專利名稱：用于提供安全優(yōu)化導(dǎo)航路線規(guī)劃的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及車輛導(dǎo)航和路線規(guī)劃系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及一種基于各種安全性考慮而提供路線規(guī)劃的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車輛導(dǎo)航系統(tǒng)一般為車輛操作員提供導(dǎo)航指令、位置數(shù)據(jù)和地圖信息?，F(xiàn)有技術(shù)都是試圖基于不同因素優(yōu)化路線的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)。路線計(jì)算典型地通過考察多個(gè)可能路徑和根據(jù)多個(gè)優(yōu)選規(guī)則選擇“最佳”路徑。例如，可以選擇最短的可能路線來最小化旅游距離，或者可以選擇高速道路來最小化旅游時(shí)間。一些先進(jìn)的導(dǎo)游系統(tǒng)使用實(shí)時(shí)交通擁堵數(shù)據(jù)以試圖指引車輛避開堵車。在已經(jīng)選擇優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)后，自動(dòng)車輛路線指引典型地通過兩步過程進(jìn)行(1)計(jì)算從車輛當(dāng)前位置到預(yù)期目的地的建議路線；和(2)當(dāng)該車輛行經(jīng)該建議路線時(shí)為車輛操作員提供引導(dǎo)指令。
一些駕駛員例如喜歡隨意駕駛而沒有時(shí)間約束或行駛里程限制的駕駛員，可能不會(huì)發(fā)現(xiàn)常規(guī)的導(dǎo)航系統(tǒng)特別有用。其他駕駛員可能會(huì)更關(guān)心可能影響他們選擇路線的其他因素。例如，注意安全的駕駛員可能會(huì)更關(guān)心找到具有統(tǒng)計(jì)較低事故率的相對(duì)安全的路線和/或避開具有統(tǒng)計(jì)高犯罪率的區(qū)域或鄰近的路線。
因此，希望有一種車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠以更傾向于相對(duì)安全路線而不是相對(duì)不安全路線的方式生成建議路線，從而增強(qiáng)了駕駛員的“內(nèi)心寧靜(peace of mind)”，并且可能減少駕駛員的認(rèn)知工作負(fù)荷。此外，希望有一種車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，通過處理關(guān)于潛在危險(xiǎn)道路和路口的信息以及計(jì)算避開危險(xiǎn)道路和路口的路線而努力增加安全性。而且，根據(jù)隨后的詳細(xì)說明和所附權(quán)利要求，結(jié)合附圖和前面的技術(shù)領(lǐng)域與背景技術(shù)，本發(fā)明的其他預(yù)期特征和特性將會(huì)清楚。

發(fā)明內(nèi)容
一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例配置的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，包括在生成建議路線時(shí)考慮安全性數(shù)據(jù)的路線優(yōu)化機(jī)制。該導(dǎo)航系統(tǒng)可以提供一種用于避開不安全道路、路口和鄰近區(qū)域的建議路線。
本發(fā)明的上述和其他方面可以通過一種用于指示車輛駕駛員的導(dǎo)航方法的形式來實(shí)現(xiàn)。該導(dǎo)航方法包括起點(diǎn)位置和目的地位置，處理對(duì)應(yīng)于在該起點(diǎn)和目的地位置之間的多個(gè)路線分段的安全性數(shù)據(jù)，響應(yīng)于該安全性數(shù)據(jù)的處理而生成建議路線，和提供對(duì)應(yīng)于該建議路線的導(dǎo)航指示。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其中相似的數(shù)字表示相似的元件，和圖1是可以配置車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的示例環(huán)境的示意性表示；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例配置的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的示意性表示；圖3是適于本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例使用的導(dǎo)航系統(tǒng)處理器的示意性表示；圖4是適于本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例使用的安全優(yōu)化導(dǎo)航過程的流程圖；圖5是適于本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例使用的安全性數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)說明實(shí)質(zhì)上僅僅是示范性的，而不是用于限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和用途。而且，不希望被前面技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明概述或以下詳細(xì)說明中給出的任何明確的或隱含的原理所限制。
這里，可以通過功能性和/或邏輯模塊部件和各種處理步驟的形式來描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，這種模塊部件可以通過任意數(shù)量的配置成實(shí)現(xiàn)特定功能的硬件、軟件和/或固件部件來實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可以應(yīng)用各種集成電路部件，例如存儲(chǔ)器元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查詢表等，它們可以在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其他控制設(shè)備的控制下執(zhí)行各種功能。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，本發(fā)明可以實(shí)施為，結(jié)合任意數(shù)量的實(shí)際車輛計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)、體系結(jié)構(gòu)和配置，任意數(shù)量的實(shí)際車輛導(dǎo)航系統(tǒng)平臺(tái)、體系結(jié)構(gòu)和配置，并且這里所述的特定系統(tǒng)僅是關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)示范性應(yīng)用。
為了簡(jiǎn)潔起見，這里不詳細(xì)說明涉及信號(hào)處理、數(shù)據(jù)傳輸、一般車輛導(dǎo)航系統(tǒng)操作、和該系統(tǒng)的其他功能性方面(和該系統(tǒng)的單獨(dú)操作部件)的常規(guī)技術(shù)。并且，這里所包含的各個(gè)附圖中所示的連接線用于表示各個(gè)元件之間的示例性的功能性關(guān)系和/或物理耦合。應(yīng)當(dāng)注意的是，在實(shí)際實(shí)施例中可以給出許多可選的或附加的功能性關(guān)系或物理連接。
以下說明會(huì)涉及被“連接”或“耦合”在一起的部件或特征。如這里所使用的，除非明確聲明，否則“連接”表示一個(gè)部件/特征被直接或間接連接到另一部件/特征，并且不必需是機(jī)械的。同樣，除非明確聲明，否則“耦合”表示一個(gè)部件/特征被直接或間接耦合到另一部件/特征，并且不必需是機(jī)械的。從而，雖然該示意性框圖揭示了元件的示例性布置，但是在實(shí)際實(shí)施例中可以有其他的中間元件、設(shè)備、特征或部件(假定該系統(tǒng)或子系統(tǒng)的功能不會(huì)受到不利影響)。
圖1是可以配置車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的示例環(huán)境100的示意性表示。根據(jù)本發(fā)明實(shí)際實(shí)施例的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)可以配置在環(huán)境100中。環(huán)境100一般包括車輛102、全球定位系統(tǒng)(“GPS”)衛(wèi)星104、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)106、和一個(gè)或多個(gè)安全性數(shù)據(jù)源108/110。雖然車輛102被顯示為汽車，但是本發(fā)明并不限于汽車應(yīng)用(這里所述的導(dǎo)航系統(tǒng)可以用于船只、自行車等)。車輛102優(yōu)選地包括適于配置成為車輛102操作員提供導(dǎo)航指示的車載車輛導(dǎo)航系統(tǒng)(未示出)，其中這種導(dǎo)航指示指引操作員沿著從預(yù)期起點(diǎn)位置到預(yù)期目的地位置的建議路線行駛。實(shí)際上，該車輛導(dǎo)航系統(tǒng)可以被集成到其他常規(guī)的車載車輛計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。
在實(shí)際實(shí)施例中，配置在車輛102中的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)可以包括通過硬件、軟件、固件或其組合來實(shí)施的邏輯或功能元件，例如一個(gè)或多個(gè)控制器、存儲(chǔ)器元件等。根據(jù)計(jì)算機(jī)編程領(lǐng)域普通技術(shù)人員的實(shí)踐，這里參照可以被各種邏輯、功能或基于處理器的部件所執(zhí)行的操作的符號(hào)表示來說明本發(fā)明的實(shí)施例。這些操作有時(shí)被稱為計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、計(jì)算機(jī)化、軟件實(shí)施或計(jì)算機(jī)實(shí)施的?？梢岳斫?，符號(hào)表示的操作包括由各種微處理器設(shè)備對(duì)于表示該系統(tǒng)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)位置的數(shù)據(jù)位的電子信號(hào)的控制，以及對(duì)信號(hào)的其他處理。該保存數(shù)據(jù)位的存儲(chǔ)位置是物理位置，具有與該數(shù)據(jù)位相對(duì)應(yīng)的特定電、磁、光或組織特性。
當(dāng)在軟件或固件中實(shí)現(xiàn)時(shí)，這里所述該系統(tǒng)的各個(gè)元件主要是執(zhí)行各種任務(wù)的代碼片段或指令。該程序或代碼片段可以存儲(chǔ)在處理器可讀介質(zhì)中或者由包含在載波中的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)通過傳輸介質(zhì)或通信路徑來傳輸。該“處理器可讀介質(zhì)”或“機(jī)器可讀介質(zhì)”可以包括任何可以存儲(chǔ)或傳輸信息的介質(zhì)。處理器可讀介質(zhì)的例子包括電子電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備、ROM、閃存、可擦除ROM(“EROM”)、軟盤、CD-ROM或其他光盤、硬盤、光纖介質(zhì)、射頻(“RF”)鏈接等。這里所稱的數(shù)據(jù)信號(hào)可以包括任何能夠在傳輸介質(zhì)例如電子網(wǎng)絡(luò)通道、光纖、空氣、電磁路徑或RF鏈接中傳播的信號(hào)。
環(huán)境100支持一個(gè)有效利用GPS系統(tǒng)來獲得車輛102的準(zhǔn)確位置數(shù)據(jù)的實(shí)際車輛導(dǎo)航系統(tǒng)。就這一點(diǎn)而言，GPS衛(wèi)星104可以通過鏈接112與位于車輛102的常規(guī)GPS接收器通信。GPS系統(tǒng)的操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是公知的，這里就不再對(duì)這些已知特征進(jìn)行說明。替代地(或附加地)，該車輛導(dǎo)航系統(tǒng)可以使用由蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)或其他合適的定位系統(tǒng)提供的定位數(shù)據(jù)。替代地(或附加地)，該車輛導(dǎo)航系統(tǒng)可以依賴于操作員而輸入當(dāng)前位置或預(yù)期起始位置(例如地址)，并且車輛導(dǎo)航系統(tǒng)不需要確定車輛102的實(shí)時(shí)位置。
安全性數(shù)據(jù)源108/110一般包含表示車輛102可以行駛路線分段的相對(duì)安全性的統(tǒng)計(jì)和/或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)。這種安全性數(shù)據(jù)的特定示例在下面給出。在環(huán)境100中，車輛102中的導(dǎo)航系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)106和一個(gè)或多個(gè)無線鏈接114訪問安全性數(shù)據(jù)源108/110。無線鏈接114可以例如表示由蜂窩服務(wù)提供器負(fù)載的數(shù)據(jù)通信鏈接，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)106可以例如表示蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)、LAN、任何已知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或配置、它們的一部分、或它們的任意組合。這種無線配置使得車輛導(dǎo)航系統(tǒng)能夠訪問基于服務(wù)器的安全性數(shù)據(jù)源108/110，其可以周期性或?qū)崟r(shí)更新。替代地(或附加地)，用于車輛102的導(dǎo)航系統(tǒng)可以訪問一個(gè)或多個(gè)車載安全性數(shù)據(jù)源，該車載安全性數(shù)據(jù)源可以存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器位置或在便攜式介質(zhì)例如CD-ROM或DVD-ROM中提供。實(shí)際上，在一個(gè)可選實(shí)施例中，車輛102應(yīng)用了一種不需要與GPS衛(wèi)星104或任何遠(yuǎn)程安全性數(shù)據(jù)源108/110通信的完全車載導(dǎo)航系統(tǒng)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例配置的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200的示意性表示。車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200一般包括導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202，耦合到導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202的位置數(shù)據(jù)源204，耦合到導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202的安全性數(shù)據(jù)源206，耦合到導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202的顯示器元件208，耦合到導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202的揚(yáng)聲器元件210，和耦合到導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202的用戶接口212。實(shí)際上，該部件是以這樣一種方式耦合到導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202，以便有助于與導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202進(jìn)行數(shù)據(jù)、指令、控制信號(hào)和其他可能信號(hào)的通信。當(dāng)然，實(shí)際車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200可以包括配置成執(zhí)行與本發(fā)明無關(guān)的常規(guī)功能的其他部件。
一般地，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202配置成執(zhí)行或者支持這里所述的各種操作或功能。位置數(shù)據(jù)源204優(yōu)選地為導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202提供當(dāng)前車輛位置或方位。在一個(gè)實(shí)際實(shí)施例中，位置數(shù)據(jù)源204被實(shí)現(xiàn)為從車輛實(shí)時(shí)接收的GPS數(shù)據(jù)中獲取該車輛的當(dāng)前位置的車載GPS接收器/處理器。應(yīng)當(dāng)理解，位置數(shù)據(jù)源204和任何相應(yīng)的邏輯元件，分別或者組合成為用于獲得被車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200所使用的起始位置的示例性裝置。
安全性數(shù)據(jù)源206表示可以被導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202處理的本地存儲(chǔ)、高速緩存、下載、或可訪問的安全性數(shù)據(jù)。例如，在一個(gè)完全車載實(shí)施例中，安全性數(shù)據(jù)源206可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)硬盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備、便攜式存儲(chǔ)介質(zhì)等。在一個(gè)可選實(shí)施例中，安全性數(shù)據(jù)源206可以被實(shí)現(xiàn)為臨時(shí)存儲(chǔ)從遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(例如圖1所示的安全性數(shù)據(jù)源108/110)下載的安全性數(shù)據(jù)的車載存儲(chǔ)器高速緩存。
顯示器元件208、揚(yáng)聲器210和用戶接口212可以根據(jù)使得可以與車輛操作員進(jìn)行車上交互的常規(guī)車輛導(dǎo)航系統(tǒng)來配置。顯示器元件208可以是適當(dāng)配置的LCD、等離子體、CRT或前導(dǎo)顯示器，其可以或不可以被用于其他車輛功能。根據(jù)已知技術(shù)，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202可以為顯示器元件208提供繪圖控制信號(hào)，以使得顯示器208按照需要繪出地圖、建議路線、道路、導(dǎo)航方向箭頭和其他圖形元件以支持車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200的功能。應(yīng)當(dāng)理解，顯示器元件208和任何相應(yīng)的邏輯元件，分別或者組合成為用于提供關(guān)于建議路線的導(dǎo)航指示的示例性裝置。
揚(yáng)聲器元件210可以專用于車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200，它可以被實(shí)現(xiàn)為車輛無線電系統(tǒng)的一部分，或者可以被實(shí)現(xiàn)為車輛的另一系統(tǒng)或子系統(tǒng)的一部分。簡(jiǎn)而言之，揚(yáng)聲器元件210可以從導(dǎo)航系統(tǒng)處理器202接收音頻信號(hào)，其中這種音頻信號(hào)按照需要傳送導(dǎo)航指示、用戶提示、報(bào)警信號(hào)和其他可聽信號(hào)以支持車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200的功能。應(yīng)當(dāng)理解，揚(yáng)聲器元件210和任何相應(yīng)的邏輯元件，分別或者組合成為用于提供關(guān)于建議路線的導(dǎo)航指示的示例性裝置。
雖然圖2中沒有顯示，但是車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200還可以包括以適當(dāng)?shù)挠部截惛袷缴蓪?dǎo)航指示。例如，打印機(jī)可以產(chǎn)生打印地圖并且指示該建議路線或打印的逐步的路線計(jì)劃。
用戶接口212配置成允許車輛操作員輸入數(shù)據(jù)和/或控制車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200的功能和特征。例如，操作員可以控制用戶接口212以輸入車輛的起始位置和目的地位置，這里該起始位置和目的地位置被車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200用于路線規(guī)劃。如果預(yù)期的起始位置對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的車輛位置，則操作員不需要輸入起始位置，如果車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200包括當(dāng)前車輛位置信息源的話。用戶接口212可以使用任何常規(guī)設(shè)備或結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，例如但不限于鍵盤或小鍵盤，觸摸屏(可以集成到顯示器元件208)，聲音識(shí)別系統(tǒng)，光標(biāo)控制設(shè)備，手柄或旋鈕等等。應(yīng)當(dāng)理解，用戶接口212和任何相應(yīng)的邏輯元件，分別或者組合成為用于獲得被車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200所使用的起始位置的示例性裝置，和用于獲得被車輛導(dǎo)航系統(tǒng)200所使用的目的地位置的示例性裝置。
圖3是適于本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例使用的導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300的示意性表示。導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300適于用作導(dǎo)航系統(tǒng)202(參見圖2)。如上簡(jiǎn)單涉及的，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300獲取、接收或訪問起始和目的地位置302，并且生成在該起始位置和目的地位置之間的一條或多條建議路線，其中該建議路線的生成更傾向于相對(duì)安全的路線而不是相對(duì)不安全的路線。就這一點(diǎn)而言，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300和任何相應(yīng)的邏輯元件，分別或者組合成為用于獲得起始位置的示例性裝置，和用于獲得目的地位置的示例性裝置。
導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300還從一個(gè)或多個(gè)安全性數(shù)據(jù)源獲取、接收或訪問安全性數(shù)據(jù)。圖3顯示了可以在本發(fā)明的實(shí)際配置中考慮的不同安全性數(shù)據(jù)類型。如這里所使用的，“安全性數(shù)據(jù)類型”是指共有至少一個(gè)公共特點(diǎn)、特征或特性的一類、一種、一組或一個(gè)集合的數(shù)據(jù)。一個(gè)示例性導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300可以處理以下安全性數(shù)據(jù)類型的一種或多種事故數(shù)據(jù)304，氣囊使用數(shù)據(jù)306，道路特性數(shù)據(jù)308，車輛犯罪率數(shù)據(jù)310，和一般犯罪率數(shù)據(jù)312。應(yīng)當(dāng)理解，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300可以處理任意數(shù)量和組合的安全性數(shù)據(jù)類型，包括比圖3所示更多或更少的類型。而且，實(shí)際上，可以從單個(gè)源或數(shù)據(jù)庫中獲取、接收或訪問任意數(shù)量或不同的安全性數(shù)據(jù)類型。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)際實(shí)施例中，該安全性數(shù)據(jù)被適當(dāng)安排成與導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300兼容的格式，或者在處理之前被導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300轉(zhuǎn)換為合適的格式。
一般地，安全性數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于由導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300所考慮的特定路線分段(例如道路或公路段，路口，上/下坡，城市街區(qū)，地理區(qū)域等)。實(shí)際上，該路線分段被考慮用于生成該起始和目的地位置之間的建議路線，并且建議路線典型地將包括多個(gè)路線分段。
事故數(shù)據(jù)304可以包括統(tǒng)計(jì)的事故率數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)事故數(shù)據(jù)，事故嚴(yán)重性數(shù)據(jù)，和與被考慮特定路線分段對(duì)應(yīng)的其他事故相關(guān)數(shù)據(jù)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，事故數(shù)據(jù)304可以從各個(gè)公共或?qū)Ｓ迷传@得、訪問或獲取，包括但不限于法律實(shí)施機(jī)構(gòu)(law enforcement body)，公共運(yùn)輸機(jī)構(gòu)例如國家運(yùn)輸部門，國家公路交通安全管理部門(“NHTSA”)，公路安全保險(xiǎn)研究所(“IIHS”)，或美國汽車協(xié)會(huì)(“AAA”)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，具有相對(duì)較高事故率的路線分段將比具有相對(duì)較低事故率的路線分段更少地被選擇。
氣囊使用數(shù)據(jù)306可以包括與對(duì)應(yīng)于被考慮特定路線分段的實(shí)際氣囊使用相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300可以假定，與具有較少或沒有氣囊使用歷史的路線分段相比，高頻率的氣囊使用表示相對(duì)不安全的路線分段。就這一點(diǎn)而言，車輛導(dǎo)航系統(tǒng)可以有效利用已知車輛監(jiān)視系統(tǒng)中找到的氣囊使用通報(bào)特征，例如由ONSTAR提供的系統(tǒng)。該ONSTAR氣囊通報(bào)特征與中央服務(wù)中心通信以記錄每一次氣囊使用以及所涉及車輛的地理位置。從而，氣囊使用數(shù)據(jù)306可以表示這種記錄數(shù)據(jù)的適當(dāng)格式和編輯的集合。
道路特性數(shù)據(jù)308可以包括表示被考慮的特定路線分段的安全相關(guān)特性的統(tǒng)計(jì)和/或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)。例如，道路特性數(shù)據(jù)308可以包括道路幾何形狀(geometry)數(shù)據(jù)，包括但不限于車道總數(shù)，并車道數(shù)量，單個(gè)車道寬度，路口處的道路數(shù)量，路段中彎道(curve)的數(shù)量和嚴(yán)重程度(severity)，路段中橋、隧道或高架路段的數(shù)量，或路段中上/下坡的數(shù)量。一些基于繪圖源(cartographic source)的道路幾何形狀數(shù)據(jù)是很容易可用的，并且目前由已有的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)使用，同時(shí)一些廠商提供用于事故預(yù)測(cè)的分析道路拓?fù)涞能浖?yīng)用。應(yīng)當(dāng)理解，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300可以被適當(dāng)配置成有效利用這些和其他已有的道路幾何形狀數(shù)據(jù)源。道路特性數(shù)據(jù)308還可以包括交通管理數(shù)據(jù)，包括但不限于路段中的交通信號(hào)燈數(shù)量，路段中的停車標(biāo)志數(shù)量，路口是否有左轉(zhuǎn)車道或左轉(zhuǎn)信號(hào)，或者路段中的速度限制。道路特性數(shù)據(jù)308還可以包括道路構(gòu)成數(shù)據(jù)，包括但不限于路段年齡，路面成分例如瀝青、水泥、橡膠處理過的(rubberized)、砂礫、泥土等，給定路段是否包括用于防止打滑的構(gòu)造，給定路段是否容易受雨、雪或冰的影響，或者路段中凹坑、裂紋或其他表面缺陷的數(shù)量。在一個(gè)實(shí)際實(shí)施例中，具有某種道路特性的路線分段(例如風(fēng)巷、窄巷、具有高速限制的道路或高齡道路)將會(huì)更少地被選擇，而具有其他道路特性的路線分段(例如直線道路、新鋪道路或具有較少上/下坡的道路)將會(huì)受到更多的偏愛。
車輛犯罪率數(shù)據(jù)310可以包括與被考慮特定路線分段(和被考慮路線分段周圍的地理區(qū)域)所伴隨的車輛犯罪率和嚴(yán)重性相關(guān)的統(tǒng)計(jì)和/或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)。就這一點(diǎn)而言，車輛犯罪包括劫車、肇事逃逸事件、故意破壞或偷盜、“魯莽駕駛”事件、“酒后駕車”事件等。在一個(gè)實(shí)際實(shí)施例中，車輛犯罪率數(shù)據(jù)310可以從各種公共或私有源獲得、訪問或獲取，包括但不限于法律實(shí)施體，保險(xiǎn)公司，和車輛保險(xiǎn)公司。在一個(gè)實(shí)際實(shí)施例中，具有相對(duì)較高車輛犯罪率的路線分段將會(huì)比具有相對(duì)較低車輛犯罪率的路線分段受到更少的偏愛。
一般犯罪率數(shù)據(jù)312可以包括與被考慮特定路線分段(和被考慮路線分段周圍的地理區(qū)域)所伴隨的非車輛犯罪率和嚴(yán)重性相關(guān)的統(tǒng)計(jì)和/或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)。這種一般犯罪率數(shù)據(jù)可以從各種公共或私有源獲得、訪問或獲取，包括但不限于法律實(shí)施體，家庭或商業(yè)保險(xiǎn)公司，通訊社，或政府調(diào)查。在一個(gè)實(shí)際實(shí)施例中，具有相對(duì)較高車輛犯罪率的路線分段將會(huì)比具有相對(duì)較低車輛犯罪率的路線分段受到更少的偏愛。
導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300配置成處理與起始位置和目的地位置之間的多個(gè)路線分段相對(duì)應(yīng)的安全性數(shù)據(jù)。被處理的安全性數(shù)據(jù)可以包括對(duì)應(yīng)于如上所述任意數(shù)量安全性數(shù)據(jù)類型的任意數(shù)量的數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)而言之，該安全性數(shù)據(jù)被適當(dāng)?shù)靥幚硪员愀珢巯鄬?duì)安全的路線而不是相對(duì)不安全或統(tǒng)計(jì)上危險(xiǎn)的路線。下面將詳細(xì)描述一個(gè)示例性處理算法。實(shí)際上，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300努力避免不安全的路段、地理區(qū)域和路線分段(在實(shí)際限制內(nèi))以提供到達(dá)目的地位置的安全行駛路線。導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300可以包括或與適當(dāng)配置的路線生成器314通信，該路線生成器314生成在起始位置和目的地位置之間的建議路線。實(shí)際上，路線生成器314響應(yīng)于該安全性數(shù)據(jù)的處理而計(jì)算建議路線，以使得該建議路線至少部分受到安全性考慮的影響。應(yīng)當(dāng)理解，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300、路線生成器314和任何相應(yīng)的邏輯元件，分別或者組合成為用于生成到達(dá)目的地位置的建議路線的示例性裝置。
導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300和/或路線生成器314還可以與一個(gè)或多個(gè)輔助導(dǎo)航子系統(tǒng)316協(xié)作以進(jìn)一步增強(qiáng)該建議路線的產(chǎn)生。雖然圖3中將輔助導(dǎo)航子系統(tǒng)316顯示為不同的處理模塊，但是一個(gè)實(shí)際實(shí)施例在生成建議路線時(shí)可以組合所有選定優(yōu)化的處理。換句話說，這里所述輔助導(dǎo)航子系統(tǒng)316的功能可以被集成到導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300中。輔助導(dǎo)航子系統(tǒng)316可以有效利用已有的路線優(yōu)化技術(shù)，例如選擇路線以最小化行駛距離、最小化駕駛時(shí)間或避免交通擁堵的導(dǎo)航算法。就這一點(diǎn)而言，該車輛導(dǎo)航系統(tǒng)可以允許車輛操作員輸入對(duì)于不同優(yōu)化方案的加權(quán)因子，禁用一個(gè)或多個(gè)優(yōu)化方案，或者自定義導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300、輔助導(dǎo)航子系統(tǒng)316和路線生成器314獲得建議路線的方式。例如，車輛操作員可以希望獲得犧牲總駕駛時(shí)間而對(duì)于安全性優(yōu)化的路線，或者反之。作為另一個(gè)例子，一個(gè)有用的實(shí)施例可以將安全性優(yōu)化與傳統(tǒng)優(yōu)化例如“最快”組合以得到合理“快速”但不會(huì)太“不安全”的路線。
導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300可以包括或者與導(dǎo)航指示生成器318通信，該導(dǎo)航指示生成器318被適當(dāng)配置成提供與路線生成器314所生成的建議路線對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航指示320。參照?qǐng)D2，導(dǎo)航指示320可以被安排成用于在顯示元件208上繪制或者用于由揚(yáng)聲器元件210可聽廣播的格式。應(yīng)當(dāng)理解，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300、導(dǎo)航指示生成器318和任何相應(yīng)的邏輯元件，分別或者組合成為用于提供關(guān)于建議路線的導(dǎo)航指示的示例性裝置。
在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300、路線生成器314、和/或?qū)Ш街甘旧善?18被配置成，執(zhí)行與生成安全性優(yōu)化車輛導(dǎo)航路線相關(guān)聯(lián)的多個(gè)方法、過程、技術(shù)和任務(wù)。例如，圖4是適于本發(fā)明的示例性實(shí)施例使用的安全性優(yōu)化導(dǎo)航過程400。與過程400相關(guān)聯(lián)執(zhí)行的各個(gè)任務(wù)可以由軟件、硬件、固件或其任意組合而執(zhí)行。為了便于說明，以下對(duì)于過程400的說明可以是指上面提到的與圖1-3相關(guān)的元件。在實(shí)際實(shí)施例中，過程400的各部分可以由所述系統(tǒng)的不同元件執(zhí)行，例如導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300、路線生成器314、導(dǎo)航指示生成器318、顯示元件208等。應(yīng)當(dāng)理解，過程400可以包括任意數(shù)量的附加或替代任務(wù)，圖4中所示的任務(wù)不需要以所示順序執(zhí)行，并且過程400可以被集成到更綜合的過程或者具有這里沒有詳細(xì)描述的附加功能的過程中。就這一點(diǎn)而言，過程400可以包括能夠使得安全駕駛路線規(guī)劃與上述輔助導(dǎo)航子系統(tǒng)316相關(guān)的傳統(tǒng)路線規(guī)劃技術(shù)組合的附加任務(wù)(未示出)。
安全性優(yōu)化導(dǎo)航過程400可以從任務(wù)402開始，任務(wù)402獲取該車輛的起始位置和目的地位置。該起始和目的地位置可以用于確定一條或多條潛在路線或潛在的路線分段。在下文中，過程400訪問安全性數(shù)據(jù)(任務(wù)404)，該安全性數(shù)據(jù)可以本地存儲(chǔ)在該車輛中或者相對(duì)于該車輛遠(yuǎn)程存儲(chǔ)。如前所述，該安全性數(shù)據(jù)可以具有任意數(shù)量的不同類型，并且在任務(wù)404期間可以訪問任意數(shù)量的安全性數(shù)據(jù)。過程400可以被設(shè)計(jì)成僅訪問有限數(shù)量的安全性數(shù)據(jù)，例如對(duì)應(yīng)于該潛在路線或潛在路線分段的數(shù)據(jù)。然后可以以適當(dāng)?shù)姆绞教幚黻P(guān)于該潛在路線分段的安全性數(shù)據(jù)(任務(wù)406)。如下更詳細(xì)所述，通過合適的算法處理該安全性數(shù)據(jù)以試圖生成相對(duì)安全的導(dǎo)航規(guī)劃。
響應(yīng)于對(duì)該安全性數(shù)據(jù)的處理，過程400生成到達(dá)目的地位置的建議路線(任務(wù)408)。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，以更偏愛相對(duì)安全路線而不是相對(duì)不安全路線的方式生成建議路線。依賴于該實(shí)際實(shí)施例，過程400可以生成一條或多條建議路線供車輛操作員選擇。最后，過程400將與建議路線對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航指示提供給車輛操作員(任務(wù)410)。該導(dǎo)航指示可以實(shí)現(xiàn)為圖形提示、可聽警報(bào)或指示、指示該建議路線的打印地圖等等。
圖5是適于本發(fā)明的示例性實(shí)施例使用的安全性數(shù)據(jù)處理方法500的流程圖。應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)際的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)可以使用不同的處理算法(或者多個(gè)算法)，并且方法500僅是一個(gè)示例性算法。與方法500相關(guān)聯(lián)執(zhí)行的各個(gè)任務(wù)可以由軟件、硬件、固件或其任意組合執(zhí)行。為了便于說明，以下對(duì)于過程500的說明可以是指上面提到的與圖1-3相關(guān)的元件。在實(shí)際實(shí)施例中，方法500的各部分可以由所述系統(tǒng)的不同元件執(zhí)行，例如導(dǎo)航系統(tǒng)處理器300或路線生成器314。應(yīng)當(dāng)理解，方法500可以包括任意數(shù)量的附加或替代任務(wù)，圖5中所示的任務(wù)不需要以所示順序執(zhí)行，并且方法500可以被集成到更綜合的過程或者具有這里沒有詳細(xì)描述的附加功能的過程中。
安全性數(shù)據(jù)處理方法500通過辨別到達(dá)預(yù)期目的地位置的潛在路線的路線分段(任務(wù)502)而開始。假定車輛導(dǎo)航系統(tǒng)考慮多個(gè)安全性數(shù)據(jù)類型，則方法500還辨別要考慮的下一個(gè)安全性數(shù)據(jù)類型(任務(wù)504)。對(duì)于當(dāng)前的安全性數(shù)據(jù)類型，方法500為在任務(wù)502期間辨別的多個(gè)路線分段指定單獨(dú)的安全性分?jǐn)?shù)(safety scores)。安全性分?jǐn)?shù)可以是任意數(shù)量，例如數(shù)值分?jǐn)?shù)，表示特定路線分段的相對(duì)安全水平。例如，可以為具有非常低事故率和非常低犯罪率的統(tǒng)計(jì)安全路線分段指定相對(duì)較低的安全分?jǐn)?shù)(例如零)，而為具有高事故率、高犯罪率或異常差的路面條件的統(tǒng)計(jì)不安全路線分段指定相對(duì)較高的安全分?jǐn)?shù)(例如九)。該安全性分?jǐn)?shù)可以落在任意適當(dāng)范圍內(nèi)，并且不同的安全性數(shù)據(jù)類型依賴于其相對(duì)加權(quán)值可以具有較高或較低的范圍。
如果安全性數(shù)據(jù)處理方法500已經(jīng)處理了所有的數(shù)據(jù)類型(查詢?nèi)蝿?wù)508)，那么執(zhí)行任務(wù)510。否則，如果還有安全性數(shù)據(jù)類型需要處理，那么可以再次進(jìn)入任務(wù)504來采集關(guān)于潛在路線的更多的個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)。當(dāng)所有的個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)都已經(jīng)指定以后，方法500對(duì)于每條潛在路線計(jì)算總安全系數(shù)(任務(wù)510)。每個(gè)總安全系數(shù)是基于關(guān)于各條潛在路線的個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)的。依賴于該車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)施方式，可以使用任意數(shù)量的技術(shù)來計(jì)算總安全系數(shù)。例如，關(guān)于一條潛在路線的總安全系數(shù)可以是關(guān)于該路線的個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單求和或加權(quán)和。替代地，可以使用考慮該路線的一些或全部個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)的更復(fù)雜的公式或數(shù)學(xué)表示來計(jì)算一條潛在路線的總安全系數(shù)。
最后，安全性數(shù)據(jù)處理方法500選擇一條潛在路線以用作建議路線(任務(wù)512)。替代地，方法500可以選擇多條潛在路線，從而允許車輛操作員在不同的備選路線之間選擇。實(shí)際上，任務(wù)512可以基于總安全系數(shù)選擇“最佳”潛在路線。例如，任務(wù)512可以選擇具有最低總安全系數(shù)和的潛在路線，并且將該潛在路線指定為該呈現(xiàn)給車輛操作員的建議路線。
要注意的是，一旦關(guān)于路段的安全性數(shù)據(jù)被識(shí)別和訪問，那么將該安全性數(shù)據(jù)結(jié)合到路線規(guī)劃策略中在概念上就是順理成章的。該路線處理工具可以被設(shè)計(jì)成為代價(jià)最小化器，搜索可能路線的空間以尋找最小代價(jià)的備選者。備選路線的代價(jià)可以是該組成路段、路口和地理區(qū)域的代價(jià)和。例如，可以認(rèn)為沙礫路和左轉(zhuǎn)將比多車道鋪砌道路和右轉(zhuǎn)的代價(jià)更大。在相同的脈絡(luò)(vein)中，可以為事故傾向地點(diǎn)(accident prone spot)指定比統(tǒng)計(jì)更安全的地點(diǎn)更高的代價(jià)。通過這種方式，該路線處理工具傾向于避免不安全區(qū)域，因?yàn)榘@種區(qū)域的路線變得比避免不安全區(qū)域的等價(jià)路線的代價(jià)更大。
雖然在前面的詳細(xì)說明中給出了至少一個(gè)示范性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，存在大量的變體。還應(yīng)當(dāng)理解，該一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施例僅僅是示例，而不是要以任何方式限制本發(fā)明的范圍、應(yīng)用或配置。相反地，前面的詳細(xì)說明將為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員提供用于實(shí)現(xiàn)該一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施例的常規(guī)路線圖。應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于元件的功能和布置可以作出各種改變而不脫離在所附權(quán)利要求及其法律等效物中所給出的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于指示車輛操作員的導(dǎo)航方法，所述方法包括獲得起始位置和目的地位置；處理與所述起始位置和所述目的地位置之間的多個(gè)路線分段相對(duì)應(yīng)的安全性數(shù)據(jù)；響應(yīng)于所述處理步驟生成建議路線；和提供與所述建議路線對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航方法，所述生成步驟偏愛相對(duì)安全的路線超過相對(duì)不安全的路線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航方法，所述處理步驟包括為所述多個(gè)路線分段指定個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)；和基于所述個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)計(jì)算總安全系數(shù)，所述總安全系數(shù)對(duì)應(yīng)于潛在路線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航方法，所述處理步驟包括為所述多個(gè)路線分段指定個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)；和基于所述個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)為多條潛在路線的每個(gè)計(jì)算總安全系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)航方法，所述生成步驟包括選擇所述多條潛在路線中的一條作為所述建議路線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航方法，所述安全性數(shù)據(jù)包括氣囊使用數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航方法，所述安全性數(shù)據(jù)包括犯罪率數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)航方法，所述犯罪率數(shù)據(jù)包括車輛犯罪率數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航方法，所述安全性數(shù)據(jù)包括事故率數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航方法，所述安全性數(shù)據(jù)包括道路特性數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)航方法，所述道路特性數(shù)據(jù)包括道路幾何形狀數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)航方法，所述道路特性數(shù)據(jù)包括道路成分?jǐn)?shù)據(jù)。
13.一種用于指示車輛操作員的導(dǎo)航系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于獲得起始位置的裝置；用于獲得目的地位置的裝置；處理器，配置成處理與所述起始位置和所述目的地位置之間的多個(gè)路線分段相對(duì)應(yīng)的安全性數(shù)據(jù)；響應(yīng)于對(duì)所述安全性數(shù)據(jù)的處理而生成建議路線的裝置；和用于提供與所述建議路線對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航指示的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，所述處理器被配置成為所述多個(gè)路線分段指定個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)；和基于所述個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)計(jì)算總安全系數(shù)，所述總安全系數(shù)對(duì)應(yīng)于潛在路線。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，所述處理器被配置成為所述多個(gè)路線分段指定個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)；和基于所述個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)為多條潛在路線的每個(gè)計(jì)算總安全系數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，所述用于生成的裝置被配置成選擇所述多條潛在路線中的一條作為所述建議路線。
17.一種用于為車輛操作員提供導(dǎo)航方向的計(jì)算機(jī)程序體系結(jié)構(gòu)，所述計(jì)算機(jī)程序體系結(jié)構(gòu)被實(shí)施在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，所述計(jì)算機(jī)程序體系結(jié)構(gòu)具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令，包括用于獲得起始位置和目的地位置的指令；用于處理與所述起始位置和所述目的地位置之間的多個(gè)路線分段相對(duì)應(yīng)的安全性數(shù)據(jù)的指令；響應(yīng)于所述處理步驟生成建議路線的指令；和用于提供與所述建議路線對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航方向的指令。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括用于為所述多個(gè)路線分段指定個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)的指令；和基于所述個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)計(jì)算總安全系數(shù)的指令，所述總安全系數(shù)對(duì)應(yīng)于潛在路線。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括用于為所述多個(gè)路線分段指定個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)的指令；和基于所述個(gè)體安全性分?jǐn)?shù)為多條潛在路線的每個(gè)計(jì)算總安全系數(shù)的指令。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)程序體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括用于選擇所述多條潛在路線中的一條作為所述建議路線的指令。
全文摘要
提供一種協(xié)助生成在起始位置和目的地位置之間的安全優(yōu)化路線的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明配置成車輛導(dǎo)航系統(tǒng)訪問指示潛在路線分段的相對(duì)安全性的安全性數(shù)據(jù)，處理該關(guān)于潛在路線的安全性數(shù)據(jù)，并生成建議的導(dǎo)航規(guī)劃，該導(dǎo)航規(guī)劃偏愛相對(duì)安全的路線分段超過相對(duì)不安全的路線分段。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK1854686SQ20061007734
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日
發(fā)明者J·M·科爾特格, J·張 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司