專利名稱：計算偏離位置到原路徑的路徑的設(shè)備和方法及其導航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導航系統(tǒng)，特別是涉及這樣一種重新路由設(shè)備和方法計算從偏離原路徑的位置到達原路徑的最佳替代路徑，然后當經(jīng)由導航系統(tǒng)接收路徑引導的移動物體偏離原路徑時，根據(jù)所計算的結(jié)果重選到達目的地路徑的路由。
背景技術(shù)：
通常，移動物體，如船舶、飛機和車輛裝備有導航系統(tǒng)。導航系統(tǒng)從包含在全球定位系統(tǒng)(GPS)中的多個衛(wèi)星接收代表例如經(jīng)度和緯度的坐標的無線信號，并且計算移動物體的當前位置。此外，這樣一種導航系統(tǒng)根據(jù)預先存儲的地圖數(shù)據(jù)顯示地理信息，包括移動物體的當前位置。也就是，這樣一種普通的導航系統(tǒng)借助從GPS接收的信息向駕駛員提供行駛所需的各種信息。例如，導航系統(tǒng)在屏幕上顯示當前的運動速度、行駛前由駕駛員設(shè)置的運動路徑，以及到達目的地的最佳路徑。
圖1是顯示傳統(tǒng)導航系統(tǒng)構(gòu)成的示意圖。這種導航系統(tǒng)包括GPS衛(wèi)星10；與無線網(wǎng)路40通信的移動終端30，例如蜂窩電話；與GPS衛(wèi)星10和移動終端30通信的導航終端20，例如導航工具(kit)，用于向駕駛員提供移動物體的當前位置信息和行駛信息。
導航終端20從GPS衛(wèi)星10接收移動物體的位置信息，并分析移動物體的位置。此外，導航終端20向移動終端30發(fā)射位置信息，以便向駕駛員提供相應(yīng)位置的行駛信息。
移動終端30充當導航系統(tǒng)與駕駛員之間的接口。例如，當駕駛員借助移動終端30請求移動物體的當前位置信息以及到達目的地的路徑時，導航系統(tǒng)通過移動終端30的顯示單元(未示出)向駕駛員提供相應(yīng)信息。通常，經(jīng)由移動終端30提供的信息是圖像信息，聲音信息則經(jīng)由安裝在導航終端20上的揚聲器提供給駕駛員。
為此，移動終端30利用信息服務(wù)器50如交通(traffic)服務(wù)器進行數(shù)據(jù)發(fā)射/接收，該移動終端經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)40連接信息服務(wù)器50。
通常，信息服務(wù)器50按照預定的數(shù)據(jù)格式如路由導航信息(RoutingGuidance information，RGI)數(shù)據(jù)構(gòu)建行駛信息，并且經(jīng)由移動終端30將所構(gòu)建的數(shù)據(jù)格式發(fā)送給導航終端20。導航終端20分析該數(shù)據(jù)格式，并把相應(yīng)位置的行駛信息提供給駕駛員。在此情況下，RGI數(shù)據(jù)是鏈路(link)單元的行駛信息。
圖2示出了導航系統(tǒng)慣用的RGI數(shù)據(jù)60的數(shù)據(jù)格式。RGI數(shù)據(jù)60包括鏈路號字段61，行駛距離字段62，道路類型字段63和行駛信息字段64。每個字段存儲跟隨信息。鏈路號字段61存儲關(guān)于鏈路的識別號，行駛距離字段62存儲相應(yīng)鏈路的整個行駛距離，道路類型字段63存儲該相應(yīng)鏈路的道路類型，如本地公路、國家級公路或者快速公路。此外，行駛信息字段64存儲與移動物體前方有關(guān)的行駛信息，如前方200m左轉(zhuǎn)彎和前方300m急轉(zhuǎn)彎。RGI數(shù)據(jù)60還包括存儲關(guān)于相應(yīng)路徑的附加服務(wù)信息的字段。
圖3是傳統(tǒng)實施例的路徑引導方法的流程圖。首先，如果用戶為了獲得預定目的地的最佳路徑信息而將目的地輸入到移動終端30，則移動終端30經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)向信息服務(wù)器50在步驟S10發(fā)射自導航終端20發(fā)送的當前位置信息，以及在步驟S11發(fā)射目的地信息。在此情況下，導航終端20借助GPS接收機檢測移動物體的當前位置信息，并且將檢測結(jié)果發(fā)射到移動終端30。在步驟S12，信息服務(wù)器50使用預先存儲的實時交通信息計算到達相應(yīng)目的地的最佳路徑，并且在步驟S13和S14分別經(jīng)由移動終端30向?qū)Ш浇K端20發(fā)射根據(jù)計算結(jié)果生成的第一RGI數(shù)據(jù)。在目前的例子中，信息服務(wù)器50接收來自外部服務(wù)器如交通服務(wù)器實時交通信息，或者在收集信息后管理該信息。
此外，在步驟S15導航終端20通過比較第一RGI數(shù)據(jù)與其自身收集的傳感器信息，跟蹤移動物體的當前位置，并且在步驟S16根據(jù)跟蹤結(jié)果向移動物體30發(fā)射路徑引導信息。此外，根據(jù)跟蹤結(jié)果，導航終端20判斷移動物體是否已經(jīng)偏離信息服務(wù)器50所發(fā)射的路徑。當在步驟S17檢測到偏離時，導航終端20在步驟S18向移動終端30發(fā)射偏離信息如偏離位置信息。
已經(jīng)收到偏離信息的移動終端30，在經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)連接信息服務(wù)器50之后，向信息服務(wù)器50發(fā)射偏離信息，以便獲得從偏離原路徑的位置(以下稱之為“偏離位置”)到達目的地的最佳路徑，并且在步驟S19向?qū)Ш浇K端20提供所獲得的最佳路徑。
在步驟S20，信息服務(wù)器50借助偏離信息和已經(jīng)存儲的目的地信息從偏離位置重新計算達到目的地的最佳路徑，并在步驟S21和步驟S22分別經(jīng)由移動終端30向?qū)Ш浇K端20發(fā)射作為重新計算結(jié)果生成的第二RGI數(shù)據(jù)。也就是，在現(xiàn)有技術(shù)中，當移動物體已經(jīng)偏離從信息服務(wù)器50發(fā)射的初始路徑時，導航終端20必須再次接收從偏離位置到目的地的最佳路徑，這只有在經(jīng)由移動終端30重新連接信息服務(wù)器50之后才能完成。
所以，現(xiàn)有技術(shù)存在導航系統(tǒng)用戶必須支付重新連接信息服務(wù)器50的通信費的問題。此外，在傳統(tǒng)導航系統(tǒng)中，用戶需要花費大量時間重新連接信息服務(wù)器50以及接收新路徑，從而增加了用戶的不便利性。此外，由于移動物體在接收新路徑之前一直移動，因此存在可能發(fā)生與接收的路徑的另一個偏離的高可能性。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明解決出現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的第一目的是提供一種重新路由的方法和設(shè)備，用于計算自偏離位置到達原路徑的最佳路徑，并且當移動物體已經(jīng)偏離預定路徑時根據(jù)計算結(jié)果執(zhí)行到達目的地的路徑的重新路由。
本發(fā)明第二目的是提供一種重新路由的方法和設(shè)備，使導航系統(tǒng)能夠自己計算從偏離位置到達原路徑的最佳路徑，并且根據(jù)計算結(jié)果重新選擇到達目的地的路徑的路由，而不需要經(jīng)由通信網(wǎng)連接服務(wù)器。
本發(fā)明第三目的是提供一種重新路由的方法和設(shè)備，借助已經(jīng)存儲在導航終端中的地圖信息計算從偏離位置到達原路徑的最佳路徑，并且根據(jù)計算的結(jié)果重新選擇到達目的地的路徑的路由。
本發(fā)明第四目的是提供一種重新路由方法和設(shè)備，用于計算從偏離位置到達目的地方向的原路徑的最佳路徑，并且根據(jù)所計算的結(jié)果重選到達目的地路徑的路由。
本發(fā)明第五目的是提供一種包括重新路由的導航系統(tǒng)，向已經(jīng)偏離路徑的移動物體提供由重新路由設(shè)備計算的到達原路徑的最佳路徑信息。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，提供了一種重新路由設(shè)備，包括偏離信息輸入部分，當行駛在導航系統(tǒng)所提供的預定路徑上的移動物體已經(jīng)偏離路徑時，接收偏離位置鏈路信息；鄰近鏈路檢測部分，當移動物體已經(jīng)偏離路徑時，在計算從偏離位置到達原路徑的最佳路徑的處理中檢測從地圖數(shù)據(jù)中檢測鏈路信息；第二表，用于臨時存儲由鄰近鏈路檢測部分檢測的被檢測鏈路信息；路徑選擇部分，用于分析存儲在第二表中的鏈路信息，并從包含在原路徑中的諸多鏈路中算出從偏離位置到達任一鏈路的最佳路徑；第一表，用于存儲被選作保留鏈路的鏈路信息，該保留鏈路是在路徑選擇部分計算最佳路徑的過程中從第二表中選出的并將包含在最佳路徑中；重新路由信息提取部分，根據(jù)路徑選擇部分的控制，從第一表中存儲的諸多鏈路中提取包含在最佳路徑中的諸多鏈路，并且提取包含所提取的諸多鏈路的重新路由的路徑。
為了進一步實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，提供了一種重新路由方法，包括以下步驟(1)當行駛在導航系統(tǒng)所提供的預定路徑上的移動物體已經(jīng)偏離路徑時，從地圖數(shù)據(jù)中提取偏離位置鏈路信息；(2)從原路徑中包含的諸多鏈路中選擇多個鏈路，這些鏈路與從偏離位置鏈路沿小累積行駛成本方向延伸的多個鏈路相交，并確定這些鏈路是重新路由的路徑，其中重新路由的路徑是從偏離位置經(jīng)由已選擇鏈路行駛到目的地的路徑。在此情況下，最好是在步驟2中，把與從偏離位置鏈路沿小累積行駛成本方向延伸的多個鏈路相交的諸多鏈路的第一鏈路確定為重新路由的路徑，將與從偏離位置鏈路沿小累積行駛成本方向延伸的多個鏈路相交的預定數(shù)量鏈路的信息進行相互比較，以便選擇具有從偏離位置行駛到相應(yīng)鏈路所需的第一成本與從該鏈路行駛到目的地所需的第二成本的最小成本之和的鏈路，然后將經(jīng)由選擇的鏈路從偏離位置到達目的地的路徑確定為重新路由的路徑。
此外，為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，還提供了包括重新路由設(shè)備的導航系統(tǒng)，其中當行駛在導航系統(tǒng)所提供的預定路徑上的移動物體已經(jīng)偏離路徑時，重新路由設(shè)備計算從偏離位置到達原路徑的最佳路徑。


通過下面的結(jié)合附圖的詳細說明將會使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點更加清楚。
圖1是顯示傳統(tǒng)導航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是在一個導航系統(tǒng)中慣用的RGI數(shù)據(jù)60的數(shù)據(jù)格式的示意圖；
圖3是一個傳統(tǒng)實施例的路徑引導方法的流程圖；圖4是本發(fā)明的一個實施例的路徑引導方法的流程圖；圖5是顯示本發(fā)明一個實施例的重新路由的示意結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是本發(fā)明第一實施例的重新路由方法的流程圖；圖7是本發(fā)明第二實施例的重新路由方法的流程圖；圖8A和圖8B是顯示本發(fā)明第一和第二實施例的重新路由的結(jié)果的二維空間曲線圖。
具體實施例方式
下面將參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在本發(fā)明的以下說明中，當所引入的已知功能和配置的具體說明可能造成本發(fā)明技術(shù)主題模糊時，將省略對其說明。
圖4是本發(fā)明一個實施例的路徑引導方法的流程圖。首先，如果用戶把目的地輸入到移動終端300以便獲得到達預定目的地的最佳路徑信息，則移動終端300在步驟S101和S105中分別經(jīng)由無線網(wǎng)向信息服務(wù)器500發(fā)射從導航終端200發(fā)送的當前位置信息以及目的地信息。在此情況下，導航終端200借助GPS接收機檢測當前位置信息并把檢測結(jié)果發(fā)射到移動終端300。信息服務(wù)器500在步驟S110中使用預先存儲的實時交通信息計算到達一個相應(yīng)目的地的最佳路徑，并且在步驟S115和S120中分別經(jīng)由移動終端300向?qū)Ш浇K端200發(fā)射根據(jù)計算結(jié)果生成的RGI數(shù)據(jù)。在此情況下，信息服務(wù)器500接收來自外部服務(wù)器如交通服務(wù)器的實時交通信息，或者管理自己收集該信息后的信息。
在步驟S125，導航終端200借助第一RGI數(shù)據(jù)、自己收集的傳感器數(shù)據(jù)和存儲的地圖數(shù)據(jù)跟蹤移動物體的當前位置。此外，導航終端200在步驟S130根據(jù)跟蹤移動終端300所獲得的結(jié)果發(fā)射路徑引導信息發(fā)射路徑引導信息。根據(jù)在步驟S125跟蹤所獲得的結(jié)果，導航終端在步驟S135判斷移動物體是否偏離了信息服務(wù)器500所發(fā)射的路徑。在此，由于判斷移動物體是否偏離路徑的方法背離了本發(fā)明的技術(shù)主題，因此省略對路徑偏離判斷的具體說明。
當判定移動物體已經(jīng)偏離路徑時，導航終端200在步驟S140中依據(jù)步驟S135中的判定結(jié)果借助偏離信息如偏離位置鏈路信息重新計算一個路徑。也就是，導航終端200借助已經(jīng)存儲在導航終端200中的地圖數(shù)據(jù)計算從偏離原路徑的位置(以下稱之為“偏離位置”)到達預定路徑的一個最佳路徑，所述預定路徑包含在從信息服務(wù)器500接收的最佳路徑中。
在步驟145中，導航終端200根據(jù)步驟140中的計算結(jié)果生成RGI數(shù)據(jù)，然后經(jīng)由步驟S130的路徑引導移動物體，同時在步驟S125中跟蹤移動物體的位置。此外，導航終端200重復執(zhí)行一系列步驟S125至S145，在步驟S135中檢測是否存在移動物體偏離原路徑的情況。
因此，根據(jù)本發(fā)明，導航終端200不必為了向偏離路徑的移動物體提供重新路由信息而重新連接信息服務(wù)器50。
圖5是顯示本發(fā)明實施例的重新路由設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)的方框圖。重新路由設(shè)備600包括偏離信息輸入部分610；相鄰鏈路檢測和判斷部分620；第二表630；路徑選擇部分640；第一表650；重新路由信息提取部分660。
當行駛的移動物體已經(jīng)偏離由信息服務(wù)器提供的預定路徑時，偏離信息輸入部分610接收偏離信息如偏離位置鏈路信息，然后將偏離位置鏈路信息存儲在第一表650中。此外，偏離信息輸入部分610將偏離位置鏈路信息發(fā)射到相鄰鏈路檢測和判斷部分620，并且啟動相鄰鏈路檢測和判斷部分620檢測鄰近偏離位置鏈路的諸多鏈路。
相鄰鏈路檢測和判斷部分620在計算從偏離位置到達原路徑的最佳鏈路的過程中檢測從地圖數(shù)據(jù)檢測的鏈路信息。也就是，相鄰鏈路檢測和判斷部分620從地圖數(shù)據(jù)中檢測鄰近于保留鏈路并且將被包含于偏離位置鏈路的諸多鏈路，或者檢測最佳鏈路。在此情況下，如果在所檢測的相鄰鏈路之中存在與原路徑一致的相鄰鏈路，則相鄰鏈路檢測和判斷部分620將相應(yīng)相鄰鏈路存儲到第一表中。反之，如果所檢測的相鄰鏈路之中沒有與原路徑相交的鏈路，則相鄰鏈路檢測和判斷部分620將相鄰鏈路信息存儲到第二表630中。此外，相鄰鏈路檢測和判斷部分620判斷所檢測的相鄰鏈路之中是否存在與原路徑相交的鏈路，或者判斷與已檢測鏈路相交的原路徑的鏈路是否為目的地鏈路。依據(jù)判斷結(jié)果，相鄰鏈路檢測和判斷部分620控制路徑選擇部分640和重新路由信息提取部分660的操作。例如，當目的地鏈路被包含于檢測的相鄰鏈路時，重新路由信息提取部分660根據(jù)第一表650中存儲的鏈路信息執(zhí)行目的地鏈路的反跟蹤(inverse trace)，并確定重新路由的路徑。當所檢測的相鄰鏈路之中沒有與原路徑相交的鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分620將所檢測的相鄰鏈路存儲到第二表630中，然后啟動路徑選擇部分640從第二表中選擇具有最小成本的鏈路，并且把所選擇的鏈路移到第一表。
第二表630暫時存儲由相鄰鏈路檢測和判斷部分620檢測的鏈路信息。在本實例中，存儲在第二表630中的鏈路信息包括每個鏈路的從偏離位置到相應(yīng)鏈路的累積行駛成本信息。
根據(jù)相鄰鏈路檢測和判斷部分620的控制，路徑選擇部分640分析第二表630中存儲的鏈路信息，并且從包含在原路徑中的諸多鏈路中選擇從偏離位置鏈路到其中一條鏈路的最佳路徑。在本實例中，路徑選擇部分640借助導航信息中慣用的路徑算法選擇從偏離位置到原路徑的最佳路徑，例如選擇到達預定目的地的最佳路徑，該預定目的地是信息服務(wù)器根據(jù)用戶請求提供的。路徑選擇部分640從多個鏈路中選擇從偏離位置鏈路道其中任一條鏈路的最佳路徑。為了計算最佳路徑，路徑選擇部分640從第二表630中存儲的諸多鏈路之中選擇具有最小行駛成本的鏈路，然后將所選擇的鏈路存儲到第一表650中。此外，路徑選擇部分640啟動相鄰鏈路檢測和判斷部分620檢測鄰近于所選擇鏈路的諸多鏈路。
第一表650在路徑選擇部分640計算最佳路徑的過程中存儲被選作保留鏈路的鏈路信息，該保留鏈路來自第二表630并且將被包含于最佳路徑中。
根據(jù)相鄰鏈路檢測和判斷部分620的控制，重新路由信息提取部分660從存儲在第一表650的諸多鏈路中提取包含在從偏離位置到原路徑的最佳路徑中的諸多路徑，然后提取包含已提取諸多路徑的重新路由的路徑。也就是，重新路由信息提取部分660提取重新路由的路徑，使移動物體經(jīng)由最佳路徑從偏離位置到達原路徑的目的地。最好是，將重新路由設(shè)備600置于導航終端200中(圖4)。
圖6和圖7是分別說明本發(fā)明第一和第二實施例的重新路由方法的流程圖。也就是，圖6是本發(fā)明第一實施例的重新路由方法的流程圖，其中從包含在原路徑中的諸多路徑中選擇第一鏈路，該第一鏈路相交于從偏離位置沿小累積行駛成本方向延伸的鏈路或者相交于已選擇的鏈路，然后將從偏離位置經(jīng)由已選擇的鏈路到達目的地的路徑確定為重新路由的路徑。圖7是本發(fā)明第二實施例的重新路由方法的流程圖，其中將預定數(shù)量鏈路的信息進行相互比較，這些鏈路相交于從偏離位置沿小累積行駛成本方向延伸的鏈路或者相交于已選擇的鏈路，以便選擇具有最小成本和的鏈路，該最小成本和是從偏離位置行駛到相應(yīng)鏈路所需的第一成本和從該鏈路行駛到目的地所需第二成本的最小成本和，然后將從偏離位置經(jīng)由已選擇鏈路到達目的地的路徑確定為重新路由的路徑。
參見圖5和圖6，說明本發(fā)明第一實施例的重新路由方法。當根據(jù)導航終端200發(fā)射的預定路徑引導行駛的移動物體偏離路徑時，安裝在導航終端200上的預定的設(shè)備如偏離檢測部分檢測移動物體的路徑偏離，然后向重新路由設(shè)備600發(fā)射諸如偏離位置鏈路信息的路徑偏離信息。
然后，偏離信息輸入部分610在步驟S205將偏離位置鏈路信息存儲到第一表650中，并把偏離位置鏈路信息發(fā)射給相鄰鏈路檢測和判斷部分620。相鄰鏈路檢測和判斷部分620在步驟S210借助偏離位置鏈路信息從地圖數(shù)據(jù)中檢測鄰近于偏離位置鏈路的諸多鏈路，并且在步驟S215和S220中分別按序檢驗已檢測的鏈路之中是否存在目的地鏈路，或者檢驗已檢測的鏈路之中是否存在與原路徑相交的鏈路。依據(jù)步驟S215和S220檢驗而獲得的結(jié)果，當目的地鏈路未被包含于已檢測鏈路中以及已檢測鏈路之中沒有相交于原路徑的鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分620在步驟S225將已檢測鏈路存儲到第二表630中。在此情況下，存儲于第二表630中的鏈路信息包括每個鏈路的從偏離位置到達相應(yīng)鏈路的累積行駛成本信息。
路徑選擇部分640從第二表630中存儲的諸多鏈路之中選擇具有最小累積成本的鏈路，然后在步驟S235把已選擇鏈路從第二表630移到第一表650中。此外，路徑選擇部分640控制相鄰鏈路檢測和判斷部分620檢測鄰近于已選擇鏈路的鏈路。相鄰鏈路檢測和判斷部分620在步驟S240檢測鄰近于已選擇鏈路的鏈路，然后循環(huán)執(zhí)行步驟S215和步驟S220。
依據(jù)步驟S215檢驗的結(jié)果，當目的地鏈路未被包含于步驟S210檢測的鏈路中或者已檢測鏈路之中存在相交于原路徑的鏈路時，追蹤已檢測鏈路之中的目的地鏈路或者相交于原路徑的鏈路。在步驟S245，依據(jù)追蹤的結(jié)果提取從偏離位置到原路徑的最佳路徑，并且提取包括已包含于最佳路徑中的鏈路的重新選擇路徑。也就是，在步驟S245中，通過追蹤已選擇鏈路之前的諸多鏈路提取最佳路徑，以及提取重新路由的路徑，使移動物體從偏離位置經(jīng)由最佳路徑到達原路徑的目的地。
現(xiàn)在參見圖5和圖7，說明本發(fā)明第二實施例的重新路由方法。如上所述，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的重新路由方法，將預定數(shù)量鏈路的信息進行相互比較，這些鏈路相交于從偏離位置按小累積行駛成本方向延伸的鏈路，以便選擇具有最小成本和(以下稱之為第三成本SUM_COST)的一條鏈路，該最小成本和是從偏離位置行駛到相應(yīng)鏈路所需的第一成本和從該鏈路行駛到目的地所需第二成本的最小成本和，然后將從偏離位置經(jīng)由已選擇鏈路到達目的地的路徑確定為重新路由的路徑。本發(fā)明第二實施例包括第一變量CNT和第二變量MIN_COST，并且在步驟S305初始化第一變量CNT和第二變量MIN_COST，其中第一變量計算偏離位置鏈路和原路徑彼此相交的次數(shù)，第二變量MIN_COST比較從偏離位置經(jīng)由諸多鏈路行駛到目的地所需的第三成本SUM_COST，所述諸多鏈路相交于在原路徑中所包含的多個鏈路之中的偏離鏈路。
在此情況下，第二變量MIN_COST的值最好大于可能實際發(fā)生的第三成本SUM_COST。這有助于原始第三成本SUM_COST被更新成第二變量MIN_COST。在圖7的實例中，第二變量MIN_COST的值被設(shè)置成稍大于從第一起始點行駛到目的地所需的總成本。然而，當從偏離位置經(jīng)由相交于偏離位置鏈路的鏈路行駛到目的地所需的第三成本SUM_COST，實際上比步驟S305中被設(shè)置為第二變量MIN_COST的初始值的值大得多時，則丟棄該時間信息(time information)。
所以，為了排除執(zhí)行重新路由時從偏離位置行駛到目的地所需的時間超過預定時間的情況，第二變量MIN_COST被設(shè)置為預定時間值，例如，作為圖7的例子，在第二變量MIN_COST被設(shè)置為從第一起點行駛到目的地所需的總時間的情況下，當執(zhí)行重新路由時從偏離位置行駛到目的地所需的時間超過從第一起點行駛到目的地所需的總時間時，那么重新路由信息就變得毫無價值。這里，導航系統(tǒng)可以向用戶提供引導用戶重新連接服務(wù)器并發(fā)現(xiàn)從當前位置到達目的地的最佳路徑的消息以及重新路由誤差消息。在本實例中，當移動物體返回到第一起點并在早期偏離路徑之后開始接觸原路徑時，由于第二變量MIN_COST也許大于原始第三成本SUM_COST，因此第二變量MIN_COST的初始值可以被設(shè)置為稍大于原始第三成本SUM_COST。
當變量即本發(fā)明第二實施例的第一變量CNT、第二變量MIN_COST已經(jīng)被初始化時，偏離信息輸入部分610等候接收移動物體的路徑偏離信息，例如偏離位置鏈路信息等，該移動物體的偏離信息是從安裝在導航終端200上的預定設(shè)備如偏離檢測部分輸出的。
此外，當按照從導航終端200發(fā)射的預定路徑引導行駛的移動物體已經(jīng)偏離路徑，并且預定設(shè)備如偏離檢測部分發(fā)射該移動物體的路徑偏離信息如偏離位置鏈路信息時，偏離信息輸入部分610在步驟S310中將偏離位置鏈路信息存儲到第二表630中，然后向相鄰鏈路檢測和判斷部分620發(fā)射偏離位置鏈路信息。
相鄰鏈路檢測和判斷部分620在步驟S135借助偏離位置鏈路信息從地圖數(shù)據(jù)中檢測鄰近于偏離位置鏈路的諸多鏈路，然后在步驟S320中判斷已檢測的相鄰鏈路之中是否存儲相交于原路徑的鏈路。
依據(jù)步驟S320的判斷結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路之中沒有相交于原路徑的鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分620在步驟S325將已檢測的相鄰鏈路存儲到第二表630中。在此情況下，第二表630中存儲的鏈路信息包括每個鏈路的從偏離位置到相應(yīng)鏈路的累積成本信息。
此外，根據(jù)相鄰鏈路檢測和判斷部分620的判斷結(jié)果，路徑選擇部分640從第二表630中存儲的相鄰鏈路之中選擇具有最小成本的鏈路，然后在步驟S330把已選擇鏈路移到第一表650中。此外，相鄰鏈路檢測和判斷部分620在步驟S335檢測鄰近于已選擇鏈路的鏈路，然后執(zhí)行步驟S320。
依據(jù)步驟S320的判斷結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路之中存在相交于原路徑的鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分620在步驟S340再次判斷相交于已檢測鏈路的原路徑的鏈路是否為目的地鏈路。
依據(jù)步驟S340中的判斷結(jié)果，當相交于已檢測鏈路的原路徑的鏈路是目的地鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分620使重新路由信息提取部分660執(zhí)行目的地鏈路的反跟蹤，并確定重新路由的路徑。
接著，在步驟S380，重新路由信息提取部分660通過根據(jù)第一表650中存儲的鏈路信息執(zhí)行目的地鏈路的反跟蹤來確定重新路由的路徑。也就是，在步驟S380中，通過追蹤目的地鏈路之前的鏈路提取最佳路徑，并且提取重新路由的路徑，使移動物體從偏離位置經(jīng)由最佳路徑到達原路徑的目的地。
依據(jù)步驟S340的判斷結(jié)果，當相交于已檢測鏈路的原路徑的鏈路不是目的地鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分620比較第一變量CNT與預先設(shè)置的預定值N，以便在步驟S345檢驗相鄰鏈路和原路徑彼此相交的次數(shù)。
作為步驟S345的比較結(jié)果，當?shù)谝蛔兞緾NT不大于預先設(shè)置的預定值時，在步驟S350將第一變量CNT的值增加“1”，然后在步驟S355中計算第四成本D_COST，它是考慮行駛到目的地所需成本的成本，即考慮了將從偏離位置行駛到相應(yīng)鏈路所需的第一成本與從該鏈路行駛到目的地所需的第二成本相加獲得的成本之和的成本。
此外，在步驟S360將所計算的第四成本S_COST與第二變量MIN_COST進行比較。這里，當?shù)诙兞縈IN_COST大于第四成本D_COST時，在步驟S365中，借助第四成本D_COST更新第二變量MIN_COST，并且將相應(yīng)鏈路信息存儲到第三變量MIN_LINK中。這有助于通過在包含在原路徑中的諸多鏈路之中比較與偏離位置鏈路相交的預定數(shù)量鏈路的信息，來選擇具有考慮了到達目的地的成本的最小第四成本D_COST的鏈路。依據(jù)步驟S360的比較結(jié)果，當?shù)诙兞縈IN_COST不大于第四成本D-COST時，省略步驟S65。以及，在步驟S370中將除當前鏈路外的其它相鄰鏈路，例如相交于已檢測相鄰鏈路的原路徑的鏈路存儲到第二表630中，然后重復步驟S330和隨之發(fā)生的步驟。
依據(jù)步驟S345的比較結(jié)果，當?shù)谝蛔兞緾NT大于預先設(shè)置的預定值N時，由于相交于原路徑的數(shù)目大于預先設(shè)置的預定值N，因此通過追蹤第三變量MIN_LINK中存儲的鏈路確定重新路由的路徑(S375)。也就是，在步驟S375中通過追蹤存儲在第三變量MIN_LINK中的諸多鏈路之前的多個鏈路來提取最佳路徑，并提取重新路由得路徑，使移動物體從偏離位置經(jīng)由最佳路徑到達原路徑的目的地。
圖8A和圖8B是顯示本發(fā)明第一和第二實施例的重新路由結(jié)果的方向圖。參考標記“P”代表移動物體偏離位置的位置，“P”下的箭頭代表移動物體的移動方向，由粗線標注的大箭頭L代表原路徑，其中箭頭的方向代表目的地的方向。從移動物體偏離位置的位置連接到原路徑L的粗箭頭代表第一和第二實施例的重新路由的路徑(l1，l2，l3)。
如上所述，在本發(fā)明的重新路由設(shè)備中，當行駛在導航系統(tǒng)所提供的預定路徑上的移動物體已經(jīng)偏離該路徑時，導航終端不連接服務(wù)器就可以計算從偏離位置到達原路徑的最佳路徑，從而減少了連接服務(wù)器的通信成本并降低了因提供新路徑前的時間延遲導致的另一個偏移的可能性。
盡管已經(jīng)結(jié)合某些優(yōu)先實施例顯示和說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將會明白，在不背離所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神和范圍的條件下，可以對本發(fā)明作出形式和細節(jié)上的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種導航系統(tǒng)中的重新路由設(shè)備，該設(shè)備包括偏離信息輸入部分，當行駛在導航系統(tǒng)所提供的預定原路徑上的移動物體已經(jīng)偏離該原路徑時，接收偏離位置鏈路信息；相鄰鏈路檢測和判斷部分，當移動物體已經(jīng)偏離原路徑時，在計算從偏離位置到達原路徑的最佳路徑的過程中從地圖數(shù)據(jù)中檢測鏈路信息，并確定已檢測鏈路與原路徑之間的關(guān)系；第二表，根據(jù)相鄰鏈路檢測和判斷部分的確定臨時存儲所檢測的鏈路信息；路徑選擇部分，用于分析存儲在第二表中的所述鏈路信息，并根據(jù)相鄰鏈路檢測和判斷部分的判斷結(jié)果，從包含在原路徑中的諸多鏈路中選擇多個保留鏈路，所述保留鏈路將被包含在從偏離位置鏈路到達所述諸多鏈路之任一鏈路的最佳路徑中；第一表，存儲由路徑選擇部分選擇的保留鏈路的鏈路信息；和重新路由信息提取部分，根據(jù)相鄰鏈路檢測和判斷部分的確定，從第一表中存儲的所述諸多保留鏈路中提取重新路由的路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重新路由設(shè)備，其中偏離信息輸入部分向相鄰鏈路檢測和判斷部分發(fā)射偏離位置鏈路信息，并使相鄰鏈路檢測和判斷部分檢測鄰近于偏離位置鏈路的鏈路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重新路由設(shè)備，其中第二表存儲由相鄰鏈路檢測和判斷部分所檢測的每個鏈路的鏈路信息，所述鏈路信息包括從偏離位置到相應(yīng)鏈路的累積成本信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重新路由設(shè)備，其中路徑選擇部分從第二表中存儲的諸多鏈路中選擇一條鏈路作為具有最小累計成本的保留鏈路，將所選擇的鏈路存儲到第一表中，將保留鏈路信息發(fā)射到相鄰鏈路檢測和判斷部分，并且使相鄰鏈路檢測和判斷部分檢測鄰近于保留鏈路的鏈路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重新路由設(shè)備，其中相鄰鏈路檢測和判斷部分檢測從偏離信息輸入部分發(fā)射的偏離位置鏈路，和檢測與路徑選擇部分所選擇的保留鏈路相鄰的鏈路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的重新路由設(shè)備，其中相鄰鏈路檢測和判斷部分確定已檢測的相鄰鏈路之中是否存在相交于原路徑的鏈路，或者確定已檢測的相鄰鏈路之中是否存在目的地鏈路，并且根據(jù)判斷結(jié)果控制第二表、路徑選擇部分以及重新路由信息提取部分的操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重新路由設(shè)備，其中作為確定結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路之中沒有相交于原路徑的鏈路以及已檢測的相鄰鏈路之中沒有目的地鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分將已檢測的鏈路存儲到第二表中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重新路由設(shè)備，其中作為確定結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路之中存在目的地鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分使重新路由信息提取部分根據(jù)第一表中存儲的鏈路信息追蹤目的地鏈路，來確定重新路由的路徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重新路由設(shè)備，其中作為確定結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路包括至少一個不是目的地鏈路但相交原路徑的鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分使重新路由信息提取部分根據(jù)第一表中存儲的鏈路信息追蹤相交原路徑的鏈路，來確定重新路由的路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重新路由設(shè)備，其中作為確定結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路包括至少一個不是目的地鏈路但相交原路徑的鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分從相交原路徑的預定數(shù)量鏈路的信息中選擇具有最小成本的鏈路，它是從偏離位置經(jīng)由相應(yīng)鏈路行駛到目的地所需的成本，并使重新路由信息提取部分根據(jù)第一表中存儲的鏈路信息追蹤由路徑選擇部分選擇的鏈路，來確定重新路由的路徑。
11.一種導航系統(tǒng)中的重新路由方法，包括以下步驟(1)當行駛在導航系統(tǒng)所提供的預定原路徑上的移動物體已經(jīng)偏離該路徑時，從地圖數(shù)據(jù)中提取偏離位置鏈路信息；(2)從原路徑中包含的諸多鏈路中選擇多個鏈路，這些鏈路相交于從偏離位置鏈路沿具有小累積行駛成本的方向延伸的多個鏈路，并確定這些鏈路是重新路由的路徑，其中重新路由的路徑是從偏離位置經(jīng)由已選擇鏈路延伸到目的地的路徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的重新路由方法，其中在步驟2中，將與自偏離位置沿具有小累積行駛成本的方向延伸的鏈路相交的第一鏈路確定為重新路由的路徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的重新路由方法，其中在步驟2還包括以下步驟(2-1)從地圖數(shù)據(jù)中檢測鄰近于偏離位置鏈路的鏈路信息；(2-2)按序檢驗已檢測鏈路中是否存在目的地鏈路，或者按序檢驗已檢測鏈路中是否存相交原路徑的鏈路；(2-3)作為步驟2-2中檢驗的結(jié)果，當已檢測鏈路中存在目的地鏈路或相交原路徑的鏈路時，確定這些路徑是經(jīng)由該鏈路到達目的地的重新路由的路徑；(2-4)作為步驟2-2中檢驗的結(jié)果，當已檢測鏈路中不存在目的地鏈路或相交原路徑的鏈路時，臨時存儲已檢測鏈路信息；(2-5)從臨時存儲的鏈路信息中選擇一條鏈路，它具有從偏離位置行駛到相應(yīng)鏈路所需的最小累積行駛成本；和在檢測鄰近于已選擇鏈路的鏈路之后，重復步驟2-1至2-5。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的重新路由方法，其中在步驟2中，將與自偏離位置沿小累積行駛成本方向延伸的鏈路相交的預定數(shù)量鏈路的信息相互比較，以便選擇具有最小成本和的鏈路，所述最小成本和是從偏離位置行駛到相應(yīng)鏈路所需的第一成本與從該鏈路行駛到目的地所需的第二成本的最小成本之和，然后把從偏離位置經(jīng)由已選擇鏈路到達目的地的路徑確定為重新路由的路徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的重新路由方法，其中步驟2還包括以下步驟(2-6)從所述地圖數(shù)據(jù)中檢測鄰近于偏離位置鏈路的鏈路信息；(2-7)檢驗已檢測的鏈路中是否存在相交于原始路徑的鏈路；(2-8)作為步驟2-7中的檢驗結(jié)果，當已檢測鏈路中沒有相交原路徑的鏈路時，臨時存儲鏈路信息，從已存儲的鏈路信息中選擇具有最小累積成本的一條鏈路；(2-9)作為步驟2-7中的檢驗結(jié)果，當已檢測的鏈路存在相交原路徑的鏈路時，檢驗相交已檢測鏈路的原路徑的鏈路是否為目的地鏈路；和(2-10)作為步驟2-9中檢驗的結(jié)果，當相交已檢測鏈路的所述原路徑的鏈路是目的地鏈路時，通過追蹤該目的地鏈路確定重新路由的路徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的重新路由方法，其中步驟2還包括以下步驟(2-11)作為步驟2-9中檢驗的結(jié)果，當相交已檢測鏈路的所述原路徑的鏈路不是目的地鏈路時，存儲所述相交已檢測鏈路的原路徑的鏈路的信息，同時計算已檢測鏈路和原路徑彼此相交的次數(shù)；(2-12)當已檢測鏈路和原路徑彼此相交的次數(shù)大于步驟(2-11)中預先設(shè)置的預定數(shù)時，從已存儲的鏈路信息中選擇具有從偏離位置經(jīng)由相應(yīng)鏈路行駛到目的地所需的最小成本的一條鏈路；和(2-13)通過追蹤步驟(2-12)選擇的鏈路，確定重新路由的路徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的重新路由方法，其中在步驟2-11中，在已檢測鏈路與原路徑彼此相交的次數(shù)超過預先設(shè)置的預定數(shù)之前，僅僅存儲具有經(jīng)由相交已檢測鏈路的原路徑的鏈路行駛到目的地所需最小成本的鏈路。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的重新路由方法，其中步驟2還包括當成本超出預先設(shè)置的預定成本時，確定重新路由錯誤的步驟(2-14)，所述成本是從偏離位置經(jīng)由步驟2-12選擇的具有最小成本的鏈路行駛到目的地所需的成本。
19.一種導航系統(tǒng)，包括重新路由設(shè)備，其中當行駛在導航信息所提供的預定原路徑上的移動物體已經(jīng)偏離原路徑時，重新路由設(shè)備計算從偏離位置到達原路徑的最佳路徑。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的導航系統(tǒng)，其中重新路由設(shè)備包括偏離信息輸入部分，當行駛在導航系統(tǒng)所提供的預定原路徑上的移動物體已經(jīng)偏離該原路徑時，接收偏離位置鏈路信息；相鄰鏈路檢測和判斷部分，當移動物體已經(jīng)偏離原路徑時，在計算從偏離位置到達原路徑的最佳路徑的過程中從地圖數(shù)據(jù)中檢測鏈路信息，并確定已檢測鏈路與原路徑之間的關(guān)系；第二表，根據(jù)相鄰鏈路檢測和判斷部分的確定臨時存儲所檢測的鏈路信息；路徑選擇部分，用于分析存儲在第二表中的所述鏈路信息，并根據(jù)相鄰鏈路檢測和判斷部分的判斷結(jié)果，從包含在原路徑中的諸多鏈路中選擇多個保留鏈路，所述保留鏈路將被包含在從偏離位置鏈路到達所述諸多鏈路之任一鏈路的最佳路徑中；第一表，存儲由路徑選擇部分選擇的保留鏈路的鏈路信息；和重新路由信息提取部分，根據(jù)相鄰鏈路檢測和判斷部分的確定，從第一表中存儲的所述諸多保留鏈路中提取重新路由的路徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的導航系統(tǒng)，其中偏離信息輸入部分向相鄰鏈路檢測和判斷部分發(fā)射偏離位置鏈路信息，并使相鄰鏈路檢測和判斷部分檢測鄰近于偏離位置鏈路的鏈路。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的導航系統(tǒng)，其中第二表存儲由相鄰鏈路檢測和判斷部分所檢測的每個鏈路的鏈路信息，所述鏈路信息包括從偏離位置到相應(yīng)鏈路的累積成本信息。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的導航系統(tǒng)，其中路徑選擇部分從第二表中存儲的諸多鏈路中選擇一條鏈路作為具有最小累計成本的保留鏈路，將所選擇的鏈路存儲到第一表中，將保留鏈路信息發(fā)射到相鄰鏈路檢測和判斷部分，并且使相鄰鏈路檢測和判斷部分檢測鄰近于保留鏈路的鏈路。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的導航系統(tǒng)，其中相鄰鏈路檢測和判斷部分檢測從偏離信息輸入部分發(fā)射的偏離位置鏈路，和檢測與路徑選擇部分選擇的保留鏈路相鄰的鏈路。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的導航系統(tǒng)，其中相鄰鏈路檢測和判斷部分確定已檢測的相鄰相鏈路之中是否存在相交原路徑的鏈路，或者確定已檢測的相鄰鏈路之中是否存在目的地鏈路，并且根據(jù)判斷結(jié)果控制第二表、路徑選擇部分以及重新路由信息提取部分的操作。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的導航系統(tǒng)，其中作為確定結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路之中沒有相交原路徑的鏈路以及已檢測的相鄰鏈路之中沒有目的地鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分將已檢測的相鄰鏈路存儲到第二表中。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的導航系統(tǒng)，其中作為確定結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路之中存在目的地鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分使重新路由信息提取部分根據(jù)第一表中存儲的鏈路信息追蹤目的地鏈路，來確定重新路由的路徑。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的導航系統(tǒng)，其中作為確定結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路包括至少一個不是目的地鏈路但相交原路徑的鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分使重新路由信息提取部分根據(jù)第一表中存儲的鏈路信息追蹤相交原路徑的鏈路，來確定重新路由的路徑。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的導航系統(tǒng)，其中作為確定結(jié)果，當已檢測的相鄰鏈路包括至少一個不是目的地鏈路但相交原路徑的鏈路時，相鄰鏈路檢測和判斷部分使路徑選擇部分從相交原路徑的預定數(shù)量鏈路的信息中選擇具有最小成本的一條鏈路，所述成本是從偏離位置經(jīng)由相應(yīng)鏈路行駛到目的地所需的成本，并且使重新路由信息提取部分根據(jù)第一表中存儲的鏈路信息追蹤由路徑選擇部分選擇的鏈路，以此確定重新路由的路徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了在導航系統(tǒng)中計算從路徑偏離位置到達原路徑的最佳路徑的重新路由設(shè)備和方法，以及使用該設(shè)備和方法的導航系統(tǒng)。當行駛在導航系統(tǒng)所提供的預定路徑上的移動物體已經(jīng)偏離路徑時，從包含在原路徑中的諸多鏈路中選擇鏈路，該鏈路相交于從偏離位置鏈路沿小累積行駛成本方向延伸的鏈路，然后將經(jīng)由已選擇的鏈路從偏離位置行駛到目的地的路徑確定為重新路由的路徑。因此，當移動物體偏離預定路徑時，通過使導航終端不連接服務(wù)器而自身計算從偏離位置到原路徑的最佳路徑，可以減少連接服務(wù)器的通信成本，并可以降低在提供新路徑前所用時間延遲造成的另一偏離的可能性。
文檔編號G01C21/34GK1540288SQ20031010298
公開日2004年10月27日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者南周賢, 全池然, 崔鏞益, 全海敦 申請人:三星電子株式會社