專利名稱：導(dǎo)航信息系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)航信息系統(tǒng)。它尤其適用于為路上交通工具駕駛者提供路線指導(dǎo)，但它也可能有其它的應(yīng)用并且將在下面討論。
為一輛穿行于陌生而復(fù)雜的公路網(wǎng)中的汽車進(jìn)行導(dǎo)航是一項(xiàng)困難的任務(wù)。由于司機(jī)迷路或者采用了一條低效率的路線將造成大量燃料和時(shí)間的浪費(fèi)。由于司機(jī)嘗試看地圖或者復(fù)雜的路標(biāo)而未集中精力于前方的道路也將導(dǎo)致發(fā)生事故。而且，司機(jī)可能因使用了一個(gè)過(guò)期的地圖而選擇了一條低效率的路線。
即使司機(jī)知道到達(dá)自己的目的地的路線，也可能發(fā)生另一個(gè)問(wèn)題。由于事故或維護(hù)工作使路線擁擠或阻塞，這樣就要選一個(gè)效率高一些的替代路線。
已有一些關(guān)于導(dǎo)航指導(dǎo)系統(tǒng)的建議被提出。在一些這樣的建議中，一個(gè)車載系統(tǒng)有一臺(tái)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)和一個(gè)本質(zhì)上是一個(gè)存儲(chǔ)在CD-ROM中的數(shù)字地圖的地理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)屏幕和/或話語(yǔ)提示為司機(jī)提供信息和指導(dǎo)。這些系統(tǒng)將非常昂貴。每輛車需要一臺(tái)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)及地理信息系統(tǒng)。所涉及的復(fù)雜車載設(shè)備的花費(fèi)估計(jì)將在1000英鎊左右。這一系統(tǒng)操作復(fù)雜，而且只有當(dāng)汽車靜止時(shí)，才可能由司機(jī)對(duì)其安全操作。地理信息系統(tǒng)需要定期更新，這就需要不時(shí)把新盤片分配給用戶。
在一些被提出的這類系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)將通過(guò)一個(gè)無(wú)線網(wǎng)廣播以更新地理信息系統(tǒng)中的固定信息。即使這樣，地理信息系統(tǒng)也只能對(duì)于其最近一次的被更正來(lái)說(shuō)是正確的。而且，要為一個(gè)更新業(yè)務(wù)分配一個(gè)廣播信道。
還建議指導(dǎo)業(yè)務(wù)提供者收集統(tǒng)計(jì)交通流量數(shù)據(jù)，據(jù)此可產(chǎn)生交通阻塞預(yù)測(cè)并將此預(yù)測(cè)輸入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行廣播。交通流量數(shù)據(jù)可以利用路邊傳感器收集，或通過(guò)監(jiān)視移動(dòng)用戶設(shè)備的操作來(lái)收集。后一方法只能收集關(guān)于系統(tǒng)用戶的數(shù)據(jù)，但花費(fèi)要少一些。
在另一個(gè)方法中，使用一個(gè)短距離路邊信標(biāo)系統(tǒng)向裝備有無(wú)線電收發(fā)機(jī)的路過(guò)車輛發(fā)送指導(dǎo)信息。信標(biāo)發(fā)送信息給適當(dāng)裝備的路過(guò)車輛，以給它們適合于其所選目的地的轉(zhuǎn)彎指令。對(duì)于每個(gè)信標(biāo)，其所覆蓋的范圍被分成從與信標(biāo)相關(guān)的匯合點(diǎn)的區(qū)域數(shù)相同的區(qū)域。用戶所選的目的地落在的區(qū)域被確定，并且指令被恰當(dāng)?shù)匕l(fā)給那一區(qū)域。在任何一個(gè)給定的信標(biāo)處，所有目的地為相同區(qū)域的車輛都將得到相同的指令。區(qū)域的定義依賴于信標(biāo)的位置，并且每個(gè)區(qū)域包含一組通過(guò)采用與此區(qū)域關(guān)聯(lián)的方向從信標(biāo)應(yīng)能到達(dá)的目的地。
每個(gè)信標(biāo)只給出到達(dá)沿著到汽車目的地路線的下一個(gè)信標(biāo)的指令。對(duì)于從同一點(diǎn)出發(fā)，目的地不同但初始路線一致的兩輛汽車，沿路線的一致部分的信標(biāo)將給兩個(gè)用戶相同的指令，因?yàn)閷?duì)那些信標(biāo)來(lái)說(shuō)，兩個(gè)用戶都向相同區(qū)域行駛。只有對(duì)于在兩個(gè)用戶的目的地為不同區(qū)域的岔路點(diǎn)的信標(biāo)，才會(huì)給出不同的指令。
信標(biāo)的程序不時(shí)由來(lái)自一個(gè)中央控制站的控制信號(hào)進(jìn)行修正，在某種程度上類似于遠(yuǎn)程控制可調(diào)信號(hào)標(biāo)志，但在與用戶設(shè)備的交互作用中，信標(biāo)是自控的，識(shí)別用戶所希望的目的地在它的哪個(gè)區(qū)域中，并且發(fā)送恰當(dāng)?shù)摹稗D(zhuǎn)彎”信息使其到達(dá)路上的下一個(gè)信標(biāo)。信標(biāo)不知道路線的剩余部分的情況。
每個(gè)信標(biāo)有一個(gè)小的本地區(qū)域的詳細(xì)地圖(事實(shí)上，其邊界是相鄰的信標(biāo))，并且如果目的地在此區(qū)域中，則信標(biāo)給出到達(dá)目的地路線的完整信息。因此系統(tǒng)為用戶提供到達(dá)比信標(biāo)間隔定義的更精確的方向。不過(guò)，在旅程的開始，用戶不能使用該系統(tǒng)直到他遇到一個(gè)信標(biāo)為止。
這一提出的系統(tǒng)允許從一個(gè)中央控制對(duì)指導(dǎo)指令的即時(shí)更新和簡(jiǎn)單些的車內(nèi)設(shè)備，但要求大量資金花費(fèi)在路邊信標(biāo)上。
上面介紹的兩個(gè)建議系統(tǒng)都會(huì)遇到一個(gè)問(wèn)題，即它們都難以對(duì)于阻塞做出反應(yīng)提供一個(gè)替代路線，既可以是當(dāng)前的也可以是未來(lái)的，而在此替代路線上不會(huì)冒產(chǎn)生更壞問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)。盡管將規(guī)則出現(xiàn)的阻塞高峰編程到指導(dǎo)信息中相對(duì)容易，而且，至少在信標(biāo)系統(tǒng)中，對(duì)道路阻塞的實(shí)時(shí)更新也可以被輸入到信標(biāo)的程序中，但控制系統(tǒng)還是得不到用來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)阻塞的車輛移動(dòng)信息。在任何情況下，如果系統(tǒng)正被大部分車輛使用，則系統(tǒng)將趨向產(chǎn)生相關(guān)線路上的阻塞。
根據(jù)本發(fā)明的第一點(diǎn)，提供了一個(gè)導(dǎo)航信息系統(tǒng)用以為一個(gè)移動(dòng)用戶提供由該移動(dòng)用戶所在位置決定的信息，該系統(tǒng)包含一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)，此移動(dòng)通信系統(tǒng)包括一個(gè)固定部分和一個(gè)或多個(gè)用來(lái)與固定部分通信的移動(dòng)部分，一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)部分包含向固定部分發(fā)送一個(gè)指導(dǎo)信息請(qǐng)求及從固定部分接收指導(dǎo)信息的設(shè)備，且固定部分包括
用以判斷請(qǐng)求指導(dǎo)信息的一個(gè)移動(dòng)部分的位置的設(shè)備，用以根據(jù)移動(dòng)部分所在位置產(chǎn)生指導(dǎo)信息的設(shè)備，及用以將這樣產(chǎn)生的指導(dǎo)信息發(fā)送給移動(dòng)部分的設(shè)備，據(jù)此由移動(dòng)單元所在位置決定的信息能夠被發(fā)送給移動(dòng)單元。
根據(jù)本發(fā)明的第二點(diǎn)，它提供了一個(gè)導(dǎo)航信息系統(tǒng)，用以為一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)用戶提供由一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)用戶的位置決定的信息，此系統(tǒng)包括用來(lái)判斷請(qǐng)求指導(dǎo)信息的移動(dòng)單元的位置的設(shè)備，用來(lái)根據(jù)移動(dòng)單元的位置產(chǎn)生指導(dǎo)信息的設(shè)備，及一個(gè)用來(lái)將這樣產(chǎn)生的指導(dǎo)信息發(fā)送給移動(dòng)單元的通信系統(tǒng)，據(jù)此由移動(dòng)單元的位置所決定的信息能夠被傳送給移動(dòng)單元。
根據(jù)本發(fā)明的第三點(diǎn)，它為一個(gè)導(dǎo)航信息系統(tǒng)提供了一個(gè)移動(dòng)單元，包括用以接收一個(gè)通信鏈路上的指導(dǎo)指令信息的設(shè)備，及由在通信鏈路上接收到的指導(dǎo)指令信息所控制的指導(dǎo)指令設(shè)備，據(jù)此就可以利用指導(dǎo)指令設(shè)備將指導(dǎo)發(fā)送給用戶。
根據(jù)本發(fā)明的第四點(diǎn)，它提供了一個(gè)方法，用來(lái)為無(wú)線移動(dòng)系統(tǒng)中的移動(dòng)單元提供由這些移動(dòng)單元的位置所決定的導(dǎo)航信息，包括的步驟為將導(dǎo)航數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)固定部分中，從一個(gè)移動(dòng)單元向固定部分發(fā)送一個(gè)導(dǎo)航指導(dǎo)的請(qǐng)求，判斷移動(dòng)單元的位置，基于所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，位置信息和請(qǐng)求產(chǎn)生指導(dǎo)信息，及從固定部分向移動(dòng)單元發(fā)送指導(dǎo)信息，據(jù)此關(guān)于移動(dòng)單元位置的信息被發(fā)送到移動(dòng)單元。
本發(fā)明有比上面討論的兩種先驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)優(yōu)越的地方。通過(guò)在系統(tǒng)的固定部分里加入智能，將大大改善那些先驗(yàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)提議。首先，沒(méi)有必要向用戶發(fā)布地圖或更新，因?yàn)閿?shù)據(jù)是中央存貯的，新道路一但開通就可以被加入系統(tǒng)。總資金花費(fèi)由于所有用戶共享同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)而被減少。而且，計(jì)算資源可以被更有效地使用，因?yàn)橐粋€(gè)汽車內(nèi)部系統(tǒng)大多數(shù)時(shí)間是非活動(dòng)態(tài)的，而一個(gè)中央控制系統(tǒng)可以是分時(shí)的。
而且，與先驗(yàn)路邊信標(biāo)系統(tǒng)相反，本發(fā)明能夠用現(xiàn)場(chǎng)少量設(shè)備實(shí)現(xiàn)，從而提供了資金花費(fèi)及維護(hù)的可觀經(jīng)濟(jì)性，并且允許對(duì)系統(tǒng)的快速安裝和修正以適應(yīng)變化的需求。
最好是系統(tǒng)包含用來(lái)確定關(guān)于包含大量覆蓋面積的一個(gè)地理覆蓋的移動(dòng)部分的位置的設(shè)備，以及用來(lái)發(fā)送關(guān)于包含了移動(dòng)部分所在位置的一個(gè)覆蓋區(qū)域的信息的設(shè)備，從而在那個(gè)覆蓋區(qū)內(nèi)的一個(gè)移動(dòng)部分接收關(guān)于此覆蓋區(qū)域的信息。還允許與特定覆蓋區(qū)域相關(guān)的信息傳送到此覆蓋區(qū)域中的任何移動(dòng)單元。系統(tǒng)也可能包含用來(lái)判斷一個(gè)移動(dòng)部分何時(shí)進(jìn)入一個(gè)事先確定的覆蓋區(qū)域的設(shè)備，以及對(duì)該移動(dòng)部分進(jìn)入確定的覆蓋區(qū)域做出反應(yīng)，向除了該移動(dòng)部分以外的一個(gè)用戶發(fā)送一條消息的設(shè)備。例如，一個(gè)覆蓋區(qū)域可能覆蓋接近一個(gè)匯合點(diǎn)的一條路的部分，并且當(dāng)他接近匯合點(diǎn)時(shí)，消息可能對(duì)于司機(jī)來(lái)說(shuō)是正確的指令，指出他應(yīng)該轉(zhuǎn)向哪個(gè)方向。這樣每個(gè)單獨(dú)的覆蓋區(qū)域給出特定于此覆蓋區(qū)域的導(dǎo)航指令。覆蓋區(qū)域可能互相重疊，而且可能是任何小到位置判斷進(jìn)程的分辨率的實(shí)際最小值的尺寸。大覆蓋區(qū)域適于發(fā)送公共信息，而小一些的區(qū)域可以被用于發(fā)送信息給在非常精確位置的用戶，例如一個(gè)復(fù)雜道路圖中的一個(gè)獨(dú)立單元中的用戶。覆蓋區(qū)域可以被二到三維界定。
這一優(yōu)選的裝置優(yōu)越于固定信標(biāo)系統(tǒng)的一點(diǎn)是，地理覆蓋可以被隨意更改。更有利的是，系統(tǒng)包括用來(lái)存儲(chǔ)地理覆蓋的一個(gè)數(shù)字表示的設(shè)備，以及用來(lái)修改存儲(chǔ)的表示以便能選擇覆蓋區(qū)域的配置以迎合變化的要求的設(shè)備。覆蓋區(qū)域可以被隨意組合或分開，或者它們的邊界被按另一種方式改變以適應(yīng)情況的變化，這不通過(guò)修改硬件，而只是簡(jiǎn)單地對(duì)在中央數(shù)據(jù)庫(kù)中配置的地理覆蓋重新配置。而且，與上面討論的先驗(yàn)技術(shù)信標(biāo)系統(tǒng)不同的是，不需要街道設(shè)施和支持的基礎(chǔ)設(shè)施的大量花費(fèi)，因?yàn)楝F(xiàn)有的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)就可以被用來(lái)發(fā)送來(lái)自于中央數(shù)據(jù)庫(kù)的指令。如果司機(jī)進(jìn)入了一個(gè)不在系統(tǒng)所選擇的路線上的覆蓋區(qū)域，則將發(fā)送一條錯(cuò)誤消息。這樣的消息將被傳送到除了移動(dòng)單元以外的一個(gè)用戶，比如為了監(jiān)視值錢的貨物或離開基地工作的人員的去向。
地理覆蓋也可以被用于操作一個(gè)接入控制系統(tǒng)，例如為了節(jié)點(diǎn)安全或征收過(guò)路費(fèi)。在這種安排下，如果一個(gè)用戶進(jìn)入了不允許其進(jìn)入的覆蓋區(qū)域，則告警信號(hào)將被發(fā)送到一個(gè)系統(tǒng)控制器，或發(fā)送到能中途攔截私闖者的節(jié)點(diǎn)上的安全人員。可能提供(既可以在一個(gè)固定位置也可以由移動(dòng)用戶攜帶)用以存儲(chǔ)關(guān)于移動(dòng)單元值的設(shè)備，和被安排對(duì)于根據(jù)移動(dòng)單元配置的被發(fā)送的消息做出反應(yīng)時(shí)修改存儲(chǔ)值的設(shè)備，既可以增加值如隨后而來(lái)的計(jì)帳，也可以減少值例如在一個(gè)預(yù)付的儲(chǔ)值設(shè)備中。
固定部分可以包括用來(lái)存儲(chǔ)地圖信息或用于提供信息的其它數(shù)據(jù)，這里指指導(dǎo)數(shù)據(jù)，的設(shè)備，更新存儲(chǔ)的指導(dǎo)數(shù)據(jù)的設(shè)備，用來(lái)識(shí)別被更新的數(shù)據(jù)所適用的移動(dòng)部分的設(shè)備，以及在通信系統(tǒng)中將這樣的數(shù)據(jù)傳送到這樣被識(shí)別的移動(dòng)部分的設(shè)備。這允許關(guān)于改變交通狀況的信息被傳送到要受影響的所有用戶，而不需要象那些更改是可能的先驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)那樣廣播細(xì)節(jié)。
盡管傳送給用戶的信息是特定于位置的，關(guān)于用戶的信息還是可以被中央處理。這允許進(jìn)行短期交通流量預(yù)測(cè)。這樣傳送給移動(dòng)單元的指導(dǎo)數(shù)據(jù)就能夠基于大量移動(dòng)部分的位置測(cè)量值。如果移動(dòng)部分是汽車，則這些位置測(cè)量值將識(shí)別道路的位置，及對(duì)于它們的交通密度的表示。因?yàn)樾碌缆繁唤ǔ苫蛘呗肪€被轉(zhuǎn)向，交通量將移向新路線。這樣對(duì)于交通量位置的測(cè)量將使得數(shù)據(jù)被自動(dòng)更改。為了減少被傳送的信息量，固定部分可以包括用來(lái)向移動(dòng)部分發(fā)送所期望的移動(dòng)信息范圍及從移動(dòng)部分接收在所期望的范圍之外的移動(dòng)測(cè)量值的設(shè)備，而且移動(dòng)部分包含測(cè)量位置和時(shí)間用以得到移動(dòng)信息的設(shè)備，用于比較運(yùn)動(dòng)信息和從系統(tǒng)的一個(gè)固定部分接收的期望值的設(shè)備，以及用來(lái)向固定系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)告在所期望范圍之外的運(yùn)動(dòng)測(cè)量值的設(shè)備。在這種方式下，只有意外的交通情況被報(bào)告。
固定部分包括設(shè)備用來(lái)產(chǎn)生和維護(hù)基于車輛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的指導(dǎo)數(shù)據(jù)，車輛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)源于大量移動(dòng)部分的時(shí)間信息和位置測(cè)量值和/或基于先前被發(fā)送給移動(dòng)部分的指導(dǎo)信息的關(guān)于移動(dòng)部分未來(lái)位置的估計(jì)?；谙惹鞍l(fā)送給移動(dòng)部分的指導(dǎo)信息的對(duì)于移動(dòng)部分未來(lái)位置的估計(jì)可以被用來(lái)估計(jì)未來(lái)的交通狀況。
存貯在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)可以被更新，例如響應(yīng)變化的交通流量狀況，事故，或高速公路維護(hù)等。系統(tǒng)包含用來(lái)識(shí)別被更新的數(shù)據(jù)所適用的移動(dòng)單元，及在通信系統(tǒng)中向這些移動(dòng)部分發(fā)送被修正的指令的設(shè)備。通過(guò)掌握大量用戶計(jì)劃的旅途，就可以建立對(duì)于特定道路(以及因此而來(lái)的那些道路上的阻塞)的需求的較好的預(yù)測(cè)。這可能比現(xiàn)存的自控路線計(jì)劃系統(tǒng)更加穩(wěn)定，因?yàn)閷?dǎo)航系統(tǒng)能夠考慮為其他用戶計(jì)劃的旅途。
有利的是，本發(fā)明可以利用在一個(gè)單獨(dú)撥叫基礎(chǔ)上的一個(gè)公共蜂窩無(wú)線數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)，提供用于計(jì)帳的簡(jiǎn)單裝置并且不需要一個(gè)獨(dú)立的無(wú)線發(fā)送系統(tǒng)。
用來(lái)確定移動(dòng)部分位置的設(shè)備包括詢問(wèn)一個(gè)位置識(shí)別設(shè)備的設(shè)備，位置識(shí)別設(shè)備組成例如利用從一個(gè)已知起始點(diǎn)的推測(cè)航行算法操作的移動(dòng)部分的一部分，使用一個(gè)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)或距離與方向測(cè)量設(shè)備如羅盤和里程計(jì)。另一種方法，用來(lái)確定位置的設(shè)備包含用來(lái)識(shí)別移動(dòng)部分相對(duì)于通信系統(tǒng)中的固定部分的單元的位置的設(shè)備。移動(dòng)部分的位置可以由與蜂窩無(wú)線系統(tǒng)相關(guān)的一個(gè)無(wú)線定位系統(tǒng)判斷。在另外一種裝置中，可以使用一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。在一種優(yōu)選的裝置中，固定部分有用來(lái)判斷移動(dòng)部分的近似位置的設(shè)備，并且移動(dòng)部分的位置識(shí)別設(shè)備被安排用一個(gè)非唯一位置信號(hào)響應(yīng)來(lái)自詢問(wèn)設(shè)備的一個(gè)位置請(qǐng)求，該非唯一位置信號(hào)與有固定部分確定的近似位置組合在一起，確定一個(gè)唯一的位置。
在一種優(yōu)選的裝置中，固定部分和移動(dòng)部分的每個(gè)都有一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器，并且由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)量的移動(dòng)部分的位置與由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)量的固定部分的位置相比較。固定部分的位置可以被非常精確地掌握，并提供一個(gè)參考測(cè)量值，此測(cè)量值允許對(duì)移動(dòng)部分位置的測(cè)量比單獨(dú)使用衛(wèi)星系統(tǒng)直接測(cè)量要更加精確。
最好是固定部分有一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器及用于只有當(dāng)一個(gè)移動(dòng)部分請(qǐng)求服務(wù)時(shí)將一個(gè)服務(wù)器分配給它的設(shè)備。實(shí)際上只有非常少量的移動(dòng)單元會(huì)在給定的時(shí)間請(qǐng)求服務(wù)，所以這允許固定部分的計(jì)算資源被非常有效地利用，并且系統(tǒng)可以支持總數(shù)比它的服務(wù)器容量可支持的更多的移動(dòng)單元。這與上面討論的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)是相反的，其中每個(gè)移動(dòng)單元需要一個(gè)專用的車載計(jì)算機(jī)，該機(jī)只在一個(gè)某一時(shí)間段被使用。而且，所有的服務(wù)器都可以使用一個(gè)公共路用數(shù)據(jù)庫(kù)，它能使用其為移動(dòng)用戶計(jì)劃的路線上的信息以生成對(duì)未來(lái)道路使用狀態(tài)的預(yù)測(cè)，比如可能的擁塞點(diǎn)，并且將其放入指導(dǎo)指令進(jìn)程。例如系統(tǒng)可以被安排使它不去指引多于預(yù)先確定數(shù)量的用戶在特定的時(shí)間使用特定的一段路，并且為此外任何一個(gè)在當(dāng)時(shí)被指導(dǎo)沿那條路行駛的用戶尋找替代路線。以這種方式，系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)可能的阻塞點(diǎn)并采取優(yōu)先動(dòng)作。
移動(dòng)部分可包含指導(dǎo)指令設(shè)備，它可由包含在通過(guò)通信鏈路從固定部分發(fā)送的指導(dǎo)信息中的指令所控制，其中指導(dǎo)指令能夠利用指導(dǎo)指令設(shè)備發(fā)送給用戶。
對(duì)于一些應(yīng)用，車輛可能響應(yīng)通過(guò)通信鏈路接收的指導(dǎo)信息被直接控制。不過(guò)，對(duì)于在公共高速公路上的應(yīng)用，最好是指導(dǎo)信息控制顯示設(shè)備，此設(shè)備既可以是可視的也可以是可聽的或二者皆有，以便為司機(jī)指明采納的方向。
指導(dǎo)指令設(shè)備通過(guò)通信鏈路由固定部分編程，既可以是自動(dòng)的也可以由人工操作員去做。指導(dǎo)指令設(shè)備包括一個(gè)語(yǔ)音合成器，它可以被放在固定部分里，通過(guò)通信系統(tǒng)向用戶發(fā)送語(yǔ)音消息，或者也可以放在移動(dòng)單元中并由來(lái)自于固定部分的數(shù)據(jù)消息控制。前一種裝置允許移動(dòng)單元被簡(jiǎn)化，而后一種裝置要求小一些的信令負(fù)載。
在所描述的實(shí)施例中，移動(dòng)部分是在車輛中，但它也可以是一個(gè)指導(dǎo)行人的手持設(shè)備。在一種方式中，移動(dòng)部分可以是一個(gè)傳統(tǒng)的移動(dòng)蜂窩無(wú)線單元。這允許為用戶提供一個(gè)基本服務(wù)而不需要任何專用設(shè)備。
現(xiàn)在將參考附圖舉例描述本發(fā)明，其中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)導(dǎo)航信息系統(tǒng)中的一個(gè)移動(dòng)部分和一個(gè)固定部分；圖2舉例說(shuō)明了本發(fā)明是如何應(yīng)用于一個(gè)簡(jiǎn)單的道路布局中的；圖3舉例說(shuō)明了根據(jù)系統(tǒng)產(chǎn)生的指令將地域分區(qū)；圖4舉例說(shuō)明本發(fā)明在一個(gè)更復(fù)雜的道路布局中的應(yīng)用；圖5a和5b舉例說(shuō)明了在對(duì)交通流量情況變化做出反應(yīng)時(shí)，對(duì)覆蓋的修改；并且圖6舉例說(shuō)明了一個(gè)公路網(wǎng)，表示由本發(fā)明關(guān)于一個(gè)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)的方法定義的覆蓋區(qū)。
根據(jù)圖1的實(shí)施例，導(dǎo)航系統(tǒng)有一個(gè)固定部分(包括單元12和19)和一些移動(dòng)部分，其中只表示出了一個(gè)(包含單元1到10)，由蜂窩電話網(wǎng)11互連。
移動(dòng)部分包括一部移動(dòng)電話1，它有一個(gè)音頻輸出2，音頻輸入3和一個(gè)無(wú)線天線(發(fā)送/接收)4。輸出2被連接到一個(gè)解碼器5，以便將由電話1接收的雙音多頻(DTMF)信號(hào)翻譯成被輸入到接口控制器6中的數(shù)據(jù)。接口控制器6也從一個(gè)GPS(全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星接收器中接收輸入。接口控制器發(fā)送數(shù)據(jù)給一個(gè)DTMF編碼器8，編碼器8產(chǎn)生音頻被輸入到移動(dòng)電話的音頻輸入。音頻輸出2和輸入3也分別包括一個(gè)擴(kuò)音器9和麥克風(fēng)10，以允許電話被用于講話。
目定部分包括一個(gè)與蜂窩電話網(wǎng)11的接口，通過(guò)一個(gè)DTMF解碼器12和編碼器13及一個(gè)控制器接口14被連到一臺(tái)計(jì)算機(jī)15。計(jì)算機(jī)15包含一些服務(wù)器16，其中之一被分配給每個(gè)活動(dòng)的移動(dòng)單元。服務(wù)器16能訪問(wèn)一個(gè)地理數(shù)據(jù)庫(kù)17，和標(biāo)準(zhǔn)消息18的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。地理數(shù)據(jù)庫(kù)17能通過(guò)更新輸入19被更新。數(shù)據(jù)庫(kù)17存儲(chǔ)一些覆蓋區(qū)的定義，這些覆蓋區(qū)一起形成要被覆蓋的地域的一個(gè)地理覆蓋。覆蓋的例子在圖2，4，5a，5b和6中被舉例說(shuō)明，后面將仔細(xì)描述。
移動(dòng)部分使用GPS接收器7獲得位置信息并將這一信息與一個(gè)到特定目的地的指導(dǎo)的請(qǐng)求一起發(fā)送到固定部分，其中服務(wù)器16將位置信息連到其地理數(shù)據(jù)庫(kù)17并從數(shù)據(jù)庫(kù)18得到與位置相關(guān)的消息信息，并將信息發(fā)送回移動(dòng)部分。
計(jì)算機(jī)15發(fā)送DTMF編碼的消息，使用編碼器12，或者它產(chǎn)生通過(guò)語(yǔ)音輸出20發(fā)送到蜂窩網(wǎng)11的語(yǔ)音消息。
DTMF信號(hào)被用于將車輛的位置發(fā)送到計(jì)算機(jī)15，然后計(jì)算機(jī)15根據(jù)要求既可以向車輛也可以向第三方提供消息和指導(dǎo)。
在下面的討論中，圖1中所示的基本儀器的變型也將被描述，其中某些單元被修改或替代。
系統(tǒng)如下被操作在旅途的開始，司機(jī)通過(guò)激活電話1上的一個(gè)預(yù)撥號(hào)控制請(qǐng)求服務(wù)。這一服務(wù)請(qǐng)求通過(guò)電話網(wǎng)11被發(fā)送到控制接口14。然后控制接口14分配一個(gè)空閑服務(wù)器16以回答呼叫并詢問(wèn)車輛GPS接收器7以判斷它的地理位置。編碼器8接到緯度和經(jīng)度數(shù)據(jù)并將這些數(shù)字翻譯成DTMF音頻對(duì)，以下面將更仔細(xì)描述的一種方式。
蜂窩電話將這一音頻信號(hào)連接到其語(yǔ)音輸入通道。這對(duì)于安裝在車上的免提蜂窩電話是容易做到，因?yàn)辂溈孙L(fēng)的線是可以使用的，或者此外，一個(gè)小傳感器可以被安裝在麥克風(fēng)10旁邊。連接到擴(kuò)音器9(又是聲音或電動(dòng)地)的一個(gè)DTMF接收器5對(duì)來(lái)自于服務(wù)器16的監(jiān)督數(shù)據(jù)(又是以DTMF格式)進(jìn)行解碼以確認(rèn)對(duì)位置消息的接收。如果DTMF單元沒(méi)有接收到確認(rèn)，則數(shù)據(jù)消息要被重復(fù)。
系統(tǒng)的固定端包含一個(gè)DTMF解碼器12和連接到服務(wù)器計(jì)算機(jī)5的一個(gè)串行數(shù)據(jù)接口14的編碼器13。一方面，這臺(tái)計(jì)算機(jī)能調(diào)用可以自動(dòng)應(yīng)答的移動(dòng)部分，然后使用DTMF信令系統(tǒng)提供其位置，或者另一方面能夠接收一個(gè)非請(qǐng)求呼叫，該呼叫包含移動(dòng)單元的DTMF編碼標(biāo)識(shí)并也能使用DTMF接口6來(lái)提供車輛位置。
然后服務(wù)器16捕獲用戶的當(dāng)前位置，并識(shí)別此位置所落在的覆蓋區(qū)。服務(wù)器也捕獲任何永久的用戶特定信息比如車輛類型，它對(duì)于例如由于高度或重量而被限制而選擇的路線有關(guān)。用戶(特別是他的目的地)通過(guò)使用電話鍵盤對(duì)語(yǔ)音提示做出反應(yīng)，對(duì)那些非永久但是特定于提出的信息請(qǐng)求的請(qǐng)求進(jìn)行編碼。不過(guò)，在一個(gè)優(yōu)選的裝置中，呼叫被提交給一個(gè)人工操作員以捕獲這一數(shù)據(jù)。這允許用戶在識(shí)別其想到達(dá)的系統(tǒng)的目的地時(shí)得到幫助，并且還允許司機(jī)講出他的要求，使得他的手和眼睛空閑下來(lái)以便駕駛。
然后操作員用識(shí)別車輛目的地的系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)車內(nèi)接口6進(jìn)行遠(yuǎn)端編程，用于隨后的更新進(jìn)程，并使得通過(guò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器16的一個(gè)語(yǔ)音生成子系統(tǒng)給司機(jī)發(fā)命令和指令的聲音。
可以在規(guī)則的間隔進(jìn)行定點(diǎn)，例如每隔兩分鐘，或每隔一公里。此外固定部分在一個(gè)規(guī)定的間隔或距離后可能請(qǐng)求移動(dòng)單元發(fā)出其下一個(gè)位置定點(diǎn)。
司機(jī)在沿途中，每當(dāng)他進(jìn)入新的覆蓋區(qū)時(shí)，進(jìn)一步的指令就會(huì)被發(fā)送給他，并且如果脫離了路線或者任何將影響一個(gè)司機(jī)的新的交通量問(wèn)題被檢測(cè)到，司機(jī)都將被警告。系統(tǒng)被安排使得當(dāng)系統(tǒng)找到一個(gè)進(jìn)入有一條為其指定的消息，例如下一個(gè)轉(zhuǎn)彎指令(或者是如果移動(dòng)單元偏離所選路線時(shí)的錯(cuò)誤消息)的覆蓋區(qū)域的移動(dòng)單元時(shí)，這一消息就被發(fā)送。系統(tǒng)還被安排將消息發(fā)送給除上述的移動(dòng)單元外的用戶，例如監(jiān)視有價(jià)值貨物的行程。
任何時(shí)間如果服務(wù)請(qǐng)求改變或者需要額外的幫助，司機(jī)都可以呼叫人工操作員。
因?yàn)槭褂昧艘粋€(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)，所以所有的車輛運(yùn)動(dòng)都能被監(jiān)視。交通量模型可以被用于優(yōu)化交通流量并減少旅行時(shí)間。通過(guò)限制它所指導(dǎo)的同一時(shí)間在同一公路上的車輛數(shù)，系統(tǒng)也可以保證它本身不會(huì)引發(fā)擁塞?？刂葡到y(tǒng)能夠使用位置數(shù)據(jù)計(jì)算和記錄來(lái)自于這些車輛的運(yùn)動(dòng)矢量。
通過(guò)使用用此方法收集的數(shù)據(jù)，中央系統(tǒng)就可能得到一個(gè)有效路線的數(shù)字地圖。下面的數(shù)據(jù)可以被自動(dòng)獲得有效行駛車道；允許的流量方向；允許的轉(zhuǎn)彎；平均行駛時(shí)間；根據(jù)白天時(shí)間和其他因素的旅行次數(shù)的趨勢(shì)。
系統(tǒng)自動(dòng)更新地圖以顯示永久性改變(新路，變?yōu)閱涡械老到y(tǒng)等)。來(lái)自公路施工等的暫時(shí)車道關(guān)閉也被記錄。在系統(tǒng)從車輛流量數(shù)據(jù)中獲得信息之前，對(duì)數(shù)據(jù)的手動(dòng)更新是必須的(例如警告系統(tǒng)一個(gè)新的旁路開放)，以保證車輛開始時(shí)在新路上行駛。任何預(yù)先輸入的數(shù)據(jù)的近似值都將被這里描述的系統(tǒng)自動(dòng)更正。
系統(tǒng)能被進(jìn)一步增強(qiáng)以包含與行駛者有關(guān)的任何其他信息，利用一個(gè)人工及自動(dòng)數(shù)據(jù)入口的組合，例如公共汽車站，電話亭及其它街道設(shè)施的位置，及與諸如商店，銀行或辦公企業(yè)的距離。
根據(jù)白天時(shí)間每條線路上運(yùn)輸次數(shù)趨勢(shì)的變化，可以被用來(lái)得到一個(gè)阻塞預(yù)測(cè)模型，作為路線指導(dǎo)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)通過(guò)在預(yù)先確定的位置之間比較實(shí)際運(yùn)輸次數(shù)，監(jiān)視沿為它們選擇的路線的移動(dòng)單元的行程，以識(shí)別交通量阻塞的任何區(qū)域等，這可以通過(guò)監(jiān)視獨(dú)立單元的位置更新的固定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)移動(dòng)單元與固定單元合作實(shí)現(xiàn)。在后一種情況下，固定部分傳送一個(gè)運(yùn)輸次數(shù)的期望范圍，在此范圍內(nèi)移動(dòng)部分被期望到達(dá)一個(gè)預(yù)先確定的位置。如果移動(dòng)單元到達(dá)了此范圍之外的位置，則它將此事實(shí)報(bào)告給固定部分。利用“通過(guò)例外報(bào)告”，額外的數(shù)據(jù)處理就能夠被大量減少。
不過(guò)，如果有太多的司機(jī)訪問(wèn)基于關(guān)于當(dāng)前或預(yù)測(cè)的阻塞信息的路線指導(dǎo)，則這些系統(tǒng)將會(huì)不穩(wěn)定。為避免這些不穩(wěn)定性，路線計(jì)劃要被集中建立并更新且傳送到獨(dú)立的車輛。這些車輛使用所建議的路線的效果將被加入到預(yù)測(cè)中。使用系統(tǒng)的車輛越多，所產(chǎn)生的預(yù)測(cè)就將越準(zhǔn)確。
所得到的路線可以被送到車輛(通過(guò)一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)鏈路，或可能的短距離通信鏈路或其它對(duì)固定通信網(wǎng)的暫時(shí)訪問(wèn)——在離開之前)。然后車輛將自動(dòng)操作，除非公路條件與那些預(yù)測(cè)的情況相比發(fā)生了很大變化。
如果中央系統(tǒng)檢測(cè)到了一個(gè)問(wèn)題(來(lái)自于車輛數(shù)據(jù)或其它源)，此問(wèn)題會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)有嚴(yán)重影響，并足以對(duì)已給出的建議產(chǎn)生改變，則中央系統(tǒng)將廣播這一問(wèn)題的新聞，使得那些受影響的車輛能自動(dòng)調(diào)入通過(guò)一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信鏈路接收一條從他當(dāng)前位置到其目的地的新路線。
如果一個(gè)車輛系統(tǒng)沿其編程路線上遇到了未預(yù)料到的運(yùn)輸次數(shù)，則它將向中央系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)報(bào)告。
這樣系統(tǒng)中通過(guò)的數(shù)據(jù)流量將允許它“學(xué)到”更多關(guān)于公路網(wǎng)的特征擁塞行為，例如通過(guò)使用神經(jīng)網(wǎng)技術(shù)，并為交通量選擇路線以避免在路線可能被阻塞時(shí)使用他們。另外，基于使用這些公路的車輛的位置測(cè)量值，系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成數(shù)字公路地圖或其它數(shù)據(jù)。
這個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)特殊優(yōu)點(diǎn)是能夠從用戶要求的道路指導(dǎo)信息中預(yù)測(cè)不常見的阻塞方式。因?yàn)槁肪€指導(dǎo)通常都是中央產(chǎn)生的，所以系統(tǒng)能夠監(jiān)視對(duì)于到一個(gè)給出的位置的目的地信息的請(qǐng)求的數(shù)量。通過(guò)判斷每個(gè)用戶預(yù)測(cè)的到達(dá)時(shí)間(依賴于他們的出發(fā)點(diǎn)，及旅途開始的時(shí)間)，就可以檢測(cè)出在某一特定的未來(lái)時(shí)間匯合在一特定位置的交通量(例如對(duì)于一個(gè)主要運(yùn)動(dòng)事件)。到其它目的地的，可能被這一定位方式引路的交通量被轉(zhuǎn)向到其它路線。
上面描述的系統(tǒng)使用一條模擬電信鏈路，其中使用DTMF編碼。當(dāng)只有短狀態(tài)消息被要求傳送時(shí)，對(duì)于一個(gè)模擬蜂窩無(wú)線網(wǎng)，DTMF是一個(gè)理想的信令媒體。它能生存在嚴(yán)重信號(hào)衰落和經(jīng)常排除使用快速相位或頻率偏移數(shù)據(jù)調(diào)制的移動(dòng)環(huán)境的噪聲中。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是與語(yǔ)音并存的能力。例如一個(gè)包含車輛位置數(shù)據(jù)的DTMF數(shù)據(jù)突發(fā)脈沖會(huì)在一個(gè)呼叫的開始及呼叫期間的間隔被發(fā)送。另一個(gè)簡(jiǎn)單編碼的DTMF消息也可以被傳送以指示緊急情況，提供簡(jiǎn)單的司機(jī)指示(例如左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎的發(fā)光箭頭)或由車輛中的另一個(gè)子系統(tǒng)產(chǎn)生的觸發(fā)合成語(yǔ)音。
上面描述的DTMF編碼適用于一個(gè)模擬系統(tǒng)。在一個(gè)數(shù)字蜂窩網(wǎng)中，數(shù)字化數(shù)據(jù)能夠在相關(guān)的分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)，比如GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))的短消息服務(wù)(SMS)，或建議用于GSM的通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)上被傳送。
在上面描述的實(shí)施例中，語(yǔ)音生成子系統(tǒng)形成服務(wù)器16的一部分。另外，它可以車載運(yùn)行。在此裝置中，子系統(tǒng)有各種儲(chǔ)存的語(yǔ)音命令，它們被來(lái)自于對(duì)固定部分傳送的命令做出反應(yīng)的車內(nèi)接口6控制。這一裝置減少無(wú)線鏈路11上請(qǐng)求的信令流量，但增加了車內(nèi)設(shè)備的復(fù)雜性。
現(xiàn)在將更仔細(xì)地描述位置判斷系統(tǒng)。GPS(全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星導(dǎo)航接收器現(xiàn)在變得非常便宜并且可以用一個(gè)串行數(shù)據(jù)輸出獲得。這些可以提供經(jīng)度和緯度數(shù)據(jù)到0.1圓弧內(nèi)(定義3米內(nèi)的位置，它足以識(shí)別用戶在雙行車道的哪一條車道上)。
衛(wèi)星定位系統(tǒng)，比如全球定位系統(tǒng)(GPS)易于產(chǎn)生小的系統(tǒng)錯(cuò)誤，例如由于衛(wèi)星軌道中的不穩(wěn)定性。定位測(cè)量值的精確性可以有由一個(gè)稱作“差分GPS”的進(jìn)程增強(qiáng)，其中使用一些固定參考點(diǎn)，這些參考點(diǎn)的位置被非常精確地判斷，例如使用勘測(cè)技術(shù)。GPS被用于獲得一個(gè)或多個(gè)固定參考點(diǎn)的位置測(cè)量值。將這一測(cè)量值與所知道的實(shí)際位置進(jìn)行比較以產(chǎn)生可被用于更正由GPS測(cè)量的移動(dòng)單元的位置。
從衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收到的位置數(shù)據(jù)包括一些冗余數(shù)據(jù)。如果系統(tǒng)只在全球一個(gè)有限的區(qū)域內(nèi)操作，則位置數(shù)據(jù)的最高有效位的數(shù)字就是冗余的，并且不需要被從移動(dòng)單元傳送到固定部分。例如，任何一個(gè)在德國(guó)的點(diǎn)都能被其緯度和經(jīng)度的單元數(shù)字唯一定義，由于這個(gè)國(guó)家整個(gè)位于北緯45和55度，及東經(jīng)5和15度之間。也可能以這種方式定義英國(guó)的任意一點(diǎn)，盡管在那種情況下要應(yīng)用10度經(jīng)度上的偏移以避免在零子午線東和西經(jīng)度的重復(fù)。
對(duì)于大一些的區(qū)域，例如一個(gè)泛歐系統(tǒng)，或一個(gè)覆蓋美國(guó)的系統(tǒng)，這個(gè)數(shù)據(jù)變換的簡(jiǎn)單方法就是不實(shí)際的。不過(guò)盡管如此，還是可能通過(guò)自動(dòng)定義區(qū)域來(lái)減少數(shù)據(jù)請(qǐng)求。經(jīng)過(guò)使用完全位置的初始化步驟后，系統(tǒng)選擇最接近前一個(gè)的候選作為每個(gè)新位置。例如，如果移動(dòng)單元上一次被報(bào)告在99度W并且經(jīng)度的單元數(shù)字現(xiàn)在為0，則用戶被認(rèn)為在100度W而不是，例如，90度或100度。
如果位置更新足夠經(jīng)常地發(fā)生以致用戶的位置不能改變多于半度，則度的單元數(shù)字也可以被省略，并且只以弧的分和秒給出位置。更新越頻繁，則省略的數(shù)字就越多。
得到粗略定位位置的一個(gè)替代方法是詢問(wèn)蜂窩無(wú)線系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，以識(shí)別用戶當(dāng)前所在的小區(qū)。小區(qū)尺寸可以達(dá)到直徑40公里(盡管它們通常要小得多)這樣識(shí)別小區(qū)能夠識(shí)別40公里之內(nèi)的用戶位置，它能夠識(shí)別經(jīng)度到好于半度。(1經(jīng)度＝111公里)。經(jīng)度線的分隔與緯度的余弦值相異，但即使在北極圈(北緯66度)一個(gè)40公里的分辨能力也能識(shí)別最近的完整的經(jīng)度(1經(jīng)度＝111公里(cos緯度)＝大約北極圈上的45公里)。
通過(guò)左截取位置數(shù)據(jù)省去度數(shù)字，這樣一個(gè)基本位置消息就由10個(gè)十進(jìn)制數(shù)字(分，秒，和0.1秒)組成。以米給出緯度的數(shù)據(jù)再需要四位數(shù)字，因?yàn)榈厍虮砻娴乃悬c(diǎn)都位于10,000米的范圍之內(nèi)，但是這一數(shù)據(jù)也可以被左截取，因?yàn)槿魏味鄬庸废到y(tǒng)都不可能超過(guò)100米的高度(或者如果超過(guò)了，那一個(gè)GPS系統(tǒng)將對(duì)于低一些層上的任何接收器有效地工作)。這總共給出了12個(gè)數(shù)字，可由DTMF在2秒內(nèi)傳送。
如果數(shù)據(jù)象上面描述的那樣被左截取，則通過(guò)參考前面的位置或蜂窩無(wú)線操作系統(tǒng)，可由接口控制器14將“粗略”數(shù)據(jù)加上。
當(dāng)計(jì)算機(jī)15接收到一個(gè)位置消息時(shí)，它存儲(chǔ)這一位置，然后搜索此位置位于的一個(gè)覆蓋區(qū)域的數(shù)據(jù)庫(kù)。覆蓋區(qū)在數(shù)據(jù)庫(kù)中由經(jīng)度和緯度坐標(biāo)定義，并且有相關(guān)記號(hào)用來(lái)定義可以在所定義的覆蓋區(qū)內(nèi)被傳送到移動(dòng)用戶的消息。在某些情況下，高度(緯度)信息，也是使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲得的，可以被用于，例如區(qū)分一個(gè)多層高速公路的各層。當(dāng)一個(gè)DTMF位置消息有落在有一個(gè)相關(guān)消息的覆蓋區(qū)的坐標(biāo)時(shí)，這條消息就被作為一個(gè)計(jì)算機(jī)合成語(yǔ)音消息，一個(gè)DTMF編碼消息(去激活另一個(gè)子系統(tǒng))或作為一個(gè)高速常規(guī)數(shù)據(jù)消息傳送給移動(dòng)部分。
如果移動(dòng)單元落在前面位置更新的相同覆蓋區(qū)內(nèi)，并且與那個(gè)覆蓋區(qū)關(guān)聯(lián)的消息未被改變，則這一消息的傳送將被推遲。
被系統(tǒng)請(qǐng)求的位置更改的頻率要根據(jù)當(dāng)前的覆蓋區(qū)域的大小和特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。例如，一個(gè)復(fù)雜的道路設(shè)計(jì)能包含許多小的覆蓋區(qū)域，要求經(jīng)常位置更新以保證用戶在其經(jīng)過(guò)兩次更改之間的相關(guān)區(qū)域不錯(cuò)失指令。不過(guò)，一條沒(méi)有交叉口的長(zhǎng)道路能被一個(gè)單個(gè)的區(qū)域所覆蓋，所以少一些更新是合適的。在城市，鄉(xiāng)村，和高速公路環(huán)境中不同的汽車行駛速度也可以作為判斷何時(shí)要求下一次位置更新的因素。
正如上面所建議的，可能有一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)不能被使用的情況，例如在不可能直接看到衛(wèi)星的隧道或蓋滿建筑物的區(qū)域里?？梢允褂昧硗庖环N不依賴于衛(wèi)星接收器的識(shí)別和更新移動(dòng)部分位置的裝置，既可以是它們本身，也可以插入到能夠使用一個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的點(diǎn)間。在此方法的一種變形中，可以使用基于航位推測(cè)法的導(dǎo)航系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中，用戶識(shí)別他的初始位置，且車載系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)例如通過(guò)磁石方向測(cè)量，里程計(jì)，和諸如回轉(zhuǎn)羅盤和加速計(jì)這樣的慣性導(dǎo)航設(shè)備。這類系統(tǒng)是獨(dú)立自足的，但需要知道起始點(diǎn)。這是可以得到的，例如通過(guò)一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)。
在此方法的另一個(gè)變型中，可以使用依賴于用來(lái)與中央控制站通信的蜂窩無(wú)線系統(tǒng)的傳播特性的一種定位方法。關(guān)于這類系統(tǒng)的例子的介紹公開在德國(guó)專利說(shuō)明DE3825661(Licentia Patent Verwaltungs)和DE3516357(Bosch)，美國(guó)專利4210913(Newhouse)，歐洲專利說(shuō)明EP0320913(Nokia)，和國(guó)際專利申請(qǐng)WO92/13284(Song)和WO88/01061(Ventana)。通過(guò)比較幾個(gè)蜂窩基站的信號(hào)強(qiáng)度或其它特性，就可以判斷一個(gè)點(diǎn)定位。在這種裝置中，可以直接通過(guò)定位系統(tǒng)進(jìn)行定位測(cè)量。允許通過(guò)一個(gè)傳統(tǒng)的蜂窩電話實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的移動(dòng)部分，其輸入由語(yǔ)音提供，也可以通過(guò)鍵盤產(chǎn)生的DTMF音頻提供，并且通過(guò)聲音命令將指令發(fā)送給用戶。
現(xiàn)在將參考圖2和6討論存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)17中的這種導(dǎo)航信息的例子。簡(jiǎn)單地說(shuō)，圖2表示一個(gè)有四條入口公路21，22，23，24的匯合點(diǎn)J；每個(gè)分別與一個(gè)覆蓋區(qū)域21a，22a，23a，24a相關(guān)聯(lián)。在此圖以及其它所有舉例解釋公路布局的圖中，都表示公路被安排為左轉(zhuǎn)行駛，例如用在英國(guó)，日本，澳大利亞等。圖3表示圍繞匯合點(diǎn)J的一個(gè)公路網(wǎng)的一部分，包括城鎮(zhèn)A，B，C，和一條高速公路M。公路21，22，23，24中的每一條都有一個(gè)相關(guān)的目的地區(qū)域21z等。圖4表示一個(gè)復(fù)雜的分級(jí)匯合點(diǎn)內(nèi)部連接的四條公路N，S，E，W。匯合點(diǎn)之上有12個(gè)覆蓋區(qū)域，Na，Ni，Nd，Sa，Si，Sd，Ea，Ei，Ed，Wa，Wi，Wd的一個(gè)覆蓋區(qū)。圖5a表示一個(gè)有一條主路33和一條支路30的小區(qū)域。主路33有兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的覆蓋區(qū)域31，32。圖5b與圖5a類似，但在主路33上有一個(gè)障礙物X，并且覆蓋區(qū)域32被這個(gè)障礙物分成兩個(gè)覆蓋區(qū)域32a，32b。圖6表示一個(gè)包含10個(gè)覆蓋區(qū)域40-49的覆蓋區(qū)加在一個(gè)包含五個(gè)小區(qū)50-54的一個(gè)蜂窩無(wú)線覆蓋區(qū)域上。
更仔細(xì)地說(shuō)，公路匯合點(diǎn)J(圖2)有4條入口公路21，22，23，24。在每條公路靠近匯合點(diǎn)處，定義一個(gè)覆蓋區(qū)域(21a，22a，23a，24a)。這些覆蓋區(qū)域有與它們相關(guān)聯(lián)的方向信息，給出轉(zhuǎn)彎指令或其它導(dǎo)航信息。如圖3所示，整個(gè)被導(dǎo)航系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域可以被劃分為四個(gè)區(qū)21z，22z，23z，24z，每一個(gè)都包含相應(yīng)的公路21，22，23，24從匯合點(diǎn)J應(yīng)采納的所有位置的集合。在這個(gè)具體的例子中，公路24直接穿過(guò)城鎮(zhèn)A而且只被用于本地目的地(區(qū)域24z)，公路23伸向城鎮(zhèn)B(區(qū)域23z)，公路22伸向城鎮(zhèn)D(區(qū)域22z)，且公路21伸向高速公路M，對(duì)于包含城鎮(zhèn)C和城鎮(zhèn)A部分的所有其它目的地。這些區(qū)域?qū)γ總€(gè)匯合點(diǎn)分別被定義例如在匯合點(diǎn)J1，不同的方向適用于城鎮(zhèn)A和C，所以這些城鎮(zhèn)落在相應(yīng)于那個(gè)匯合點(diǎn)的覆蓋區(qū)域的不同區(qū)域。甚至可以為同一個(gè)匯合點(diǎn)的不同覆蓋區(qū)域定義不同的區(qū)域。例如，如果U-轉(zhuǎn)彎在匯合點(diǎn)J是不可能的，則任何通過(guò)公路22靠近匯合點(diǎn)J并要求到達(dá)城鎮(zhèn)D(也許是前一次錯(cuò)誤的結(jié)果，或者是計(jì)劃的改變)的交通量都必須被安排為公路21，M，和25。這樣，對(duì)于覆蓋區(qū)域22a，就只有3個(gè)區(qū)域24z，23z和組合21z/22z，相應(yīng)于3個(gè)允許的出口21，23，24。
區(qū)域可以根據(jù)情況被重新定義。例如，當(dāng)高速公路M被阻塞時(shí)，從匯合點(diǎn)J到城鎮(zhèn)C的最佳路線可能就是通過(guò)城鎮(zhèn)B。在這種情況下，區(qū)域21z和23z要被重新定義，以便使城鎮(zhèn)C現(xiàn)在落在區(qū)域23z中。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)注意到，區(qū)域的總數(shù)仍是從相關(guān)覆蓋區(qū)域出來(lái)的路線數(shù)。
覆蓋區(qū)域21a，22a，23a，和24a應(yīng)當(dāng)足夠大，以保證任何靠近匯合點(diǎn)的車輛當(dāng)在相關(guān)覆蓋區(qū)域中時(shí)，都得到至少一個(gè)位置更新，并且這樣發(fā)送相關(guān)的轉(zhuǎn)彎指令。如圖2所示，這些覆蓋區(qū)域是離散的，并且可以被認(rèn)為是等同于上面討論的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中的信標(biāo)的覆蓋區(qū)域。不過(guò)，它們可以被做成連續(xù)的，如圖4，5a，5b和6所示。
圖4表示一個(gè)更復(fù)雜的，分級(jí)匯合點(diǎn)，其中有12個(gè)覆蓋區(qū)域。公路N，E，S，W中的每一個(gè)與匯合點(diǎn)的相交處都有一個(gè)相應(yīng)的入口覆蓋區(qū)域Na，Ea，Sa，Wa，(Wa用陰影表示)。一個(gè)離開覆蓋區(qū)域Nd，Ed，Sd，Wd。還有四個(gè)中間覆蓋區(qū)域Ni，Ei，Si，Wi(Si用陰影表示)。在立交橋F附近，從GPS系統(tǒng)獲得的高度(緯度)，信息可以被用來(lái)判斷用戶當(dāng)前在哪一層以及哪個(gè)覆蓋區(qū)域中。
入口和中間覆蓋區(qū)域中的每一個(gè)都在一個(gè)決定點(diǎn)P1到P8終止。在數(shù)據(jù)庫(kù)17中，每個(gè)覆蓋區(qū)域都有與它相關(guān)的方向信息，以提供在相關(guān)決定點(diǎn)采用哪條岔路的指令。例如，與區(qū)域Si相關(guān)的方向信息會(huì)指導(dǎo)目的地由公路N服務(wù)的用戶在決定點(diǎn)P1直行，而指導(dǎo)目的地由公路E，S，和W服務(wù)的用戶左轉(zhuǎn)彎?？梢钥吹?，使用相交點(diǎn)的交通量都要通過(guò)一個(gè)入口覆蓋區(qū)域，一個(gè)離開覆蓋區(qū)域，而且也可能通過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間覆蓋區(qū)域。也可能有與離開覆蓋區(qū)域Nd，Sd，Ed，Wd相關(guān)聯(lián)的信息，例如前面危險(xiǎn)的警告。離開覆蓋區(qū)域與到下一個(gè)匯合點(diǎn)的入口覆蓋區(qū)域在每個(gè)方向上可能都是連續(xù)的。
當(dāng)一個(gè)用戶靠近公路S上的匯合點(diǎn)時(shí)，如同在覆蓋區(qū)域Sa中一樣，一個(gè)位置更新要識(shí)別用戶設(shè)備。如果用戶目的地的坐標(biāo)在公路W服務(wù)的區(qū)域內(nèi)，則將發(fā)給用戶一條在點(diǎn)P2左轉(zhuǎn)彎的指令。如果用戶遵從了這一指令，他將進(jìn)入覆蓋區(qū)域Wd并在下一次位置更新時(shí)，他將被發(fā)送關(guān)于那個(gè)覆蓋區(qū)域(如果有的話)的信息。
如果用戶目的地的坐標(biāo)在公路N-的服務(wù)區(qū)域內(nèi)，則在P2點(diǎn)給在覆蓋區(qū)域Sa中的用戶發(fā)送一條繼續(xù)直行的指令。如果用戶遵從這一指令，則他將進(jìn)入覆蓋區(qū)域Si。
對(duì)于一個(gè)在覆蓋區(qū)域Si中的用戶，如果用戶的目的地的坐標(biāo)在公路N所服務(wù)的區(qū)域內(nèi)，則就發(fā)送一條指令給用戶讓其在P1點(diǎn)直行。遵照這一指令，他將進(jìn)入覆蓋區(qū)域Nd，并且在下一個(gè)位置更新處將發(fā)送有關(guān)那一覆蓋區(qū)域(如果有的話)的信息給他。
如果在覆蓋區(qū)域Si中的用戶的目的地的坐標(biāo)在公路E，S或W所服務(wù)的區(qū)域內(nèi)，則將發(fā)送一條在點(diǎn)P1左轉(zhuǎn)彎的指令給用戶。遵照這一指令，他將進(jìn)入覆蓋區(qū)域Wi。
類似的信息與其它覆蓋區(qū)域相關(guān)聯(lián)。在用戶通過(guò)連續(xù)的匯合點(diǎn)(決定點(diǎn))時(shí)給予其正確的指令，就可以將用戶指引到任何目的地。應(yīng)當(dāng)注意，所有從匯合點(diǎn)被指引到同一出口的用戶都將被給予相同的指令，而不管他們的最終目的地為何。
圖5a和5b舉例說(shuō)明了覆蓋區(qū)域?yàn)檫m應(yīng)變化的環(huán)境所做的重新配置。開始時(shí)(圖5a)為靠近主路33和一個(gè)支路30之間的匯合點(diǎn)的路徑定義一個(gè)覆蓋區(qū)域31，為在匯合點(diǎn)附近的主路33的一部分定義另一個(gè)覆蓋區(qū)域32。關(guān)于覆蓋區(qū)域31的信息包括轉(zhuǎn)彎信息，用以指導(dǎo)由支路30所服務(wù)區(qū)域中的交通量轉(zhuǎn)彎。信息也可以與覆蓋區(qū)域32相關(guān)聯(lián)。
在圖5b中，主路33在點(diǎn)X被阻塞。為了改變這一狀況，覆蓋區(qū)域32被劃分成兩個(gè)覆蓋區(qū)域32a，32b。與覆蓋區(qū)域32b有關(guān)的信息(如果有的話)與先前關(guān)于覆蓋區(qū)域32的信息相同。覆蓋區(qū)域32a中的交通量被給予關(guān)于前面危險(xiǎn)的新信息。關(guān)于覆蓋區(qū)域31的信息被修改，這樣現(xiàn)在所有的交通量都將轉(zhuǎn)向支路30。(實(shí)際上，這意味著與覆蓋區(qū)域31相關(guān)的目的地區(qū)域被合并為一個(gè))圖6表明對(duì)于一個(gè)公路網(wǎng)，覆蓋區(qū)域是如何被定義的。在本例中，覆蓋區(qū)域40，41，42，43，44，45，46，47，48，49對(duì)應(yīng)于每段公路的每一邊。這樣用戶在相關(guān)的段就可以獲得對(duì)于每段旅程的每個(gè)方向的正確信息。附加在這一覆蓋上的是一個(gè)蜂窩無(wú)線網(wǎng)，圖中表示了此網(wǎng)的5個(gè)小區(qū)(50，51，52，53，54)。由例如一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)決定的用戶位置決定了哪個(gè)覆蓋區(qū)域?qū)τ脩羰呛线m的。利用蜂窩無(wú)線網(wǎng)，信息被傳送到服務(wù)控制中心。蜂窩基站之間的切換在小區(qū)邊界以常規(guī)方式出現(xiàn)。不過(guò)，這些切換與覆蓋區(qū)域40-49之間的邊界無(wú)關(guān)。
盡管所描述的實(shí)現(xiàn)是關(guān)于提供路線指導(dǎo)信息的，其它位置依賴信息也可以被提供，或者代之以，比如關(guān)于本地設(shè)施，旅游景點(diǎn)，天氣預(yù)報(bào)，公共交通信息等等的信息。本說(shuō)明使用的術(shù)語(yǔ)“指導(dǎo)信息”，包含任何此類信息。
權(quán)利要求
1.一個(gè)根據(jù)移動(dòng)用戶的位置為移動(dòng)用戶提供信息的導(dǎo)航信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)，該移動(dòng)通信系統(tǒng)有一個(gè)固定部分和一個(gè)或多個(gè)用來(lái)與固定部分通信的移動(dòng)單元，這一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)單元包含用來(lái)向固定部分發(fā)送指導(dǎo)信息請(qǐng)求，以及用來(lái)從固定部分接收這樣的指導(dǎo)信息的設(shè)備，且固定部分包括用來(lái)判定請(qǐng)求指導(dǎo)信息的移動(dòng)部分的位置的設(shè)備，用來(lái)根據(jù)移動(dòng)部分位置產(chǎn)生指導(dǎo)信息的設(shè)備，用來(lái)向移動(dòng)部分發(fā)送這樣產(chǎn)生的指導(dǎo)信息的設(shè)備，據(jù)此，由移動(dòng)單元的位置所決定的信息被傳送到移動(dòng)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一個(gè)系統(tǒng)，固定部分包含用來(lái)判斷一個(gè)移動(dòng)部分相對(duì)于包含大量覆蓋區(qū)域的一個(gè)地理覆蓋區(qū)的位置的設(shè)備，以及用來(lái)發(fā)送有關(guān)包含移動(dòng)部分的覆蓋區(qū)域的信息的設(shè)備，據(jù)此在那個(gè)覆蓋區(qū)域中的一個(gè)移動(dòng)部分接收有關(guān)那個(gè)覆蓋區(qū)域的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一個(gè)系統(tǒng)，包含用來(lái)存儲(chǔ)地理覆蓋區(qū)的一個(gè)數(shù)字表示的設(shè)備，以及用來(lái)修改存儲(chǔ)的該表示以使覆蓋區(qū)域的配置能夠被選擇去適應(yīng)變化的需求的設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的一個(gè)系統(tǒng)，包含用來(lái)判斷一個(gè)移動(dòng)部分何時(shí)進(jìn)入一個(gè)預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域的設(shè)備，以及用來(lái)在對(duì)移動(dòng)部分進(jìn)入預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域做出反應(yīng)時(shí)，向移動(dòng)部分發(fā)送一條信息的設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求2，3或4的一個(gè)系統(tǒng)，包含用來(lái)判斷一個(gè)移動(dòng)部分何時(shí)進(jìn)入一個(gè)預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域的設(shè)備，以及用來(lái)在對(duì)該移動(dòng)部分進(jìn)入預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域做出反應(yīng)時(shí)，將一條消息發(fā)送給除了該移動(dòng)部分之外的一個(gè)用戶的設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的一個(gè)系統(tǒng)，包含用來(lái)存儲(chǔ)與移動(dòng)部分相關(guān)的值的設(shè)備，以及被安排用來(lái)在對(duì)消息做出反應(yīng)時(shí)修改存儲(chǔ)的值的設(shè)備。
7.根據(jù)前面的任何一個(gè)權(quán)利要求的一個(gè)系統(tǒng)，有用來(lái)通過(guò)無(wú)線定位找到移動(dòng)部分位置的設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的一個(gè)系統(tǒng)，其中用于定位的設(shè)備包含一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器和/或用來(lái)識(shí)別移動(dòng)部分相對(duì)于通信系統(tǒng)固定部分的單元的位置的設(shè)備。
9.根據(jù)前面的任何一個(gè)權(quán)利要求的一個(gè)系統(tǒng)，其中用來(lái)判斷移動(dòng)部分位置的設(shè)備包含詢問(wèn)形成移動(dòng)部分的一部分的一個(gè)位置識(shí)別設(shè)備的設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的一個(gè)系統(tǒng)，其中固定部分有用來(lái)判斷移動(dòng)部分的近似位置的設(shè)備，并且其中移動(dòng)部分的位置識(shí)別設(shè)備被安排對(duì)來(lái)自于有一個(gè)非唯一位置信號(hào)的詢問(wèn)設(shè)備的位置請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)，該非唯一位置信號(hào)與由固定部分確定的近似位置組合在一起，確定一個(gè)唯一位置。
11.根據(jù)前面的任何一個(gè)權(quán)利要求的一個(gè)系統(tǒng)，其中的移動(dòng)部分有用來(lái)通過(guò)航位推測(cè)法為其定位的設(shè)備。
12.根據(jù)前面的任何一個(gè)權(quán)利要求的一個(gè)系統(tǒng)，固定部分包含用來(lái)產(chǎn)生和維護(hù)基于車輛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的指導(dǎo)數(shù)據(jù)的設(shè)備，這些指導(dǎo)數(shù)據(jù)是從大量移動(dòng)部分的時(shí)間信息和位置測(cè)量值及或/基于先前被傳送到移動(dòng)部分的指導(dǎo)信息的對(duì)移動(dòng)部分未來(lái)位置的估計(jì)獲得的。
13.根據(jù)前面的任何一個(gè)權(quán)利要求的一個(gè)系統(tǒng)，其中固定部分包含用來(lái)向移動(dòng)部分發(fā)送一個(gè)運(yùn)動(dòng)信息的期望范圍，并用來(lái)從移動(dòng)部分接收在期望范圍之外的運(yùn)動(dòng)測(cè)量值的設(shè)備，并且移動(dòng)部分包含用來(lái)測(cè)量位置和時(shí)間以獲得運(yùn)動(dòng)信息的設(shè)備，用來(lái)將運(yùn)動(dòng)信息與從系統(tǒng)的固定部分接收的期望范圍進(jìn)行比較的設(shè)備，以及用來(lái)自動(dòng)向固定系統(tǒng)報(bào)告在期望范圍之外的運(yùn)動(dòng)測(cè)量值的設(shè)備。
14.根據(jù)前面的任何一個(gè)權(quán)利要求的一個(gè)系統(tǒng)，固定部分包含用來(lái)存儲(chǔ)指導(dǎo)數(shù)據(jù)的設(shè)備，用來(lái)更新存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的設(shè)備，用來(lái)識(shí)別被更新的數(shù)據(jù)所適用的移動(dòng)部分的設(shè)備，以及用來(lái)在通信系統(tǒng)中將這樣的數(shù)據(jù)傳送到被這樣識(shí)別的移動(dòng)部分的設(shè)備。
15.根據(jù)前面的任何一個(gè)權(quán)利要求的一個(gè)系統(tǒng)，其中移動(dòng)部分包含指導(dǎo)指令設(shè)備，該設(shè)備由包含在從固定部分經(jīng)通信鏈路傳送的指導(dǎo)信息中的指令控制，據(jù)此指導(dǎo)指令可以通過(guò)指導(dǎo)指令設(shè)備傳送到用戶。
16.根據(jù)前面的任何一個(gè)權(quán)利要求的一個(gè)系統(tǒng)，其中固定部分有由人工操作員操作將指導(dǎo)指令請(qǐng)求輸入到固定部分中的輸入設(shè)備。
17.一個(gè)用來(lái)根據(jù)一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)單元位置向一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)單元提供信息的導(dǎo)航信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用來(lái)判定請(qǐng)求指導(dǎo)信息的移動(dòng)單元的位置的設(shè)備，用來(lái)根據(jù)移動(dòng)單元位置產(chǎn)生指導(dǎo)信息的設(shè)備，和用來(lái)把這樣產(chǎn)生的指導(dǎo)信息傳送到移動(dòng)單元的一個(gè)通信系統(tǒng)，據(jù)此由移動(dòng)單元位置決定的信息能夠被傳送到移動(dòng)單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的一個(gè)系統(tǒng)，包含用來(lái)判斷移動(dòng)單元相對(duì)于包含大量覆蓋區(qū)域的一個(gè)地理覆蓋區(qū)的位置的設(shè)備，和用來(lái)傳送有關(guān)包含移動(dòng)單元位置的一個(gè)覆蓋區(qū)域的信息的設(shè)備，在那個(gè)覆蓋區(qū)域中的一個(gè)移動(dòng)部分接收有關(guān)那個(gè)覆蓋區(qū)域的信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的一個(gè)系統(tǒng)，包含用來(lái)存儲(chǔ)地理覆蓋區(qū)一個(gè)數(shù)字表示的設(shè)備，和用來(lái)修改存儲(chǔ)的表示以使覆蓋區(qū)域的配置可以被選擇以適應(yīng)變化的請(qǐng)求的設(shè)備。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的一個(gè)系統(tǒng)，包含用來(lái)判斷一個(gè)移動(dòng)單元何時(shí)進(jìn)入一個(gè)預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域的設(shè)備，以及用來(lái)在對(duì)移動(dòng)單元進(jìn)入預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域做出反應(yīng)時(shí)，向移動(dòng)單元發(fā)送一條消息的設(shè)備。
21.根據(jù)權(quán)利要求18，19或20的一個(gè)系統(tǒng)，包含用來(lái)判斷一個(gè)移動(dòng)單元何時(shí)進(jìn)入一個(gè)預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域的設(shè)備，和用來(lái)在對(duì)該移動(dòng)單元進(jìn)入預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域做出反應(yīng)時(shí)，向除了該移動(dòng)單元以外的一個(gè)用戶發(fā)送一條消息的設(shè)備。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21的一個(gè)系統(tǒng)，包含用來(lái)存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)單元的一個(gè)值的設(shè)備，以及被安排對(duì)消息做出反應(yīng)時(shí)修改存儲(chǔ)值的設(shè)備。
23.根據(jù)權(quán)利要求17到22中的任何一個(gè)的系統(tǒng)，用來(lái)判斷一個(gè)移動(dòng)單元位置的設(shè)備，移動(dòng)單元包含詢問(wèn)一個(gè)合作移動(dòng)單元位置識(shí)別設(shè)備以判斷其位置的設(shè)備。
24.根據(jù)權(quán)利要求17到23中的任何一個(gè)的系統(tǒng)，其中用來(lái)定位的設(shè)備包含識(shí)別移動(dòng)單元相對(duì)于通信系統(tǒng)固定部分單元的位置的設(shè)備。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的一個(gè)系統(tǒng)，其中用來(lái)定位的設(shè)備包含確定移動(dòng)單元近似位置的設(shè)備，從移動(dòng)單元接收一個(gè)非唯一位置信號(hào)的設(shè)備，和將近似位置信息與非唯一位置信息組合起來(lái)以判斷一個(gè)唯一位置的設(shè)備。
26.根據(jù)權(quán)利要求17到25中的任何一個(gè)的系統(tǒng)，包含用來(lái)產(chǎn)生和維護(hù)指導(dǎo)數(shù)據(jù)的設(shè)備，該指導(dǎo)數(shù)據(jù)基于從大量移動(dòng)部分的時(shí)間信息和位置測(cè)量值得到的車輛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
27.根據(jù)權(quán)利要求17到26中的任何一個(gè)的系統(tǒng)，有用來(lái)向移動(dòng)部分發(fā)送運(yùn)動(dòng)信息的期望范圍，并用來(lái)從移動(dòng)部分接收在期望值范圍之外的運(yùn)動(dòng)測(cè)量值的設(shè)備。
28.根據(jù)權(quán)利要求17到27中的任何一個(gè)的系統(tǒng)，包含用來(lái)存儲(chǔ)指導(dǎo)數(shù)據(jù)的設(shè)備，用來(lái)更改存儲(chǔ)的指導(dǎo)數(shù)據(jù)的設(shè)備，用來(lái)識(shí)別被更新的數(shù)據(jù)適用的移動(dòng)單元的設(shè)備，以及用來(lái)在通信系統(tǒng)中將這種數(shù)據(jù)發(fā)送到這樣識(shí)別的移動(dòng)單元的設(shè)備。
29.根據(jù)權(quán)利要求17到28中的任何一個(gè)的系統(tǒng)，有由人工操作員操作的輸入設(shè)備，用來(lái)輸入指導(dǎo)指令請(qǐng)求。
30.用于導(dǎo)航信息系統(tǒng)的一個(gè)移動(dòng)單元，包含用來(lái)在一條通信鏈路上接收指導(dǎo)指令信息的設(shè)備，和由在通信鏈路上接收到的指導(dǎo)指令信息所控制的指導(dǎo)指令設(shè)備，據(jù)此利用指導(dǎo)指令設(shè)備就可以把指導(dǎo)指令發(fā)送給用戶。
31.一個(gè)用于導(dǎo)航信息系統(tǒng)的一個(gè)移動(dòng)單元，包含用來(lái)測(cè)量位置和時(shí)間用以得到運(yùn)動(dòng)信息的設(shè)備，用來(lái)將運(yùn)動(dòng)信息與從系統(tǒng)的固定部分接收到的期望范圍進(jìn)行比較的設(shè)備，以及用來(lái)自動(dòng)向固定系統(tǒng)報(bào)告在期望范圍之外的運(yùn)動(dòng)測(cè)量值的設(shè)備。
32.一種向移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的移動(dòng)單元提供由移動(dòng)單元位置所決定的導(dǎo)航信息的方法，包含的步驟為在一個(gè)固定部分中存儲(chǔ)導(dǎo)航數(shù)據(jù)，從一個(gè)移動(dòng)單元向固定部分發(fā)送一個(gè)導(dǎo)航指導(dǎo)請(qǐng)求，判定移動(dòng)單元的位置，基于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，位置信息和請(qǐng)求產(chǎn)生指導(dǎo)信息，及從固定部分向移動(dòng)單元發(fā)送指導(dǎo)信息，據(jù)此關(guān)于移動(dòng)單元位置的信息就被傳送到移動(dòng)單元。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的一個(gè)方法，其中對(duì)移動(dòng)單元的位置的判定與包含大量覆蓋區(qū)域的地理覆蓋有關(guān)，產(chǎn)生與包含移動(dòng)部分位置的覆蓋區(qū)域有關(guān)的信息，并向移動(dòng)部分傳送與相關(guān)覆蓋區(qū)域有關(guān)的信息，據(jù)此在那個(gè)覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)部分接收到與覆蓋區(qū)域有關(guān)的信息。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的一個(gè)方法，包含的步驟為存儲(chǔ)地理覆蓋的一個(gè)數(shù)字表示，并且修改存儲(chǔ)的表示，使得覆蓋區(qū)域的配置可以被選擇以適合變化的需求。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34的一個(gè)方法，包含進(jìn)一步的步驟為，判斷一個(gè)移動(dòng)單元何時(shí)進(jìn)入一個(gè)預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域，并且在對(duì)進(jìn)入預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域的移動(dòng)單元做出反應(yīng)時(shí)，向移動(dòng)單元發(fā)送消息。
36.根據(jù)權(quán)利要求33，34或35的一個(gè)方法，包含進(jìn)一步的步驟為，判斷一個(gè)移動(dòng)單元何時(shí)進(jìn)入一個(gè)預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域，并且在對(duì)進(jìn)入預(yù)先確定的覆蓋區(qū)域的移動(dòng)單元做出反應(yīng)時(shí)，向除了該移動(dòng)單元以外的一個(gè)用戶發(fā)送消息。
37.根據(jù)權(quán)利要求35或36的一個(gè)方法，包含進(jìn)一步的步驟為，在對(duì)消息做出反應(yīng)時(shí)，修改與移動(dòng)單元相關(guān)的一個(gè)存儲(chǔ)的數(shù)值。
38.根據(jù)權(quán)利要求32到37中的任何之一的一個(gè)方法，其中移動(dòng)單元的位置由一個(gè)無(wú)線定位方法所識(shí)別。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的一個(gè)方法，其中對(duì)于移動(dòng)單元位置的確定是利用一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和/或通過(guò)識(shí)別移動(dòng)部分相對(duì)于通信系統(tǒng)的固定部分的單元的位置。
40.根據(jù)權(quán)利要求32到39中的任何一個(gè)的方法，其中固定單元詢問(wèn)移動(dòng)單元以識(shí)別其位置。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的一個(gè)方法，其中固定部分判定移動(dòng)部分的近似位置，并且其中移動(dòng)部分用一個(gè)非唯一位置信號(hào)響應(yīng)來(lái)自于詢問(wèn)設(shè)備的位置請(qǐng)求，該非唯一位置信號(hào)與由固定部分判定的近似位置組合在一起，判定一個(gè)唯一位置。
42.根據(jù)權(quán)利要求32到41中的任何一個(gè)的方法，其中移動(dòng)單元利用航位推測(cè)法來(lái)識(shí)別其位置。
43.根據(jù)權(quán)利要求32到42中的任何一個(gè)的方法，其中包含的步驟為產(chǎn)生和維護(hù)基于從大量移動(dòng)部分的時(shí)間信息和位置測(cè)量值所得到的車輛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，和/或基于先前被傳送到移動(dòng)部分的指導(dǎo)信息對(duì)移動(dòng)部分未來(lái)位置的估計(jì)的數(shù)據(jù)。
44.根據(jù)權(quán)利要求32到43中的任何一個(gè)的方法，其中固定部分向移動(dòng)部分傳送運(yùn)動(dòng)信息的期望范圍，并且移動(dòng)部分測(cè)量位置和時(shí)間以得到運(yùn)動(dòng)信息，將運(yùn)動(dòng)信息與從系統(tǒng)的固定部分接收到的期望范圍進(jìn)行比較，并將在期望范圍之外的運(yùn)動(dòng)測(cè)量值報(bào)告給固定系統(tǒng)。
45.根據(jù)權(quán)利要求32到44中的任何一個(gè)的方法，包含進(jìn)一步的步驟為更新存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，識(shí)別被更新的數(shù)據(jù)所適用的移動(dòng)單元，并在通信系統(tǒng)中將這樣的數(shù)據(jù)發(fā)送到該適用的移動(dòng)部分。
46.根據(jù)權(quán)利要求32到45中的任何一個(gè)的方法，其中被發(fā)送到移動(dòng)單元的指導(dǎo)信息控制指導(dǎo)指令設(shè)備，形成移動(dòng)單元的一部分，據(jù)此指導(dǎo)指令就可以被發(fā)送到移動(dòng)單元的一個(gè)用戶。
47.裝置實(shí)際上參考附圖被描述
48.一種方法實(shí)際上參考附圖被描述
全文摘要
一個(gè)導(dǎo)航信息系統(tǒng)包括一個(gè)通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)有一個(gè)固定部分(11到20)和至少一個(gè)移動(dòng)部分(1到10)，固定部分包含一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理設(shè)備(15)用來(lái)識(shí)別一個(gè)移動(dòng)單元的位置，產(chǎn)生適于那個(gè)位置的指導(dǎo)信息并將其傳送到移動(dòng)單元。通過(guò)確定業(yè)務(wù)提供者，特別是導(dǎo)航計(jì)算機(jī)(15)和地理數(shù)據(jù)庫(kù)(17)的組成，系統(tǒng)就可以被容易地更改而且對(duì)于其最簡(jiǎn)單的形式可能是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)蜂窩電話的車內(nèi)系統(tǒng)，其資金花費(fèi)也可以減少。用戶產(chǎn)生一個(gè)指導(dǎo)信息的請(qǐng)求。并且系統(tǒng)在判斷用戶的當(dāng)前位置后將指令發(fā)送給用戶。用戶的當(dāng)前位置可以通過(guò)例如一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)(7)來(lái)確定。
文檔編號(hào)G01S19/09GK1161750SQ95195779
公開日1997年10月8日 申請(qǐng)日期1995年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月1日
發(fā)明者R·T·曼寧斯, N·D·C·沃爾 申請(qǐng)人:英國(guó)電訊公司