立到服務器的連接。圖2進一步說明處理器210與天線/接收器250之間經由連接255的操作性連接，其中天線/接收器250可為(例如)GPS天線/接收器。將了解到，為了說明而示意性地組合由參考數字250表示的天線與接收器，但天線及接收器可為分開定位的組件，且天線可為(例如)GPS片狀天線或螺旋天線。另外，所屬領域的技術人員將了解，圖2中所示的電子組件以常規方式由電源(未圖示)供電。如所屬領域的技術人員將了解的，圖2中所示的組件的不同配置被視為屬于本申請案的范圍內。舉例來說，圖2中所示的組件可經由有線及/或無線連接等相互通信。因此，本申請案的導航裝置200的范圍包括便攜式或手持式導航裝置200。此外，圖2的便攜式或手持式導航裝置200可以已知方式連接或“對接”到交通工具，例如自行車、摩托車、汽車或船。此導航裝置200接著可針對便攜式或手持式導航用途而從對接位置移除。現參看圖3，導航裝置200可經由移動裝置(未圖示)(例如移動電話、PDA及/或具有移動電話技術的任何裝置)建立與服務器302的“移動”或電信網絡連接，從而建立數字連接(例如經由(例如)已知的藍牙技術的數字連接)。此后，通過其網絡服務提供商，移動裝置可建立與服務器302的網絡連接(例如，通過因特網)。如此，在導航裝置200(當其獨自及/或在交通工具中行進時，其可為且通常為移動的)與服務器302之間建立“移動”網絡連接以便為信息提供“實時”或至少非常“新式的”網關。使用(例如)因特網(例如萬維網)來建立移動裝置(經由服務提供商)與例如服務器302等另一裝置之間的網絡連接可以已知方式來完成。舉例來說，這可包括TCP/IP分層協議的使用。移動裝置可利用任何數目個通信標準，例如CDMA、GSM、WAN寸。如此，可利用經由數據連接(例如，經由移動電話或導航裝置200內的移動電話技術)所實現的因特網連接。對于此連接，建立服務器302與導航裝置200之間的因特網連接。這可(例如)通過移動電話或其它移動裝置及GPRS(通用包無線電服務)連接(GPRS連接是由電信運營商提供的用于移動裝置的高速數據連接；GPRS是用以連接到因特網的方法)來完成。導航裝置200可進一步經由(例如)現有的藍牙技術以已知方式來完成與移動裝置的數據連接且最終完成與因特網及服務器302的數據連接，其中數據協議可利用任何數目個標準，例如GSRM、用于GSM標準的數據協議標準。導航裝置200可在導航裝置200本身內包括其自身的移動電話技術(例如，包括天線，或者任選地使用導航裝置200的內部天線)。導航裝置200內的移動電話技術可包括如上指定的內部組件，且/或可包括可插入式卡(例如，訂戶身份模塊或^tM卡)，連同(例如)必要的移動電話技術及/或天線。如此，導航裝置200內的移動電話技術可類似地經由(例如)因特網以與任何移動裝置的方式類似的方式來建立導航裝置200與服務器302之間的網絡連接。對于GRPS電話設定，具備藍牙功能的導航裝置可用以配合移動電話模型、制造商等的不斷改變的頻譜正確地工作，舉例來說，模型/制造商特定設定可存儲于導航裝置200上。可更新針對此信息而存儲的數據。在圖3中，導航裝置200被描繪為與服務器302經由一般通信信道318通信，所述一般通信信道318可由許多不同布置中的任一者來實施。當在服務器302與導航裝置200之間建立經由通信信道318的連接(請注意，此連接可為經由移動裝置的數據連接、經由個人計算機經由因特網的直接連接等)時，服務器302與導航裝置200可通信。除了可能未說明的其它組件之外，服務器302還包括處理器304，所述處理器304操作性地連接到存儲器306且經由有線或無線連接314進一步操作性地連接到大容量數據存儲裝置312。處理器304進一步操作性地連接到發射器308及接收器310，以經由通信信道318將信息發射到導航裝置200及從導航裝置200發送信息。所發送及所接收的信號可包括數據、通信及/或其它傳播信號。可根據對于導航裝置200的通信設計中所使用的通信要求及通信技術來選擇或設計發射器308及接收器310。另外，應注意，可將發射器308及接收器310的功能組合為信號收發器。服務器302進一步連接到(或包括)大容量存儲裝置312，請注意，大容量存儲裝置312可經由通信鏈路314耦合到服務器302。大容量存儲裝置312含有大量導航數據及地圖信息，且可同樣為與服務器302分離的裝置，或者可并入到服務器302中。導航裝置200適于通過通信信道318而與服務器302通信，且包括如先前關于圖2所描述的處理器、存儲器等以及發射器320及接收器322以通過通信信道318發送及接收信號及/或數據，請注意，這些裝置可進一步用于與除服務器302以外的裝置進行通信。另外，根據對于導航裝置200的通信設計中所使用的通信要求及通信技術來選擇或設計發射器320及接收器322，且可將發射器320及接收器322的功能組合為單一收發ο存儲于服務器存儲器306中的軟件為處理器304提供指令且允許服務器302向導航裝置200提供服務。由服務器302提供的一個服務涉及處理來自導航裝置200的請求及將導航數據從大容量數據存儲裝置312發射到導航裝置200。由服務器302提供的另一服務包括對于所需應用使用各種算法來處理導航數據及將這些計算的結果發送到導航裝置200。通信信道318大體上表示連接導航裝置200與服務器302的傳播媒體或路徑。服務器302及導航裝置200兩者均包括用于通過所述通信信道發射數據的發射器及用于接收已通過所述通信信道發射的數據的接收器。通信信道318不限于特定通信技術。另外，通信信道318不限于單一通信技術；也就是說，信道318可包括使用多種技術的若干通信鏈路。舉例來說，通信信道318可適于提供用于電通信、光通信及/或電磁通信等的路徑。如此，通信信道318包括(但不限于)下列各項中的一者或其組合電路、例如電線及同軸電纜等電導體、光纖電纜、轉換器、射頻(RF)波、大氣、真空等。此外，通信信道318可包括中間裝置，例如路由器、轉發器、緩沖器、發射器及接收器。在一個說明性布置中，通信信道318包括電話及計算機網絡。此外，通信信道318可能能夠適應例如射頻、微波頻率、紅外通信等無線通信。另外，通信信道318可適應衛星通信。通過通信信道318所發射的通信信號包括(但不限于)如對于給定通信技術可能要求或需要的信號。舉例來說，所述信號可適于在例如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、碼分多址(CDMA)、全球移動通信系統(GSM)等蜂窩式通信技術中使用。可通過通信信道318發射數字及模擬信號兩者。這些信號可為如所述通信技術可能需要的經調制、經加密及/或經壓縮的信號。服務器302包括可由導航裝置200經由無線信道接入的遠程服務器。服務器302可包括位于局域網(LAN)、廣域網(WAN)、虛擬專用網絡(VPN)等上的網絡服務器。服務器302可包括例如桌上型或膝上型計算機等個人計算機，且通信信道318可為連接在個人計算機與導航裝置200之間的電纜。或者，可將個人計算機連接在導航裝置200與服務器302之間以在服務器302與導航裝置200之間建立因特網連接。或者，移動電話或其它手持式裝置可建立到因特網的無線連接，以用于經由因特網將導航裝置200連接到服務器302。可經由信息下載為導航裝置200提供來自服務器302的信息，所述信息下載可自動地或在用戶將導航裝置200連接到服務器302后周期性地更新且/或可在經由(例如)無線移動連接裝置及TCP/IP連接在服務器302與導航裝置200之間進行較恒定或頻繁的連接后更為動態。對于許多動態計算，服務器302中的處理器304可用于處置大量的處理需要，然而，導航裝置200的處理器210還可時常獨立于到服務器302的連接而處置許多處理及計算。如以上圖2中所指示，導航裝置200包括處理器210、輸入裝置220及顯示屏幕2400輸入裝置220及顯示屏幕240經集成為集成式輸入及顯示裝置以實現信息輸入(經由直接輸入、菜單選擇等)及信息顯示(例如通過觸摸面板屏幕)兩者。如所屬領域的技術人員眾所周知的，此屏幕可為(例如)觸摸輸入LCD屏幕。另外，導航裝置200還可包括任何額外輸入裝置220及/或任何額外輸出裝置M1，例如音頻輸入/輸出裝置。圖4A及圖4B為導航裝置200的透視圖。如圖4A中所示，導航裝置200可為包括集成式輸入及顯示裝置四0(例如，觸摸面板屏幕)及圖2的其它組件(包括但不限于內部GPS接收器250、微處理器210、電源、存儲器系統230等)的單元。導航裝置200可擱置于臂292上，所述臂292本身可使用吸盤294而緊固到交通工具儀表板/窗/等。此臂292為導航裝置200可對接到的對接臺的一個實例。如圖4B中所示，導航裝置200可對接或通過(例如)將導航裝置292搭扣連接到對接臺的臂292來以其它方式連接到對接臺的臂四2。導航裝置200可接著可在臂292上旋轉，如圖4B的箭頭所示。為了釋放導航裝置200與對接臺之間的連接，(例如)可按壓導航裝置200上的按鈕。用于將導航裝置耦合到對接臺及將導航裝置從對接臺去耦的其它同樣合適的布置是所屬領域的技術人員眾所周知的。現參看附圖中的圖5，存儲器資源230存儲一啟動加載器程序(未圖示)，所述啟動加載器程序由處理器210執行以從存儲器資源230加載一操作系統470以用于由功能硬件組件460執行，所述操作系統470提供應用軟件480可在其中運行的環境。操作系統470用以控制功能硬件組件460且駐留于應用軟件480與功能硬件組件460之間。應用軟件480提供一操作環境，其包括支持導航裝置200的核心功能(例如，地圖檢視、路線規劃、導航功能及與此相關聯的任何其它功能)的GUI。根據本發明的優選實施例，此功能性的一部分包含道路表面質量測量模塊(RSQMM)490，現將結合以下各圖來詳細描述其功能。RSQMM490操作性地確定且記錄指示由導航裝置200行進的路線的道路表面質量的信息。在沿著一道路行進或通過一道路的同時，RSQMM490根據導航裝置200的移動來確定所述道路表面質量信息，且在一些實施例中還確定與導航裝置200的定向有關的信息。確切地說，RSQMM490根據導航裝置200的交通工具誘發的移動來確定所述道路表面質量信息。所述道路表面質量信息可單獨或結合地圖數據而存儲于可由導航裝置200存取的存儲裝置中，使得路線規劃可考慮所述道路表面質量信息以(例如)排除具有相對低質量的表面的道路。此外，通過經由服務器302的散播，可在多個導航裝置間共享道路表面質量信息。有利地，通過使導航裝置200存儲可與其它用戶共享或分配到其它用戶的道路表面質量信息，減少在測繪過程期間測量道路表面質量(例如，使用道路測繪交通工具)的需要。因此可以較低成本且較快地收集道路表面質量信息。現將參看圖6解釋一包括RSQMM490的導航裝置200的一優選實施例。參考一減速坎(speedbump)解釋所述優選實施例，所述減速坎為安裝于道路表面中或道路表面上的垂直位移(vertically-displaced)交通靜化措施的形式。減速坎或駝峰式減速帶駝峰式減速帶(speedhump)為希望通過引起交通工具的垂直位移而減小穿過所述減速坎的交通工具的速度的措施。減速坎通常具有介于70mm與IOOmm之間的高度，但應認識到，可遇到其它高度的減速坎。減速坎通常由柏油碎石(tarmac)、浙青(asphalt)或橡膠形成，但可使用其它材料。此外，一些誘發垂直位移的交通靜化措施被稱為減速平臺(speedtable),其實際上為包括具有大體均勻的高度的中央坪的減速坎。這些在本文中也將稱為減速坎。雖然參考減速坎解釋本發明的實施例，但應認識到，還將存儲指示道路表面的其它弓I起垂直位移的特征的存在的道路表面質量信息。所述特征可包括無意中形成于道路表面中的洞或坑洞、顛簸或起伏，及其它故意形成的起伏(例如，隆隆振動帶(rumblestrip))ο圖6說明根據本發明的一實施例的導航裝置600。所述導航裝置600包含CPU610、加速表620及存儲器640。所述CPU610經布置以接收一由加速表620輸出且指示施加到加速表620的加速度的加速度信號625。加速表620經布置以測量導航裝置600的垂直加速度。應認識到，導航裝置600另外包含如先前所描述的其它系統及組件，然而，為了清晰起見，此處省略對這些系統及組件的進一步論述。現將參看圖7解釋導航裝置600的操作，圖7說明上面安裝有減速坎710的道路700的橫截面。雖然參考減速坎710描述導航裝置600的操作，但應認識到，所述導航裝置響應于故意或無意中形成的其它垂直位移性道路表面特征而以類似方式操作。如上文所指出，減速坎710為道路700的垂直位移部分。圖7(a)中說明的減速坎710包含第一傾斜部分711、第二傾斜部分712及介于所述傾斜部分711、712之間的大體水平的部分713，其中水平部分713從道路表面700垂直位移。因此，當交通工具730駛過所述減速坎710時，在交通工具730接觸第一傾斜部分711或第二傾斜部分713時(視其行進方向而定)，交通工具730經歷向上加速度。當交通工具730從第一傾斜部分711或第二傾斜部分712通過到水平部分713時，將經歷向下加速度。在減速坎710具有一不同的橫截面(例如，圓形輪廓)的情形下，經歷具有對應的不同量值(視減速坎710的大小而定)的向上及向下加速度。圖7說明沿著道路700且在減速坎710上行駛的交通工具730的五個連續位置。圖7(b)說明加速度信號625所指示的加速表620的輸出。加速表620的輸出指示在時間^的向上加速度及在時間I2的向下加速度(如上所述)。類似地，當交通工具在水平部分713與第一傾斜部分711或第二傾斜部分712中的一者之間行進時，分別確定在時間^的向下加速度及在時間^的向上加速度。基于加速度信號625，在處理器610上執行的RSQMM490確定載有導航裝置600的交通工具730已駛過減速坎710。減速坎710的存在可通過對一對相反的加速度(例如圖7中展示的在、及、時的加速度)的檢測加以確定。由RSQMM490對減速坎710的檢測還可考慮所述對加速度的相對量值以確定減速坎710的存在，使得所述對加速度具有大致相等的量值。一旦RSQMM490已確定交通工具730已駛過減速坎710，RSQMM490便經布置以在存儲器640中存儲指示減速坎710的存在及其地理位置的信息。圖8說明由RSQMM490的一實施例存儲于存儲器640中的道路表面質量信息表800的一實例。表800存儲指示由導航裝置600檢測到的每一道路表面特征的類型的類型信息810及指示每一相應道路表面特征的位置的位置信息820。圖8中說明的表800包含指示三個為類型SB6B指示減速坎)的道路表面特征830、840、850的信息，而位置信息820在預定坐標系(例如，經度及緯度)中指示所述減速坎中的每一者的位置。雖然已描述操作性地確定減速坎710的存在的RSQMM490，但在一些實施例中，RSQMM490還可檢測其它道路表面特征的存在。舉例來說，RSQMM490可經布置以基于加速度信號625來檢測一段表面不平坦或凹凸不平的道路。舉例來說，如圖9中所示，一指示一段表面不佳的道路的加速度信號900可包含多個加速度測量結果，所述測量結果一起指示交通工具730正經歷頻繁的向上及向下加速度(正如在凹凸不平或顛簸的道路上所預期的)。RSQMM490還可根據為圖9(b)中展示的類型的加速度信號來確定洞在道路表面中的存在，所述加速度信號包含在向下方向上的第一加速度及第二向上加速度。再次參看圖8，表800中包括一為類型US的第四道路表面特征860。為類型US的特征860指示在坐標系中的位置&，Y4處的不平坦道路表面。類似地，第五道路表面特征870包含類型H，其指示在位置&，Y5處的道路中的洞。在本發明的一些實施例中，RSQMM490經布置以基于加速度信號625及速度信息(速度信息指示交通工具在道路表面特征的位置處的速度)來進一步確定道路表面特征的寬度或長度。舉例來說，如圖7中所示，由導航裝置600在時間tl經歷初始加速度，且在時間^經歷最終加速度。因此，RSQMM490可通過下式確定減速坎710的持續時間tD=t4-ti使用速度信息，可由RSQMM490確定交通工具在時間I1與U之間的平均速度。可接著由RSQMM490使用下式來計算道路表面特征的長度(交通工具的駕駛員所察覺的長度)D=SχtD其中S為交通工具在道路表面特征上的速度或平均速度。圖8中展示的表800可另外存儲每一道路表面特征的寬度信息。類似地，RSQMM490可根據速度信息及加速度信號625來確定指示陡度(即，減速坎的坡度及/或高度)的信息。在一實施例中，為改進道路表面特征檢測的質量，RSQMM490可確定導航裝置600是否安裝于交通工具中或交通工具上。在一實施例中，可通過從傳感器(例如，開關)接收一指示導航裝置600安裝于支架或其它支撐件上的信號來進行此確定。確定導航裝置600安裝于支架或底座上可能指示導航裝置600在交通工具中大體為直立的。當導航裝置600安裝于支架中時，通過僅存儲道路表面道路表面質量信息800，可防止確定不準確的道路表面質量信息(例如，當用手攜帶導航裝置600時)。現將參看圖10描述本發明的另一實施例，圖10說明導航裝置1000。所述導航裝置1000包含CPU1010及輸出加速度信號1025的加速表1020(如同在參看圖6描述的實施例中一樣)。所述導航裝置1000進一步包含陀螺儀1030，其經布置以確定導航裝置1000的定向。所述CPU1010經布置以從所述陀螺儀1030接收指示導航裝置1000的定向的定向信息1035。現將參看圖11描述導航裝置1000的操作，圖11展示先前參看圖7所描述的減速坎710、交通工具730及加速度信息1025。圖11進一步說明定向信息1035所指示的陀螺儀1030的輸出的綜合值。應注意，在一些實施例中，陀螺儀1030可輸出一表示旋轉加速度的非綜合值。如圖11中所示，在時間t1;交通工具730的前輪接觸減速坎710的傾斜表面711，其使交通工具730傾斜(如圖11中所示)，且指示陀螺儀1030的輸出1100的定向信息1035相應地改變。一旦交通工具730在減速坎710上達到水平定向，陀螺儀1030的輸出1035便對應地指示陀螺儀1030大體上垂直。一旦交通工具730在減速坎710的第二傾斜表面713上向下傾斜，陀螺儀1030的輸出1035便指示陀螺儀1030及導航裝置1000向下傾斜。RSQMM490經布置以接收加速度信號1025及定向信號1035，且確定交通工具730何時在道路表面特征(例如，減速坎710)上行駛。舉例來說，RSQMM490可基于一對相反的定向測量結果(如圖11中所示)來確定減速坎710的存在。在此過程中還可使用加速度信息1025。一旦已確定減速坎710的存在，RSQMM490便經布置以將道路表面質量信息存儲于存儲器中(如同圖8中一樣)。圖12展示根據本發明的一實施例的方法1200的說明。所述方法在步驟1210中開始。在步驟1220中，RSQMM490接收指示導航裝置600、1000的物理參數的信息。在一實施例中，RSQMM490接收指示導航裝置600、1000的加速度的信息。在另一實施例中，RSQMM490接收指示導航裝置1000的定向的信息。在另一實施例中，RSQMM490接收指示導航裝置1000的加速度及定向兩者的信息。在步驟1230中，RSQMM490根據接收到的物理參數信息來確定道路表面特征的存在。RSQMM490可確定何時導航裝置600、1000安裝于在道路表面特征(例如減速坎、不平坦或凹凸不平的道路段，或道路表面中的洞)上行進的交通工具中。在步驟1240中，RSQMM490在存儲器640、1040中存儲針對每一道路表面特征的指示道路表面特征類型的信息及指示道路表面特征的位置的位置信息。所述方法在步驟1250中結束。應注意，圖7、圖9及圖10包括交通工具中存在的裝置的輸出的表示，所述輸出受所述交通工具的前輪影響。然而，預期交通工具的后輪也將影響所述交通工具中的導航裝置中存在的測量裝置的輸出。因此，在本發明的一些實施例中，在步驟1230中對道路表面特征的存在的確定將考慮后輪對所述測量裝置的輸出的影響。所存儲的道路表面質量信息800可由導航裝置600、1000在路線規劃過程中利用。用戶可在導航裝置的用戶偏好中(或作為路線規劃過程的一部分)設定應確定排除或避開具有低質量道路表面(例如，以減速坎為特征的道路表面)的道路的路線。舉例來說，救護車或載有易碎貨物的交通工具可能想要避開具有顯著垂直位移(例如，減速坎、坑洞等)的道路。在路線規劃過程期間，導航裝置600、1000試圖通過參考地圖數據及道路表面質量信息800而將包括垂直位移(例如減速坎)的道路排除在考慮之外，或至少將所確定路線中所包括的所述道路的數目減到最少。以此方式，確定一使用具有高質量(即，大體平坦的道路表面)的道路的路線。在一些實施例中，導航裝置可將道路表面質量信息800傳達到服務器302(例如，周期性地或在服務器302要求時)。服務器302可接著組合來自多個導航裝置600、1000的道路表面質量信息。接著經由通信信道318將組合的道路表面質量信息800傳達到導航裝置，使得由所述導航裝置進行的路線規劃可考慮從多個導航裝置導出的道路表面質量信息，其可覆蓋比由單一導航裝置600、100確定的信息寬廣的地理區域且具有比由單一導航裝置600、100確定的信息大的可信度。通過前述內容將顯而易見，本發明的教示提供一種布置，借以由導航裝置而不是由專用測繪交通工具來確定特征道路表面。有利地，可由導航裝置使用道路表面質量信息以通過避開具有垂直位移的道路或至少將其減到最少而確定對行進來說更舒適的路線。還將了解，雖然至此已描述了本發明的各種方面及實施例，但本發明的范圍不限于本文中所闡述的特定布置，而是擴展為涵蓋屬于所附權利要求書的范圍內的所有布置以及對其的修改及更改。舉例來說，雖然在前述詳細描述中描述的實施例參考GPS，但應注意，導航裝置可利用任何種類的位置感測技術作為對GPS的替代方案(或實際上，除了GPS以外)。舉例來說，導航裝置可利用使用其它全球導航衛星系統，例如歐洲伽利略(Galileo)系統。同樣，其不限于基于衛星，而是可易于使用基于地面的信標或使得裝置能夠確定其地理位置的任何其它種類的系統來起作用。所屬領域的技術人員還將很好了解到，雖然優選實施例借助于軟件來實施某些功能性，但所述功能性可同樣僅以硬件(例如，借助于一個或一個以上AMC(專用集成電路))來實施或實際上由硬件與軟件的混合物來實施。如此，不應將本發明的范圍解釋為僅限于以軟件來實施。最后，還應注意，雖然所附權利要求書闡述了本文中所描述的特征的特定組合，但本發明的范圍不限于上文所主張的特定組合，而是本發明的范圍擴展為涵蓋本文中所揭示的特征或實施例的任何組合，而不管此時是否已在所附權利要求書中具體列舉了所述特定組合。權利要求1.一種導航裝置(600、1000),其包含處理器(610、1010)；可由所述處理器(610、1010)存取的存儲器(640、1040)；確定應用于所述導航裝置(200)的至少一個物理參數且將指示所述至少一個參數的信息輸出到所述處理器(640、1040)的裝置(620、1020、1030)；其特性在于所述處理器(610、1010)經布置以基于所述接收到的信息來確定道路表面特征且將指示所述道路表面特征的位置的信息存儲于所述存儲器(640、1040)中。2.根據權利要求1所述的導航裝置(600、1000),其中所述確定至少一個物理參數的裝置(620、1020、1030)包含用于測量所述導航裝置(600、1000)的加速度且輸出指示所述測量到的加速度的加速度信號(625、1025)的裝置(620、1020)。3.根據權利要求2所述的導航裝置(600、1000),其中所述處理器(610、1010)經布置以根據所述加速度信號(625、1025)的一個或一個以上特性來確定所述道路表面特征。4.根據權利要求3所述的導航裝置(600、1000),其中所述一個或一個以上特性包含所述加速度信號(625、1025)的預定量值及/或所述加速度信號(625、1025)的預定模式。5.根據任何前述權利要求所述的導航裝置(600、1000),其中所述確定至少一個物理參數的裝置(620、1020、1030)包含用于確定所述導航裝置(1000)的定向且響應于此而輸出定向信號(1035)的裝置(1030)。6.根據權利要求5所述的導航裝置(600、1000),其中所述處理器(1010)經布置以根據所述定向信號(1035)的預定模式來確定所述道路表面特征。7.根據任何前述權利要求所述的導航裝置(600、1000),其中所述處理器(610、1010)經布置以基于所述接收到的信息來確定所述道路表面特征的長度且將指示所述長度的信息存儲于所述存儲器(640、1040)中。8.根據任何前述權利要求所述的導航裝置(600、1000),其中所述處理器(610、1010)經布置以將所述道路表面特征確定為所述道路表面的垂直位移部分。9.根據權利要求8所述的導航裝置(600、1000),其中所述道路表面的所述垂直位移部分包括所述道路表面中的減速措施、顛簸或洞中的一者或一者以上。10.根據任何前述權利要求所述的導航裝置(600、1000),其中指示所述道路表面特征的所述位置的所述信息是根據接收到的GPS信號加以確定。11.根據任何前述權利要求所述的導航裝置(600、1000),其中所述導航裝置(600、1000)包含用于與服務器(302)通信的通信裝置(320、322)且所述處理器(600、1000)經布置以將所述所存儲的道路表面質量信息傳達到所述服務器(302)。12.一種確定道路表面特征信息的方法，所述方法的特性在于以下步驟接收指示導航裝置(600、1000)的一個或一個以上物理參數的信息(625、1025、1035)；基于所述接收到的信息(625、1025、1035)來確定道路表面特征；以及在存儲器(640、1040)中存儲指示所述道路表面特征的地理位置的信息。13.根據權利要求12所述的方法，其中所述信息指示所述導航裝置的加速度及/或所述導航裝置(600、1000)的定向。14.根據權利要求12或13所述的方法，其中基于所述接收到的信息的量值及/或所述接收到的信息的預定模式來確定所述道路表面特征。15.—種包含一個或一個以上軟件模塊的計算機軟件，所述一個或一個以上軟件模塊在執行環境中被執行時可操作以執行根據權利要求12、13或14所述的方法。全文摘要本發明涉及一種導航裝置(600、1000)，其包含處理器(610、1010)、可由所述處理器(610、1010)存取的存儲器(640、1040)、確定應用于所述導航裝置(200)的至少一個物理參數且將指示所述至少一個參數的信息輸出到所述處理器(640、1040)的裝置(620、1020、1030)；其中所述處理器(610、1010)經布置以基于所述接收到的信息來確定道路表面特征且將指示所述道路表面特征的位置的道路表面質量信息存儲于所述存儲器(640、1040)中。文檔編號G01C21/26GK102027320SQ200980117006公開日2011年4月20日申請日期2009年6月24日優先權日2008年6月25日發明者葉倫·特魯姆申請人:通騰科技股份有限公司