УЛУЧШЕННОЕ НАВИГАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ
IMPROVED NAVIGATION DEVICE AND METHOD

Это изобретение относится к улучшенному навигационному устройству и способу.
Уровень техники
Переносные навигационные устройства (PND), включающие в себя средства приема и обработки сигнала GPS (системы глобального позиционирования), хорошо известны и широко применяются в качестве автомобильных навигационных систем. По существу, современные PND содержат процессор, память (как энергозависимую, так и энергонезависимую), картографические данные, сохраненные в упомянутой памяти, операционную систему программного обеспечения и одну или более дополнительных программ, выполняющихся в ней, чтобы управлять функциональностью устройства и предоставлять различные признаки, GPS-антенну, посредством которой спутниковые широковещательные сигналы, включающие в себя данные о местоположении, могут быть приняты и впоследствии обработаны, чтобы определять текущее местоположение устройства, средства ввода и вывода, примеры включают в себя визуальный дисплей (который может быть чувствительным к прикосновению, чтобы допускать пользовательский ввод), одну или более физических кнопок, чтобы управлять операцией включения/выключения или другими функциональными возможностями устройства, динамик для аудиовывода, один или более разъемов, посредством которых электропитание и по выбору один или более информационных сигналов могут передаваться и приниматься в/от устройства, и по выбору один или более беспроводных передатчиков/приемников, чтобы допускать связь по мобильным средствам связи и другим сигнальным и информационным сетям, например, Wi-Fi, Wi-Max, GSM и т.п.
Полезность PND проявляется, главным образом, в его способности определять маршрут между начальным или текущим местоположением и пунктом назначения, который может быть введен пользователем вычислительного устройства любым из широкого множества разных способов, например, посредством почтового индекса, названия улицы и номера дома, и ранее сохраненных хорошо известных, избранных или недавно посещенных пунктов назначения. Типично, PND активируется посредством программного обеспечения для вычисления "наилучшего" или "оптимального" маршрута между местоположениями начального и конечного адреса из картографических данных. "Наилучший" или "оптимальный" маршрут определяется на основе предварительно определенных критериев и не обязательно является самым быстрым или кратчайшим маршрутом. Выбор маршрута, по которому следует направлять водителя, может быть очень сложным, и выбранный маршрут может принимать во внимание существующие и спрогнозированные условиями транспортного движения и дорожные условия, статистическую информацию о скоростях на дороге и собственные предпочтения водителя для факторов, определяющих выбор дороги. Помимо этого, устройство может непрерывно наблюдать за дорожными условиями и условиями транспортного движения и предлагать или выбирать изменение маршрута, по которому должна быть проделана оставшаяся часть поездки, ввиду изменившихся условий. Системы наблюдения за транспортным движением в реальном времени, основанные на различных технологиях (например, звонках с мобильных телефонов, фиксированных камерах, GPS-отслеживании транспортного парка), используются чтобы идентифицировать задержки транспортного движения и подавать информацию в системы уведомления.
Навигационное устройство может в типичном варианте быть прикреплено на приборную панель транспортного средства, а также может быть реализовано как часть бортового компьютера транспортного средства или автомобильной аудиосистемы. Навигационное устройство может также быть (частью) карманной системы, такой как PDA (переносное навигационное устройство), мультимедийный проигрыватель, мобильный телефон или т.п., и в этих случаях обычная функциональность карманной системы расширяется посредством установки программного обеспечения в устройство, чтобы выполнять как вычисление маршрута, так и навигацию по вычисленному маршруту. В любом случае, после того, как маршрут был вычислен, пользователь взаимодействует с навигационным устройством, чтобы выбирать требуемый вычисленный маршрут, по выбору из списка предложенных маршрутов. По выбору, пользователь может вмешиваться или направлять процесс выбора маршрута, например, посредством указания того, что определенные маршруты, дороги, местоположения или критерии следует исключать или они являются обязательными для конкретной поездки. Аспект вычисления маршрута в PND формирует одну основную предоставленную функцию, а навигация по такому маршруту является другой основной функцией. Во время навигации по вычисленному маршруту PND предоставляет визуальные и/или слышимые инструкции, чтобы направлять пользователя по выбранному маршруту до конца этого маршрута, т.е. требуемого пункта назначения. Обычным для PND является отображение картографической информации на экране во время навигации, такая информация регулярно обновляется на экране так, что отображенная картографическая информация представляет текущее местоположение устройства и, таким образом, пользователя или транспортного средства пользователя, если устройство используется для навигации в транспортном средстве. Значок, отображенный на экране, в типичном варианте обозначает текущее местоположение устройства и помещен в центре с картографической информацией о текущей и окружающих дорогах и другими, также отображаемыми картографическими деталями. Дополнительно, информация по навигации может быть отображаемой, по выбору в строке состояния выше, ниже или с одного края от отображаемой картографической информации, примеры информации по навигации включают в себя расстояние до следующего отклонения от текущей дороги, которое должен предпринять пользователь, характер этого отклонения, возможно, представляемый посредством дополнительного значка, дающего представление о конкретном типе отклонения, например, левый или правый поворот. Навигационная функция также определяет содержимое, длительность и время слышимых инструкций, посредством которых пользователь может быть направлен по маршруту. Как можно принимать во внимание, простая инструкция, такая как "поворот налево через 100 м", требует значительной обработки и анализа. Как ранее упомянуто, взаимодействие пользователя с устройством может осуществляться посредством сенсорного экрана или дополнительно или альтернативно посредством установленного на рулевой колонке пульта дистанционного управления, посредством голосовой активации или посредством любого другого подходящего способа.
Дополнительной важной функцией, предоставляемой посредством устройством, является автоматический пересчет маршрута в случае, когда:
- пользователь отклоняется от ранее вычисленного маршрута в ходе навигации;
- условия транспортного движения (трафика) в реальном времени диктуют, что альтернативный маршрут должен быть более целесообразным, и устройство, соответственно, активируется так, чтобы распознавать такие условия автоматически или
- если пользователь активно инструктирует устройству выполнять пересчет маршрута по какой-либо причине.
Также хорошо известна возможность предоставления вычисления маршрута с заданными пользователем критериями, например пользователь может предпочесть обзорный маршрут, который должен быть вычислен устройством. Программное обеспечение устройства затем вычисляет различные маршруты и оценивает наиболее предпочтительные из них, которые содержат вдоль маршрута наибольшее число точек интереса (известные как POI), которые отмечены, например, как являющиеся живописной архитектурой. Другие критерии вычисления и навигации по маршруту на основе POI также возможны.
Хотя функции вычисления маршрута и навигации являются фундаментальными для общей полезности PND, можно использовать устройство просто для отображения информации или "свободного вождения", при котором отображается только картографическая информация, относящаяся к текущему местоположению устройства, и при котором маршрут не вычисляется и навигация в настоящий момент не выполняется посредством устройства. Такой режим работы зачастую применим, когда пользователь уже знает маршрут, по которому ему необходимо проехать.
Как упомянуто, множество PND могут использоваться в личных или деловых целях, последнее использование является более подходящим для коммерческой деятельности по перевозкам, такой как курьерские и другие услуги доставки. Дополнительно, когда PND используется в автомобиле, используемом как для личных, так и для деловых целей, от пользователя в типичном варианте требуется национальным правительством или другим федеральным органом сохранять запись только обо всем пробеге автомобиля в деловых целях с целью налогообложения. Дополнительно, для принадлежащих компании транспортных средств, управляемых одним или более различными сотрудниками компании, сохранение записей о пробеге и общем использовании транспортного средства являются важными с точки зрения определения полных расходов и прибылей, обеспечиваемых транспортным средством для фирмы, и определения правильного использования.
Регистрация использования транспортного средства, информации о пробеге и местоположении известна и в действительности хорошо применяется в коммерческих целях компаниями, такими как корпорация Tripmaster, компанией, которая специализируется на установке специализированного устройства в транспортном средстве, которое связывается с другими системами транспортного средства, такими как двигатель и электронная система управления транспортным средством, и выполняет подробную регистрацию различных параметров использования двигателя и других параметров транспортного средства. Устройство взаимодействует с бортовым компьютером, имеющим GPS-функциональность, чтобы идентифицировать правильное передвижение транспортного средства, различные остановки и их продолжительность и способ, которым транспортное средство совершает ту или иную поездку. Устройство требует профессиональной установки в транспортном средстве таким образом, что оно не может быть удалено или отсоединено, и, кроме того, установленное устройство является очень специфичным с точки зрения возможностей памяти, хранения и обработки. Следовательно, оно представляет очень дорогое и сложное решение для простой по существу проблемы.
Дополнительно, US 7117075 в виде Report on Board LLC описывает способ регистрации и отчетности по деятельности водителя и работе транспортного средства включает в себя идентификацию водителя транспортного средства, запись оперативных данных с помощью бортового записывающего устройства, которое жестко вмонтировано в модуль управления двигателем, соединенного с системой измерения пробега и связанного с глобальной навигационной спутниковой системой, и запись информации об исполнении служебных обязанностей водителем. Журнал регистрации часов обслуживания и журнал регистрации таксы на топливо создаются из оперативных данных. Способ включает в себя сравнение служебного журнала регистрации часов вождения с применимым требованием, указывая водителю, находится ли водитель в соответствии или не в соответствии с применимым требованием, автоматическую выгрузку журналов регистрации приемнику, внешнему по отношению к транспортному средству, с помощью беспроводной сети связи, и излучение сигнала согласованности, представляющего то, находится ли водитель в соответствии или не в соответствии с применимым требованием, второму приемнику, внешнему по отношению к транспортному средству и находящемуся под управлением администрации. Опять же, это является сложным и дорогим решением.
В случае PND, мощность хранения и вычислительная мощность ограничены, поскольку размер устройства и вес являются очень важными факторами ввиду его общей полезности, портативности и целесообразности. Соответственно, регистрацию больших объемов данных о положении и времени, например, посредством регистрации данных о положении и времени неоднократно и периодически каждые несколько секунд, является непрактичным или практически невозможным, так же как и обработка или форматирование таких данных удобным способом.
Целью этого изобретения является предоставление полезной функции регистрации и отслеживания множества PND, чтобы предоставлять стратегию регистрации для множества PND, и предоставление таким образом активированное PND.
Краткая сущность изобретения
Согласно настоящему изобретению предусматривается способ предоставления функции регистрации в PND, содержащий этапы:
сохранения информации, относящейся к текущему местоположению, и характерной временной информации, относящейся к упомянутому текущему местоположению, в энергонезависимой памяти, чтобы создавать журнал регистрации,
отличающийся тем, что
сохранение такой информации происходит, только когда происходит одно из указанного набора событий, упомянутый набор событий является характерным либо для навигационного режима, либо для режима свободного вождения работы устройства, набор событий, специфичный для навигационного режима, является одним или более из: пользовательское указание вида деятельности, вычисление нового маршрута, повторное вычисление нового маршрута следом за отклонением от предыдущего маршрута, достижение пункта назначения, а набор событий, специфичных для режима свободного вождения, является одним или более из: пользовательское указание активации, включение и/или выключение электропитания устройства, отклонение устройства от текущего направления и/или дороги, по которой устройство перемещается.
Предпочтительно, способ включает в себя определение того, активирована ли функция регистрации на PND, и выполнение функции регистрации, только если такая функция активирована.
Более предпочтительно, в навигационном режиме работы устройства набор событий, которые запускают регистрацию информации, включает в себя включение или выключение электропитания устройства.
Дополнительно предпочтительно, в режиме свободного вождения, событие отклонения запускает регистрацию информации, когда устройство распознает изменение в идентификации дороги, которая представлена в картографических данных, посредством ссылки на которые текущее местоположение устройства идентифицируется для пользователя.
Предпочтительно способ дополнительно включает в себя определение того, работает ли устройство в деловых или личных целях, и регистрацию информации способом, категоризированным согласно одному или другому из этих оперативных использований.
Наиболее предпочтительно, способ дополнительно включает в себя сжатие информационного журнала регистрации режима свободного вождения, состоящего из информации о множестве событий, упомянутое сжатие подразумевает вычисление воображаемого маршрута между первоначальным местоположением, в котором регистрация информации началась, и одним или более различными местоположениями позже по времени в журнале регистрации, и осуществление итерации по информации о событиях, содержащейся в журнале регистрации между временами начального местоположения и другого более позднего местоположения, определяя в каждой итерации, представляет ли событие отклонение от воображаемого маршрута, и если так, выполнение повторного вычисления упомянутого воображаемого маршрута между местоположением, в котором произошло отклонение, и повторной итерацией по информации о событиях, содержащейся в журнале регистрации следом за временем, когда событие, представляющее отклонение, было зарегистрировано.
В альтернативном аспекте изобретение также представляет компьютерную программу, содержащую средство кодирования компьютерной программы, приспособленное выполнять все этапы любых способов, описанных выше, когда запущено на компьютере.
В дополнительном аспекте изобретение предоставляет компьютерную программу, которая описана выше, когда осуществлена на или в компьютерном читаемом носителе.
Еще в одном аспекте изобретения предоставляется PND или навигационная система, содержащая, по меньшей мере, процессор, память и средство вывода визуального дисплея, приспособленные, чтобы реализовывать способы, описанные выше.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет описано более детально ниже с помощью примерных вариантов осуществления, которые будут рассматриваться с помощью чертежей, на которых:
фиг.1 иллюстрирует примерный вид системы глобального позиционирования (GPS);
фиг.2 иллюстрирует примерную блок-схему электронных компонентов навигационного устройства;
фиг.3 иллюстрирует примерную блок-схему способа, которым навигационное устройство может принимать информацию по беспроводному каналу связи;
фиг.4A и 4B - это виды в перспективе реализации варианта осуществления навигационного устройства;
фиг.5-9 показывают снимки экранов с PND, указывающие то, как настоящее изобретение может быть осуществлено посредством сформированного программным образом пользовательского интерфейса, и фиг.10 показывает снимок экрана с PND в режиме свободного вождения.
Подробное описание
Фиг.1 иллюстрирует примерный вид системы глобального позиционирования (GPS), используемой навигационными устройствами. Такие системы хорошо известны и используются в разнообразных целях. В общем, GPS - это спутниковая навигационная система на основе радиосигналов, способная к определению непрерывной позиции, скорости, времени и в некоторых реализациях информации о направлении для неограниченного числа пользователей.
Ранее известная как NAVSTAR, GPS заключает в себе множество спутников, которые функционируют над Землей на высокоточных орбитах. На основе таких точных орбит GPS-спутники могут транслировать свое местоположение любому числу приемных устройств.
GPS-система реализуется, когда устройство, специально оборудованное для приема GPS-данных, начинает сканирование радиочастот в поиске сигналов GPS-спутников. После приема радиосигнала от GPS-спутника устройство определяет точное местоположение этого спутника посредством одного из множества различных традиционных способов. Устройство продолжает сканирование в большинстве реализаций сигналов до тех пор, пока не получит, по меньшей мере, три сигнала различных спутников (заметим, что это не делается обычно, но позиция может быть определена с помощью только двух сигналов, используя другие методики триангуляции). Осуществляя геометрическую триангуляцию приемник использует три известные позиции для того, чтобы определить собственную двумерную позицию относительно спутников. Это может быть выполнено известным образом. Кроме того, получение сигнала четвертого спутника позволит приемному устройству вычислить свою трехмерную позицию посредством геометрических вычислений известным образом. Данные о позиции и скорости могут быть обновлены в реальном времени на непрерывной основе неограниченным числом пользователей.
Как показано на фиг.1, GPS-система обозначена, в общем, ссылочным номером 100. Множество спутников 120 находятся на орбите около Земли 124. Нет необходимости синхронизировать орбиту каждого спутника 120 с орбитами других спутников 120, и по факту орбиты, возможно, не синхронизированы. GPS-приемник 140 показан как принимающий сигналы 160 GPS-спутников с широким спектром от различных спутников 120.
Сигналы 160 с широким спектром, непрерывно передаваемые от каждого спутника 120, используют стандарты частоты высокой точности совместно с чрезвычайно точными атомными часами. Каждый спутник 120 как часть своей передачи 160 сигнала данных передает поток данных, указывающих на этот конкретный спутник 120. Специалистам в связной области техники должно быть очевидно, что устройство 140 GPS-приемника, в общем, принимает сигналы 160 GPS-спутников с широким спектром, по меньшей мере, от трех спутников 120 для устройства 140 GPS-приемника для того, чтобы вычислить свою двумерную позицию посредством триангуляции. Получение дополнительных сигналов в результате сигналов 160 от всех из четырех спутников 120 дает возможность устройству 140 GPS-приемника вычислить свою трехмерную позицию известным способом. Фиг.2 иллюстрирует примерную структурную схему электронных компонентов навигационного устройства 200 в формате изображения компонентов в виде блоков. Следует отметить, что структурная схема навигационного устройства 200 включает в себя не все компоненты навигационного устройства, а только компоненты, характерные для многих примеров.
Навигационное устройство 200 располагается внутри корпуса (не показан). Корпус включает в себя процессор 210, соединенный с устройством 220 ввода и экраном 240 отображения. Устройство 220 ввода может включать в себя клавиатурное устройство, устройство голосового ввода, сенсорную панель и/или любое другое известное устройство ввода, используемое для ввода информации а экран 240 отображения может включать в себя любой тип экрана отображения, например LCD-дисплей. Устройство 220 ввода и экран 240 отображения объединены в интегрированное устройство ввода и отображения, включающее в себя ввод через сенсорную панель или сенсорный экран, при этом пользователю необходимо только прикасаться к части экрана 240 отображения для того, чтобы выбрать один из множества отображаемых вариантов или для того, чтобы приводить в действие одну из множества виртуальных кнопок.
Кроме того, в конструкцию могут быть включены другие типы устройств 250 вывода, включающее в себя, но без ограничения, устройство аудиовывода. Поскольку устройство 241 вывода может выдавать аудиоинформацию пользователю навигационного устройства 200, также следует понимать, что устройство 240 ввода может также включать в себя микрофон и программное обеспечение для приема вводимых голосовых команд. В навигационном устройстве 200 процессор 210 функционально соединен с и может принимать вводимую информацию от устройства 240 ввода через соединение 225, и функционально соединен, по меньшей мере, с одним экраном 240 отображения и устройством 241 вывода через соединения 245 для того, чтобы выводить информацию. Дополнительно, процессор 210 функционально соединен с памятью 230 через соединение 235 и дополнительно выполнен с возможностью принимать/отправлять информацию от/в порты 270 ввода/вывода (I/O) через соединение 275, при этом I/O-порт 270 имеет возможность соединения с I/O-устройством 280, внешним по отношению к навигационному устройству 200. Внешнее I/O-устройство 280 может включать в себя, но без ограничения, внешнее устройство для прослушивания, например наушник. Соединение с I/O-устройством 280 может дополнительно быть проводным или беспроводным соединением с другим внешним устройством, например с автомобильной аудиосистемой для реализации функциональности "хэндс-фри" ("свободные руки") и/или для реализации функциональности активации голосом, например для соединения с наушником или наушниками, и/или для соединения с мобильным телефоном, например; при этом соединение с мобильным телефоном может использоваться для установления соединения передачи данных между навигационным устройством 200 и Интернетом или любой другой сетью, например, и/или установления соединения с сервером через Интернет или некоторую другую сеть, например.
Навигационное устройство 200 может устанавливать соединение через "мобильную" сеть или сеть связи с сервером 302 посредством мобильного устройства 400 (такого как мобильный телефон, PDA, и/или любое устройство с технологией мобильной телефонии), устанавливая цифровое соединение (например, цифровое соединение посредством известной технологии Bluetooth). Соответственно, через своего провайдера сетевых услуг мобильное устройство 400 может установить сетевое соединение (через Интернет, например) с сервером 302. По существу, соединение через "мобильную" сеть устанавливается между навигационным устройством 200 (которое может быть, и зачастую является мобильным, поскольку оно перемещается отдельно и/или в транспортном средстве) и сервером 302 для того, чтобы предоставлять для информации шлюз "в реальном времени" или, по меньшей мере, "самый актуальный".
Установление сетевого соединения между мобильным устройством 400 (через поставщика услуг) и другим устройством, таким как сервер 302, с помощью, например, Интернета 410 может быть осуществлено известным способом. Он может включать в себя использование, например, протокол с уровнями TCP/IP. Мобильное устройство 400 может использовать любое число стандартов связи, к примеру, CDMA, GSM, WAN и т.д.
По сути, может быть использовано Интернет-соединение, которое осуществляется через соединение для передачи данных, например через мобильный телефон или технологию мобильной телефонии в навигационном устройстве 200. Для этого соединения устанавливается Интернет-соединение между сервером 302 и навигационным устройством 200. Оно может быть выполнено, например, посредством мобильного телефона или другого мобильного устройства и GPRS-соединения (GPRS - протокол пакетной радиосвязи общего назначения). GPRS-соединение является высокоскоростным соединением для передачи данных для мобильных устройств, предоставляемым телекоммуникационными операторами; GPRS - это способ соединения с Интернетом.
Навигационное устройство 200 может дополнительно выполнять соединение с передачей данных с мобильным устройством 400 и в конечном счете, с Интернетом 410 и сервером 302 посредством существующей технологии Bluetooth, например, известным способом, при этом протокол передачи данных может использовать любое число стандартов, например GSRM, стандарт протокола передачи данных для GSM-стандарта.
Навигационное устройство 200 может включать в себя собственную технологию мобильной телефонии внутри самого навигационного устройства 200 (включая в себя, например, антенну, при этом внутренняя антенна навигационного устройства 200 может быть альтернативно дополнительно использована). Технология мобильной телефонии внутри навигационного устройства 200 может включать в себя внутренние компоненты, как задано выше, и/или может включать в себя вставляемые карты (модуль идентификации абонента или SIM-карта), полностью со всем необходимым для технологии мобильной телефонии и/или антенной, например. По существу, технология мобильной телефонии внутри навигационного устройства 200 может таким же образом устанавливать сетевые соединения между навигационным устройством 200 и сервером 302 через Интернет 410, например, способом, аналогичным способу любого мобильного устройства 400.
При настройках GPRS телефона может быть использовано устройство с поддержкой Bluetooth для того, чтобы корректно работать с постоянно изменяющимся спектром моделей мобильных телефонов, производителей и т.п., например настройки, конкретные для модели/производителя, могут быть сохранены в навигационном устройстве 200. Данные, хранимые для этой информации, могут быть обновлены.
Фиг.2 дополнительно иллюстрирует функциональное соединение между процессором 210 и антенной/приемником 250 через соединение 255, при этом антенна/приемник 250 могут быть GPS-антенной/приемником, например. Следует понимать, что антенна и приемник, отмеченные ссылочным номером 250, схематически объединены для иллюстрации, однако антенна и приемник могут быть отдельно расположенными компонентами и антенна может быть плоской антенной GPS или спиралевидной антенной.
Дополнительно, как будет понятно специалисту в данной области техники, электронные компоненты, показанные на фиг.2, снабжаются электроэнергией посредством источника электропитания (не показан) традиционным способом. Как будет понятно специалисту в данной области техники, различные конфигурации компонентов, показанных на фиг.2, находятся в рамках настоящего изобретения. Например, компоненты, показанные на фиг.2, могут находиться в связи с другими компонентами через проводные и/или беспроводные соединения и т.п. Таким образом, рамки навигационного устройства 200 настоящего изобретения включают в себя портативное и ручное навигационное устройство 200.
Кроме того, портативное и ручное навигационное устройство 200 по фиг.2 может быть соединено или состыковано известным способом с моторизованным транспортным средством, например автомобилем или водным судном. Так, навигационное устройство 200 затем может быть отсоединено от места закрепления для портативного или ручного навигационного использования.
Фиг.3 иллюстрирует примерную блок-схему сервера 302 и навигационного устройства 200, способных связываться через общий канал 318 связи. Сервер 302 и навигационное устройство 200 могут связываться, когда устанавливается соединение через 318 канал связи между сервером 302 и навигационным устройством 200 (заметим, что такое соединение может быть соединением с передачей данных через мобильное устройство, прямым соединением через персональный компьютер, через Интернет и т.д.).
Сервер 302 включает в себя, кроме других компонентов, которые могут быть не проиллюстрированы, процессор 304, функционально соединенный с памятью 306 и дополнительно функционально соединенный через проводное или беспроводное соединение 314 с устройством 312 хранения данных большой емкости. Процессор 304 дополнительно функционально соединен с передатчиком 308 и приемником 310 для того, чтобы передавать и принимать информацию в и от навигационного устройства 200 через канал 318 связи. Отправляемые и принимаемые сигналы могут содержать данные, связь и/или другие распространяемые сигналы. Передатчик 308 и приемник 310 могут быть выбраны или разработаны в соответствии с требованиями связи и технологией связи, используемыми в схеме связи для навигационной системы 200. Дополнительно следует отметить, что функции передатчика 308 и приемника 310 могут быть объединены в приемопередатчик сигналов. Сервер 302 дополнительно соединен (или включает в себя) устройство 312 хранения большой емкости, при этом устройство 312 хранения большой емкости может быть соединено с сервером 302 через линию 314 связи. Устройство 312 хранения большой емкости содержит хранилище навигационных данных и картографической информации и также может быть отдельным от сервера 302 устройством или может быть включено в состав сервера 302.
Навигационное устройство 200 выполнено с возможностью осуществлять связь с сервером 302 через канал 318 связи и включает в себя процессор, запоминающее устройство и т.д., как ранее описано относительно фиг.2, а также передающее устройство 320 и приемное устройство 322, чтобы отправлять и принимать сигналы и/или данные через канал 318 связи, при этом отметим, что эти устройства дополнительно могут использоваться для того, чтобы осуществлять связь с устройствами, отличными от сервера 302. Дополнительно, передающее устройство 320 и приемное устройство 322 выбирается или разрабатывается согласно требованиям связи и технологии связи, используемой в схеме связи для навигационного устройства 200, и функции передающего устройства 320, и приемное устройство 322 могут быть комбинированы в одно приемопередающее устройство.
Программное обеспечение, сохраненное в запоминающем устройстве 306 сервера, предоставляет инструкции для процессора 304 и дает возможность серверу 302 предоставлять услуги навигационному устройству 200. Одна услуга, предоставляемая посредством сервера 302, заключает в себе обработку запросов от навигационного устройства 200 и передачу навигационных данных от устройства 312 хранения данных большой емкости в навигационное устройство 200. Другая услуга, предоставляемая посредством сервера 302, включает в себя обработку навигационных данных с использованием различных алгоритмов для требуемого варианта применения и отправку результатов этих вычислений в навигационное устройство 200.
Канал 318 связи, в общем, представляет среду передачи или путь, который соединяет навигационное устройство 200 и сервер 302. Как сервер 302, так и навигационное устройство 200 включают в себя передатчик для передачи данных через канал связи и приемник для приема данных, которые должны быть переданы через канал связи.
Канал связи 318 не ограничивается конкретной технологией связи. Кроме того, канал 318 связи не ограничен одной технологией связи; т.е. канал 318 может включать в себя несколько линий связи, которые используют разнообразие технологий. Например, канал 318 связи может быть приспособлен предоставлять путь для электрической, оптической и/или электромагнитной связи и т.п. По существу, канал 318 связи включает в себя, но не только, одно или комбинацию из следующего: электрические схемы, электрические проводники, например провода и коаксиальные кабели, оптические кабели, преобразователи, радиочастотные (RF) волны, атмосферу, пустое пространство и т.д. Дополнительно, канал 318 связи может включать в себя промежуточные устройства, например маршрутизаторы, повторители, буферы, передатчики и приемники.
Например, канал 318 связи включает в себя телефонную и компьютерную сети. Дополнительно, канал 318 связи может иметь возможность приспосабливать беспроводную связь, например радиочастотную, сверхвысокочастотную, инфракрасную связь и т.п. Кроме того, канал 318 связи может приспосабливать спутниковую связь.
Сигналы связи, переданные через канал 318 связи, включают в себя, но не только, сигналы, которые могут требоваться или желательны для данной технологии связи. Например, сигналы могут быть приспособлены для того, чтобы использоваться в технологии сотовой связи, такой как множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), глобальная система мобильной связи (GSM) и т.д. Через канал 318 связи могут быть переданы как цифровые, так и аналоговые сигналы. Такие сигналы могут быть модулированными, зашифрованными и/или сжатыми сигналами как требуется для технологии связи.
Сервер 302 включает в себя удаленный сервер, доступный посредством навигационного устройства 200 через беспроводной канал. Сервер 302 может включать в себя сетевой сервер, расположенный в локальной вычислительной сети (LAN), глобальной вычислительной сети (WAN), виртуальной частной сети (VPN) и т.п.
Сервер 302 может включать в себя персональный компьютер, такой как настольный компьютер или портативный компьютер, а канал 318 связи может быть кабелем, соединенным между персональным компьютером и навигационным устройством 200. Альтернативно, персональный компьютер может быть соединен между навигационным устройством 200 и сервером 302, чтобы устанавливать Интернет-соединение между сервером 302 и навигационным устройством 200. Альтернативно, мобильный телефон или другое карманное устройство может устанавливать беспроводное подключение к Интернету для соединения навигационного устройства 200 с сервером 302 через Интернет.
Навигационному устройству 200 может предоставляться информация из сервера 302 через загрузки информации, которые могут периодически обновляться, когда пользователь соединяет навигационное устройство 200 к серверу и/или могут быть более динамичными, когда более постоянное и частое соединение происходит между сервером 302 и навигационным устройством 200 через беспроводное мобильное устройство соединения и TCP/IP-соединение, например. Для многих динамических вычислений процессор 304 в сервере 302 может использоваться для обработки большого массива запросов по обработке, в то время как процессор 210 навигационного устройства 200 может также выполнять большую часть обработки и вычисления, зачастую независимо от соединения с сервером 302.
Как указано выше на фиг.2, навигационное устройство 200 включает в себя процессор 210, устройство 220 ввода и дисплей 240. Устройство 220 ввода и дисплей 240 интегрированы в интегрированное устройство ввода и отображения, чтобы активировать как ввод информации (через непосредственный ввод, выбор пункта меню и т.д.), так и отображение информации, например, через экран сенсорного экрана. Таким экраном может быть сенсорный LCD-экран для ввода, например, как известно специалистам в данной области техники. Дополнительно, навигационное устройство 200 также может включать в себя любое дополнительное устройство 220 ввода и/или любое дополнительное устройство 241 вывода, такое как, например, устройство аудиоввода/вывода.
Фиг.4A и 4B являются видами в перспективе навигационного устройства 200. Как показано на фиг.4A, навигационное устройство 200 может быть модулем, который включает в себя интегрированное устройство 290 ввода и отображения (например, экран сенсорной панели) и другие компоненты по фиг.2 (в том числе, но не только, внутреннее приемное GPS-устройство 250, микропроцессор 210, источник питания, системы 220 запоминающего устройства и т.д.).
Навигационное устройство 200 может быть размещено в кронштейне 292, который сам может быть прикреплен к приборной панели/окну/и т.д. транспортного средства с помощью большой присоски 294. Этот кронштейн 292 является одним примером установочной станции (док-станции), с которой навигационное устройство 200 может быть состыковано. Как показано на фиг.4B, навигационное устройство 200 может быть состыковано или иначе присоединено к кронштейну 292 установочной станции посредством защелки, соединяющей навигационное устройство 292 с кронштейном 292, например (это только один пример, тогда как другие известные альтернативы соединения с установочной станцией находятся в рамках настоящей заявки). Навигационное устройство 200 тогда может поворачиваться на кронштейне 292, как показано стрелкой на фиг.4B. Чтобы отсоединить навигационное устройство 200 от установочной станции, например, может быть нажата кнопка на навигационном устройстве 200 (это только один пример, тогда как другие известные альтернативы разъединения с установочной станцией находятся в рамках настоящей заявки).
Обращаясь теперь к фиг.5, показано PND 500, имеющее чувствительный к прикосновению дисплей 502, на котором графически отображены ряд значков 504, 506, 508, 510, 512, каждый значок представляет тип ссылки, которая, когда выбрана, допускает изменение способа работы устройства. Значок 504 идентифицируется как относящийся к "протоколированию поездки", и выбор этого значка приводит в результате к отображению двух простых выбираемых вариантов 514, 516, как показано на фиг.6, первый из них 514 уже показан как выбранный, такой выбор указывает текущее состояние варианта "регистрация поездки", который "активирован". После того, как пользователь активировал вариант регистрации поездки касанием дисплея 502 в области, где возникает текст "активация регистрации", или устанавливает, что вариант регистрации поездки уже активирован и касается графического значка 518 "далее", возникает дополнительный экран с вариантами, как показано на фиг.7, на котором выполняется выбор цели осуществления поездки. На этом экране показаны два варианта 520, 522, первый идентифицируется как "личная", а последний идентифицируется как "деловая" и показан как активированный.
Дисплей на фиг.7 также показывает дополнительный графический значок 524 "далее", который, когда выбран, ведет к дополнительному экрану с вариантами, показанному на фиг.8, включающему в себя дополнительный графический значок 526 "далее". Различные варианты 528 перечисляются на экране, каждый вариант формирует набор вариантов, которые характерны для конкретного режима работы устройства, указанного отображаемым текстом под ссылкой 530. В этом варианте осуществления список вариантов включает в себя различные события, которые будут происходить в устройстве во время его работы в режиме "свободного вождения", в котором вычисление маршрута или навигация по такому маршруту не выполняется. В таком режиме устройство просто отображает картографическую информацию, непрерывно обновляемую согласно перемещению устройства по конкретным дорогам, шоссе и оживленным улицам, любая и все из которых имеют некое идентифицирующее описание, включенное в картографические данные, сохраненные в памяти устройства. Примерный снимок экрана устройства, работающего в таком режиме, предоставлен на фиг.10.
Как может быть видно из фиг.8, различные варианты событий перечисляются, ими являются, в порядке сверху вниз, "устройство включается и выключается", "повороты на перекрестках", "дом достигнут/покинут", "избранное место достигнуто/покинуто", "недавний пункт назначения достигнут/покинут", "остановка длиннее, чем 15 минут". Большее или меньшее количество вариантов могут формировать набор вариантов, относящихся к режиму свободного вождения, и любой один или более таких вариантов могут формировать набор вариантов, уместных для режима свободного вождения, и рассматриваются как аспекты, способные быть предметом формулы этого изобретения. Все варианты, отображенные на фиг.8, показаны выбранными, и если это приемлемо для пользователя, выбор графического значка 526 "далее" вызывает отображение дополнительного списка вариантов, относящегося к регистрации информации в навигационном режиме, как представлено на фиг.9. Опять же, отображается список вариантов 532, которыми являются события, при возникновении которых совершается регистрация информации. На чертеже все варианты показаны выбранными и по порядку - это "запланирован новый маршрут", "запланированный маршрут не соблюдается" и "пункт назначения достигнут". Дополнительным возможным событием, не показанным на чертеже, является "повторное вычисление маршрута", но, конечно, это может охватываться вариантом "новый маршрут запланирован".
Теперь предоставляется дополнительное описание механизма, посредством которого изобретение может быть реализовано.
Изобретение допускает создание виртуальной регистрационной книги пройденных (запланированных или незапланированных) маршрутов, категоризированных согласно конкретному использованию, например, личному, деловому, развлекательному, экстренному и т.п. Виртуальный журнал регистрации включает в себя накопленные пройденные расстояния, использующие предварительно определенный набор событий, и могут быть просмотрены позже на предмет конкретной деятельности.
Изобретение включает в себя осуществление стратегии регистрации на основе событий. При таком подходе местоположение и время регистрируются, только когда возникает событие. События могут быть определены как изменение состояния настроек в PND, а также из пространственной и временной областей.
Возможные примеры событий включают в себя:
- отклонение от ранее запланированного маршрута,
- любое запускаемое пользователем или автоматическое повторное вычисление маршрута
- любой поворот или изменение маршрута, выполненные на любом перекрестке маршрута
- включение и выключение устройства, изменяющее вид деятельности с личной на деловую и обратно
- отъезд или прибытие домой
- включение и выключение электропитания устройства
- отъезд или прибытие в избранное местоположение
- отъезд или прибытие в недавний пункт назначения, сохраненный в памяти
- устройство является неподвижным в течение более чем предварительно определенный интервал времени.
Для упрощения полезно различать два режима движения:
- В режиме свободного вождения навигационное устройство используется пассивно, чтобы увидеть текущее местоположение на карте.
- В режиме запланированного маршрута целевой пункт назначения вводится в навигационное устройство пользователем, вычисление маршрута выполняется устройством, по желанию выбор одного из списка возможных вычисленных маршрутов выполняется пользователем, и устройство начинает навигацию по выбранному маршруту.
Как упомянуто выше, пользователь может изменять настройку устройства, на режим с "активированной регистрацией при свободном вождении". При этой настройке устройство начнет регистрацию, как только оно будет включено. При "запланированном маршруте" каждое планирование нового маршрута и достижение пункта назначения также рассматриваются как имеющие силу события.
Теперь описывается подходящий набор событий, чтобы успешно выполнять регистрацию для каждого режима перемещения. В этом случае предполагается, что PND используется пассивно, т.е., в режиме свободного вождения, и только текущее местоположение отображается на экране отображения картографической информации. Идеально, предпочтительной настройкой устройства является то, что как только PND включается, режим "регистрации информации при свободном вождении" активируется. При такой настройке устройство будет регистрировать местоположение и время при следующих предпочтительных событиях:
- когда устройство включается и выключается,
- когда указывается вид деятельности (деловая или личная),
- когда дом или одно из записанных местоположений (типа недавних пунктов назначения или избранных мест) достигнуты,
- когда маршрут поездки отклоняется от "прямой линии", т.е. текущей дороги, на любом перекрестке дороги.
Например, если N является первоначальным местоположением транспортного средства (а также устройство находится в нем), и T является целевым пунктом назначения, поездка между N и T обычно будет подразумевать один или более поворотов на различных перекрестах дороги, скажем, в O, P, Q, R и S, перед достижением целевого пункта T назначения. Пользователь включает устройство, при этом "регистрацию в режиме свободного вождения" активировано. Он указывает цель поездки, является ли она деловой или личной, и затем начинает управление транспортным средством. После достижения целевого пункта T назначения пользователь устанавливает вид деятельности в личное использование и выключает устройство.
Регистрируя все события, которые описаны выше, в конце этой поездки мы будем иметь следующие записи журнала регистрации поездки в файле журнала регистрации поездки:
Вход в режим свободного вождения - [дата/время]
Устройство включено в местоположении N (Итого: 400 км) - [дата/время или приращение a]
Вид деятельности установлен в деловое использование (Итого: 5000 км) - [дата/время или приращение b]
Левый поворот в O (N-O:5 км, Итого: 5005 км) - [дата/время или приращение c]
Правый поворот в P (O-P:10 км, Итого: 5015 км) - [дата/время или приращение d]
Левый поворот в Q (P-Q:5 км, Итого: 5020 км) - [дата/время или приращение e]
Правый поворот в R (Q-R:10 км, Итого: 5030 км) - [дата/время или приращение f]
Левый поворот в S (R-S:5 км, Итого: 5035 км) - [дата/время или приращение g]
Дом достигнут (S-Дом:5 км, Итого: 5040км) - [дата/время или приращение h]
Вид деятельности установлен в личное использование: Итого: 400 км) - [дата/время или приращение i]
Устройство выключено в местоположении T (Итого: 400 км) - [дата/время или приращение j]
Поскольку в режиме свободного вождения нет предварительно запланированного маршрута, журнал регистрации естественно будет больше по размеру. Однако пользователь может запросить у устройства сжатие этого журнала регистрации в формат журнала регистрации запланированного маршрута, который может быть гораздо меньшим. Такое сжатие основывается на алгоритме, который эффективно использует вычисление воображаемого маршрута посредством PND между N и T и по выбору между любой из последующих точек O, P, Q, R и S перекрестка и любым из N или T, и сравнение этих маршрутов с последовательными и по выбору соседними сегментами файла регистрации между поворотами, чтобы устанавливать наиболее сжатый формат журнала регистрации. Например, алгоритм эффективно определяет минимальный объем информации с точки зрения воображаемого основного маршрута и по выбору одного или более второстепенных маршрутов, чтобы заменять сегменты маршрута, представленные в файле регистрации. Конкретно, наиболее сокращенное представление вышеупомянутого файла регистрации может быть воображаемым маршрутом между N и P и дополнительным воображаемым маршрутом между P и S и дополнительным воображаемым маршрутом между S и T. Это, конечно, маловероятно, поскольку в режиме свободного вождения пользователь наиболее вероятно освобожден от навигационной функции устройства, поскольку он уже знает самый прямой маршрут между его начальной точкой и его желаемым пунктом назначения, и наиболее вероятным сценарием является то, что различные сегменты, представленные поворотами на перекрестках в файле регистрации, могут быть заменены одним воображаемым вычисленным маршрутом между N и T, таким как идентичный маршруту, используемому в настоящее время пользователем.
Соответственно, в процессе сжатия устройство осуществляет итерации по точкам поворотов и пытается объединить их.
Используя вышеописанный пример, логика процесса является следующей: устройство попытается спланировать путь от N к P и проверяет, включена ли точка O в путь. Если так, новый маршрут будет запланирован от N к Q, и устройство просмотрит, находятся ли O и P на пути запланированного маршрута, и т.д. Если нет, записи от N до P будут заменены одной записью и сжатие продолжится от P. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока все точки поворота не будут включены в журнал регистрации. В этом сжатии другие алгоритмы, такие как принцип "разделяй и властвуй", также могут использоваться.
В режиме запланированного маршрута регистрация информации значительно уменьшается, как описано далее в данном документе. В этом случае устройство вычисляет маршруты, которые соблюдаются, по меньшей мере, частично, пользователем. Следующий список является минимальным набором событий, чтобы активировать регистрацию в режиме запланированного маршрута:
- когда указывается вид деятельности (деловая или личная),
- когда планируется новый маршрут,
- когда запланированный маршрут изменяется или происходит отклонение от него,
- когда пункт назначения достигается.
Например, пользователь указывает цель поездки, деловую или личную, и затем вводит целевой пункт назначения. Устройство планирует новый маршрут от текущего местоположения до целевого пункта назначения. Если A и D обозначают текущее и целевое местоположения соответственно. По маршруту, около местоположения B, пользователь изменяет курс и не следует предложенному маршруту по некоторой причине. Устройство создаст новый план маршрута от текущего местоположения, и либо отклонение, либо вычисление нового маршрута могут быть событиями, которые запускают регистрацию информации. Позже около местоположения C в новом маршруте пользователь решает опять изменить курс с предложенного маршрута. Немного позже устройство создает новый план для целевого местоположения. Опять же, информация регистрируется либо при обнаружении отклонения от вычисленного маршрута, либо при вычислении нового маршрута. Наконец, целевой пункт D назначения достигается. Пользователь устанавливает активность в личное использование.
Используя события, определенные выше, мы будем иметь следующие записи журнала регистрации поездки в конце этой поездки:
Вид деятельности установлен в деловое использование: Итого: 5000 км [дата/время]
Маршрут спланирован от A до D (Итого: 5000 км) - [дата/время или приращение a]
Маршрут изменен около B (A-B:5км, Итого:5005 км) [дата/время или приращение b]
Повторное вычисление от B до D (Итого: 5005 км) - [дата/время или приращение c]
Маршрут изменен около С (B-C:10км, Итого:5015 км) [дата/время или приращение d]
Повторное вычисление от C до D (Итого: 5015 км) [дата/время или приращение e]
Пункт назначения D достигнут (C-D:25км, Итого:5040 км) [дата/время или приращение f]
Вид деятельности установлен в персональное использование: Итого: 400 км [дата/время или приращение g]
Следует отметить из вышесказанного, что по выбору записывать фактическую дату и время, а записывать только первую дату и время, а при последующем изменении может быть зарегистрировано приращение.
События, используемые выше для регистрации, все являются физическими пространственными событиями. Однако изобретение может быть улучшено также с помощью временных событий и событий в устройстве. Например, может быть возможным автоматически активировать "деловой" режим во время будних дней при покидании дома утром и деактивировать при достижении дома после полудня. Другим интересующим событием является то, когда местоположение устройства не изменяется в течение долгого времени. Такие регистрации на основе фиксированного времени и местоположения являются еще одними обоснованными событиями, хотя возможно создание файла регистрации более крупных размеров.