专利名称：用于车辆内置的导航装置的路径引导方法
技术领域：
本发明通常涉及到一种导航装置，特别是涉及到一种用于车辆内置的导航装置的路径引导方法。
背景技术：
利用卫星信号的导航首先被用于飞行器和船舶，而现在普遍的被用于车辆。随着车辆已经装备了利用人造卫星的车辆内置的导航装置，已经开发了很多技术来更准确地跟踪车辆。这种车辆内置的导航装置接收来自人造卫星的有关车辆位置的数据，读取来自车辆中的装置的地图数据，并且为用户可视听地在地图上定位最短路径。路径引导功能对车辆内置的导航装置非常重要。在计算出到达目的地的最佳路线之后，当车辆起动并且在视线内出现交叉口时，就将有关交叉口的信息提供给用户。
当车辆到达指定点(例如，前方100或300米)时，就将有关交叉口的引导信息通过语音并伴随有关图像提供给用户，以便用户可以预先知道在前方交叉口的转弯方向。
然而，通过在转弯期间在交叉口处向用户提供有关下一个交叉口的引导信息或者在偏离轨迹时提供预定的交叉口信息，常规车辆内置的导航装置可能会迷惑用户。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于车辆内置的导航装置的改进的路径引导方法。
本发明的另一个目的是提供一种路径引导方法，该方法可以排除在出现连续的交叉口的情况下或在车辆偏离轨迹时提供有关下一个交叉口的引导信息的迷惑状况。
通过所提供的用于车辆内置的导航装置的路径引导方法完成上述及其他目的。为了通过最佳路线引导车辆到达目的地，基于从交通信息中心通过移动通信网络收到的路径引导数据来确定车辆是否在预定交叉口范围之内的轨迹上。如果车辆在交叉口范围内的轨迹上，就按照预定自由行驶条件确定车辆是否处于自由行驶(free run)状态而不提供预备路径引导消息来迷惑处于自由行驶状态的驾驶员。根据确定结果，有选择地提供预备路径引导消。
自由行驶条件包括车辆的定位方向和计算路径的方向之间的一致性，车辆采用的路线和在交叉口的其它路线之间的方位差，车辆从交叉口移动的距离，以及交叉口和下一个交叉口之间的距离。
结合附图，从下面的详细说明中，本发明上述及其他目的、特征及优点将变得更加明显，其中图1说明本发明适用的导航系统的结构；图2是一流程图，说明按照本发明的实施例的路径引导控制操作；以及图3说明按照本发明的实施例确定自由行驶状态的方法。
具体实施例方式
接下来参考附图将说明本发明的最佳实施例。在下面的说明中，由于众所周知的功能或者构造在不必要的细节上会混淆本发明，这里将不详细描述它们。
在利用便携式终端的车辆内置的导航的上下文中将说明依照本发明的车辆内置导航装置。
名为“利用便携式终端的导航系统及其路径引导方法”的第2000-47955号韩国专利申请公开了一种利用便携式终端的车辆内置的导航装置的实例。已公开的导航系统包括便携式终端和交通信息中心。
参考图1将说明该导航系统。图1中，导航系统包括便携式终端200、移动通信网络以及交通信息中心300。
交通信息中心300由计算机310、交通信息服务器320、路径计算服务器330、网络服务器340、地图数据存储器312以及实时交通信息存储器322组成。计算机310根据预先检查过的路线和交通条件(例如，在全国范围内的道路网和交通管制)产生地图数据。地图数据存储在地图数据存储器312中。交通信息服务器320从多个交通信息搜集传感器接收交通信息并且将其作为实时交通信息存储在实时交通信息存储器322中。路径计算服务器330基于地图数据和实时交通信息来计算车辆的当前位置到其目的地之间的最佳路线并且产生有关计算出的最佳路线的路径引导数据。网络服务器340将交通信息中心300连接到移动通信网络。
移动通信网络将从便携式终端200接收的有关车辆现行位置和目的地的信息发送到交通信息中心300。响应来自便携式终端200的下载请求，移动通信网络把从交通信息中心300接收的最佳路线引导数据发送到便携式终端200。该移动通信网络200无线连接到便携式终端200以用于无线连接服务，并且可以利用现有的数字蜂窝式系统或PCS系统来建立。或者，可以用当前已开发出的IMT-2000系统作为移动通信网络200。
便携式终端200包括GPS(全球定位系统)引擎(engine)202、GPS引擎204、RAM(随机存取存储器)206、ROM(只读存储器)208、CPU(中央处理单元)210、语音处理器211、陀螺仪传感器212、速度传感器214、麦克风(话筒)216、扬声器218、显示器220以及常规通信终端块230。除了导航相关功能块的部件，包括GPS天线202、GPS设备204、陀螺仪传感器212以及速度传感器214都来自常规便携式终端。然而，RAM206可以存储从交通信息中心300下载的数据，而ROM208可以存储交叉口的图像数据。语音处理器211具有一语音IC(集成电路)并且存储可听地提供路径信息的话音数据。显示器220可以是LCD(液晶显示屏)并且用图表显示最佳路线信息。由扬声器218用语音输出最佳路线信息。
便携式终端200从交通信息中心300通过移动通信网络下载路径引导数据并且基于路径引导数据来引导用户以最佳路线达到目的地。由显示器220可视地，或由扬声器218可听地，或两者结合将最佳路线通知给用户。由包含着交叉口名称及在交叉口转弯方向的交叉口信息来描述最佳路线。
根据本发明的实施例，为了提供车辆内置的导航装置中的改进的路径引导，如果车辆不仅在轨迹上而且还处于预置交叉口范围之内，则确定依照预置条件车辆是否处于自由行驶状态。按照确定结果有选择地将预备路径引导消息提供给车辆的驾驶员，由此可以防止由不适当的预备路径引导消息所引起的混乱。自由行驶状态被定义为车辆与计算出的最佳路线的偏差，即使便携式终端确定车辆是在轨迹上。在自由行驶状态中，没有提供给驾驶员可以引起混乱的预备路径引导消息。为了确定自由行驶状态，检查车辆是否在轨迹上以及它是否在预置交叉口范围之内。后者不是一个强制性条件。也就是说，如果车辆在轨迹上，可以直接确定车辆是否处于自由行驶状态。在这种情况下，提高了系统负载，而改进系统性能可以抑制负载增高。
图2是说明路径引导控制操作的流程图，而图3叙述按照本发明的实施例的自由行驶状态确定操作。
参考图1、2和3，交通信息中心300基于当前车辆位置的数据及从安装在车辆上的便携式终端200接收的目的地数据来确定当前的路线，计算最佳路线，并且将处理过的引导数据(即，路径信息)通过移动通信网络发送到便携式终端200。按照本发明，交通信息中心300至少具有包括有关当前车辆位置附近的路线和目的地的方向信息的道路信息和交叉口信息以便确定自由行驶状态。
便携式终端200基于所接收的处理过的引导数据将预备路径引导消息提供给驾驶员并且利用陀螺仪传感器212、速度传感器214和GPS天线202确定车辆是否在轨迹上。如果车辆离开轨迹，便携式终端200就再一次依据车辆的当前位置和目的地来搜寻最佳路线。
参考图3中说明的路线，标号20表示由交通信息中心计算出的作为当前车辆位置和目的地之间的最佳路线的预置路径。标号10表示在其离开最佳路线之后车辆实际行驶的路径(以下，称之为实际行驶路径)。车辆实际沿由图3中的箭头指示的方向行驶。
当车辆准备从交叉口C向节点P3移动时，它可能会做出错误的转弯并且朝着路径10中的节点P1前进。接着，由于便携式终端200利用陀螺仪传感器212、速度传感器214和GPS天线202发现节点P1和节点P3之间的没有较大的误差，所以便携式终端200确定车辆仍在轨迹上。换句话说，便携式终端200无法精确地确定车辆是在节点P1，还是在节点P3上。在这种情况下，便携式终端200确定车辆在轨迹上并且将相应的预备路径引导消息，即错误的路径信息提供给驾驶员。例如，在发出预备引导消息″下一个交叉口向右转″之后，车辆在交叉口C错误地转向节点P1，然后相应可视和可听地接收适于节点P3的错误预备引导消息“前方200米左转”。因此，驾驶员被错误的消息所迷惑。
在本发明的实施例中，为了在上述情况下不迷惑驾驶员，即使确定车辆在预置交叉口范围内的轨迹上，还是会确定车辆是否满足稍后将详细说明的预置自由行驶条件。如果车辆满足自由行驶条件，就确定车辆实际上已偏离轨迹并且不会把与下一个节点相关的预备引导消息提供给驾驶员。也就是说，车辆以自由行驶状态行驶。在此，最好在确定自由行驶状态之前检查传感器是否故障。
然后，当车辆通过节点P1并且到达节点P2时，便携式终端200精确确定车辆明显地偏离轨迹。便携式终端200再一次连接到交通信息中心300，接收新的最佳路线信息，并且引导车辆新的最佳路线。如果车辆做出了明显的错误转弯并且朝着节点P4行驶，便携式终端200就确定车辆明显地偏离轨迹，而没有进入自由行驶状态。
结合图3中说明的路线，参考图2说明依照本发明的实施例的自由行驶状态确定操作。
参考图2，便携式终端200在步骤100中计算车辆每次行驶预定的距离所处的位置并且在步骤102中基于车辆位置数据和从交通信息中心300接收的路径信息来确定车辆的路径行驶状态。在步骤104中，便携式终端200利用从交通信息中心300收到的交叉口信息来确定车辆是否在预置交叉口范围之内。依靠道路类型分别设置交叉口范围。例如最好就在高速通道中的交叉口而言，将交叉口范围设置成半径为500米的区域。在普通道路中，就交叉口而言，最好将交叉口范围设置成半径为300米的区域。显而易见，交叉口范围不局限于上述指定的距离，而且可以根据相应国家的路况自由地设置。因此，最好将交叉口范围设置为300米到500米。在图3中，就交叉口C而言，交叉口范围是一个半径为300米或500米的区域。在上所述，在本发明中，当可以减少系统负载时，确定车辆是否在交叉口范围之内不是强制性的。换句话说，可以省略图2中的步骤104。如果车辆在轨迹上，就直接确定车辆是否处于自由行驶状态。在这种情况下，增大了系统负载，这可以通过改进系统性能来克服系统负载的增大。
如果在步骤104中，车辆不在交叉口范围之内，在步骤108中便携式终端200就确定车辆是否偏离轨迹。例如，在图3中，如果在节点P2的车辆超出了交叉口范围处于明显不同于计算的最佳路线的路径上，便携式终端2 00就确定车辆偏离轨迹。在N次检查之后完成偏离轨迹确定。如果车辆偏离轨迹，便携式终端200就重新连接到交通信息中心300，从交通信息中心300下载新的路径信息，并且在步骤110中引导驾驶员沿着新的路径行驶。
另一方面，在步骤104中，如果车辆在交叉口范围之内，便携式终端200在步骤106或步骤108中就基于从陀螺仪传感器212、速度传感器214以及GPS天线202收到的信息，及从交通信息中心300收到的路径引导数据来确定车辆在轨迹上还是偏离轨迹。例如，如果车辆处于明显不同于计算出的最佳路线20的路线中的交叉口范围之内的节点P4上，便携式终端200就确定车辆偏离轨迹。在N次检查之后完成偏离轨迹确定。如果车辆偏离轨迹，便携式终端200就重新连接到交通信息中心300，从交通信息中心300下载新的路径信息，并且在步骤110中引导驾驶员沿着新的路径行驶。
如果车辆在交叉口范围之内的轨迹上，便携式终端200就前进到步骤211以便精确确定车辆是否在实际轨迹上或者不探测车辆的偏离轨迹状态。在步骤112中，便携式终端200确定车辆是否处于自由行驶状态。根据本发明的实施例，检查以下条件以确定自由行驶状态。其中，条件(1)和(3)涉及到实际行驶路径和计算路径，而条件(2)和(4)则涉及到交叉口形状和交叉口地势。
(1)车辆的定位方向是否与计算路径的方向一致；(2)车辆在交叉口采用路线的方位角和其他路线的方位角之间的差值；(3)车辆从交叉口行驶过的距离；以及(4)当前交叉口和下一个交叉口之间的距离。
在步骤114中，便携式终端200依照上述条件确定车辆是否处于自由行驶状态。在自由行驶状态中，便携式终端200在步骤116中临时中止向驾驶员提供混乱的预备引导消息。例如，如果车辆在图3中的节点P1或P3上，它就确定车辆是否处于自由行驶状态。在节点P1，车辆满足自由行驶条件，而在节点P3，它不满足自由行驶条件。
在图3的路径10中，保持自由行驶状态直到车辆移动到不满足自由行驶条件的节点。在自由行驶状态中，不会向驾驶员提供预先引导消息以避免预先引导消息引起混乱。
下面更详细地说明自由行驶条件。
利用从交通信息中心(300)接收到达目的地的路线信息和交叉口信息来检查条件(1)和(2)。
条件(1)便携式终端200的陀螺仪传感器212确定车辆是否定位在计算路径20的方向。当车辆的行驶方向不同于计算路径20的方向时，则满足条件(1)。如果车辆的朝向超出路径20的方向30°，便携式终端200就无法正常地确定车辆是否在轨迹上或偏离轨迹。因此，在自由行驶状态中的角度尽可能地保持在10°和30°之间。
条件(2)所检查的项目是车辆偏移轨迹的路线和计算路径之间的方位差，以及，车辆偏离轨迹的路线和与计算路径的最接近的路线之间的方位差。当两者的方位差为30°或以下时，则满足条件。
条件(3)车辆根据道路类型从交叉口移动的距离是不同的。如果在高速路的情况下车辆从交叉口移动20至30米，以及如果在正常路线的情况下车辆从交叉口移动5到10米，则满足条件(3)。
条件(4)当前交叉口和下一个交叉口之间的距离为300米或以下，最好为100米或更短。基于道路类型这也是不同的。在高速路中交叉口之间的距离通常较长。当车辆在高速通道中的交叉口转弯后不久，由于不可能发布预备引导消息，所以，同正常路线相比，可以延长自由行驶状态。因此，对于普通道路，尽可能地使当前交叉口和下一个交叉口之间的距离为100米或更少，而在高速路中，则尽可能地为100至300米。
只有满足上述所有条件，便携式终端200才确定车辆处于自由行驶状态。例如，如果车辆的定位方向与计算路径的方向之间的差值大约为20°或更高，实际行驶路线的方位角与在交叉口的其它路线的方位角之间的差值为30°或更低，车辆在正常路线中移动了7米或远离交叉口，并且当前交叉口与下一个交叉口之间的距离为100米或更少，它就确定车辆处于自由行驶状态。
只要满足条件(1)至(4)，就保持自由行驶状态。于是，当车辆继续行驶在实际行驶路径10中时，则满足所有四个条件。便携式终端200在步骤114中确定车辆部不处于自由行驶状态并且在步骤118中向驾驶员提供指定的路径引导。
根据如上所述的本发明，为了提供改进的车辆内置的导航(装置)，当车辆在预定的交叉口范围之内时，它依照预置条件确定车辆是否处于自由行驶状态。根据确定结果，有选择地向驾驶员提供预备引导消息。因此，避免了向驾驶员提供引起混乱的错误引导消息。
上面，尽管参考最佳实施例已经对本发明进行了说明和描述，应该注意的是，在不脱离以下权利请求定义的本发明的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可以对形式和细节进行不同改变。
权利要求
1.一种用于车辆内置的的路径引导方法，包括以下步骤基于从交通信息中心通过移动通信网络收到的路径引导数据来确定车辆是否在预定交叉口范围内的轨迹上；如果车辆在交叉口范围之内的轨迹上，根据预定的自由行驶条件确定车辆是否处于自由行驶状态，在自由行驶状态下不提供迷惑驾驶员的预备路径引导消息，以及根据确定结果有选择地提供预备路径引导消息。
2.根据权利请求1的路径引导方法，其中，自由行驶条件包括车辆定位方向和计算路径的方向之间的一致性、车辆采用的路线和在交叉口的其它路线之间的方位差、车辆从交叉口移动的距离以及交叉口和下一个交叉口之间的距离。
3.根据权利请求2的路径引导方法，其中，通过检查车辆偏离轨迹的路线的方位角和计算路径中的路线的方位角之间的差值，以及车辆偏离轨迹的路线的方位角和与计算路径中的路线最接近的路线的方位角之间的差值，来确定车辆采用的路线和在交叉口的其它路线之间的方位差。
4.根据权利请求1的路径引导方法，其中，就交叉口而言，预定交叉口范围是一具有数百米半径的区域。
5.根据权利请求4的路径引导方法，其中，在普通道路中的和高速通道中，半径是不同的。
6.根据权利请求5的路径引导方法，其中，在普通道路中半径是300。
7.根据权利请求5的路径引导方法，其中，在高速通道中半径是500。
8.一种用于车辆内置的导航装置的路径引导方法，包括步骤基于从交通信息中心通过移动通信系统收到的路径引导数据来确定车辆是否在交叉口范围之内；如果车辆在交叉口范围之内，基于包含在路径引导数据中的计算出的路径信息来确定车辆是否在轨迹上；如果车辆在计算路径中的轨迹上，根据预定自由行驶条件确定车辆是否处于自由行驶状态，在自由状态下，不提供迷惑驾驶员的预备路径引导消；在自由行驶状态中停止预备路径引导消息的提供；以及如果不满足自由行驶条件，就在车辆到达下一个交叉口之前提供预备路径引导消息。
9.根据权利请求8的路径引导方法，其中，自由行驶条件包括车辆定位方向和计算路径的方向之间的一致性、车辆采用的路线和在交叉口的其它路线之间的方位差、车辆从交叉口移动的距离以及交叉口和下一个交叉口之间的距离。
10.一种用于车辆内置的装置的路径引导方法，包括步骤基于从交通信息中心通过移动通信网络收到的路径引导数据来确定车辆是否在轨迹上；如果车辆在轨迹上，根据预定自由行驶条件确定车辆是否处于自由行驶状态，在自由状态下，不提供迷惑驾驶员的预备路径引导消息；以及根据确定结果有选择地提供预备路径引导消息。
11.根据权利请求1 0的路径引导方法，其中，自由行驶条件包括与实际行驶路径和计算路径有关的条件以及与交叉口形状和交叉口地势有关的条件。
全文摘要
一种用于车辆内置的导航装置的路径引导方法。为了通过最佳路线引导车辆到达目的地,基于从交通信息中心通过移动通信网络收到的路径引导数据来确定车辆是否在预定交叉口范围之内的轨迹上。如果车辆在交叉口范围内的轨迹上,根据预定自由行驶条件确定车辆是否处于自由行驶状态,在自由状态下,不提供迷惑驾驶员的预备路径引导消息。根据确定结果,有选择地提供预备路径引导消息。
文档编号G01C21/36GK1384340SQ02121849
公开日2002年12月11日 申请日期2002年5月3日 优先权日2001年5月3日
发明者李恩熙 申请人:三星电子株式会社