Способ создания картографических данных

Способ создания картографических данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники изобретения

Изобретение относится к способу обработки данных определения местоположения и, в частности, к обработке данных определения местоположения для того, чтобы формировать картографические данные, выполненные с возможностью использования в навигационных устройствах, и, в частности, но не только, в переносном навигационном устройстве (PND). Изобретение также предоставляет связанное устройство для обеспечения способа.

Уровень техники изобретения

Картографические данные для электронных навигационных устройств, таких как основанные на GPS персональные навигационные устройства, аналогичные GO™ от компании TomTom International BV, поступают от специализированных производителей карт, таких как Tele Atlas NV. Такие устройства также называются переносными навигационными устройствами (PND). Эти картографические данные специально разработаны с тем, чтобы использоваться алгоритмами направления по маршруту, обычно используя данные местоположения от GPS-системы. Например, дороги могут быть описаны как линии, т.е. векторы (например, начальная точка, конечная точка, направление для дороги, при этом вся дорога составлена из многих сотен таких сегментов, каждый из которых уникально задается посредством параметров направления из начальной точки/конечной точки). Карта в таком случае является набором этих дорожных векторов, данных, ассоциированных с каждым вектором (ограничение скорости; направление передвижения и т.д.), плюс точек интереса (POI), плюс названий дорог, плюс других географических признаков, таких как границы парков, границы рек и т.д., все они задаются на основе векторов. Все картографические признаки (например, дорожные векторы, POI и т.д.) обычно задаются в системе координат, которая соответствует или связана с системой координат GPS, давая возможность поместить местоположение устройства, как определенную через GPS-систему, на соответствующую дорогу, показанную на карте, и для планирования оптимального маршрута к пункту назначения.

Чтобы создать эту базу картографических данных, Tele Atlas начинает с основной дорожной информации из различных источников, таких как картографическое управление дорог Англии. Она также содержит многочисленную специальную группу транспортных средств, передвигающихся по дорогам, и дополнительно персонал, проверяющий другие карты и аэрофотоснимки для того, чтобы обновлять и проверять ее данные. Эти данные составляют ядро базы картографических данных Tele Atlas. Эта база картографических данных непрерывно улучшается с помощью справочных географических данных. Далее они проверяются и публикуются четыре раза в год для изготовителей устройств, таких как TomTom.

Каждый такой сегмент дороги имеет ассоциированные с ним данные о скорости для этого сегмента дороги, которые дают указание скорости, с которой транспортное средство может ехать по этому сегменту и которая является средней скоростью, сформированной стороной, которая создала картографические данные, которой может быть, например, Tele Atlas. Данные о скорости используются алгоритмами планирования маршрута во множестве PND, на которых обрабатывается карта. Точность такого планирования маршрута, таким образом, зависит от точности данных о скорости. Например, пользователю часто представляется вариант на его/ее PND необходимости формирования самого быстрого маршрута между текущим местоположением устройства и пунктом назначения. Маршрут, вычисленный посредством PND, вполне может не быть самым быстрым маршрутом, если данные о скорости неточны.

Известно, что параметры, такие как интенсивность движения транспорта, могут значительно влиять на скоростной профиль сегмента дороги, и такие изменения скоростного профиля означают, что самый быстрый маршрут между двумя точками может не оставаться таким же. Неточности в параметре скорости сегмента дороги могут также вести к неточному расчетному времени прибытия (ETA), также как и выбору недостаточно оптимального самого быстрого маршрута.

Tele Atlas разработал систему, в которой GPS-данные выгружаются из множества PND и используются, чтобы предоставлять параметры скорости для сегментов картографических данных, которые помогают предоставлять параметры скорости, которые показывают истинную скорость на сегменте дороги в предварительно определенные моменты времени дня.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту изобретения предоставляется способ создания картографических данных, картографические данные содержат множество сегментов, доступных для навигации, представляющих сегменты маршрута, доступного для навигации в области, охваченной картой, при этом каждый сегмент выполнен с возможностью иметь данные о скорости, ассоциированные с ним, способ содержит следующие этапы:

i. обработка данных о скорости, относящихся к множеству сегментов маршрута, доступного для навигации, охваченного картой, чтобы формировать набор формируемых скоростных профилей, при этом каждый формируемый скоростной профиль в наборе является приближением к скорости движения транспорта по одному или более сегментам маршрута, доступного для навигации, и каждый скоростной профиль изменяется относительно времени; и

ii. ассоциирование, по меньшей мере, одного скоростного профиля из набора с сегментом, доступным для навигации в картографических данных.

Такой способ имеет преимущество, поскольку он может предоставлять возможность устройствам, обрабатывающим картографические данные, предоставлять более точные маршруты, поскольку каждый скоростной профиль в наборе является приближением к скорости движения транспорта по сегменту. По существу, устройства, обрабатывающие картографические данные для того, чтобы формировать маршрут, могут иметь возможность ссылаться на один или более скоростных профилей для того, чтобы получать наилучшие данные о скорости по сравнению с предшествующим уровнем техники.

Сегменты, доступные для навигации, как правило, представляют сегменты дороги, но могут также представлять сегменты какого-либо другого пути, канала или т.п., пригодные для навигации посредством транспортного средства, человека или т.п. Например, сегмент, доступный для навигации, может представлять сегмент пути, реки, канала, велосипедной дорожки, канатной дороги, железнодорожной линии или т.п. Таким образом, будет понятно, что ссылка на движение транспорта необязательно ограничивается транспортными средствами, движущимися по сегменту дороги, а будет относиться к любому перемещению по сегменту, доступному для навигации. Например, движение транспорта может ссылаться на велосипеды, движущиеся по велосипедной дорожке.

Способ может содержать первоначальный этап захвата данных определения местоположения, которые содержат множество местоположений. Как правило, каждое местоположение также будет ассоциироваться с моментом времени, в который это местоположение определилось. Такие данные определения местоположения обычно могут содержать данные, предоставляющие множество местоположений и временных меток, в которые эти местоположения были определены. Такой захват данных определения местоположения может выполняться посредством выгрузки данных определения местоположения, по меньшей мере, из одного, а, как правило, из множества, навигационных устройств, которые могут быть, в частности, переносными навигационными устройствами (PND). В таком способе выгруженные данные определения местоположения из множества PND могут быть сохранены для обработки на этапах способа. Специалист в данной области техники поймет, что базирование данных на множестве устройств, вероятно, должно давать в результате данные о скорости, которые близко соотносятся с фактическими условиями на сегменте, доступном для навигации.

Удобным способом данные определения местоположения обрабатываются для того, чтобы формировать данные о скорости, ассоциированные с одним или более сегментами, доступными для навигации. Такой способ считается имеющим преимущество, поскольку он позволяет данным о скорости отражать записанные скорости на сегменте, доступном для навигации, вместо того, чтобы предполагать, что скорость, с которой транспортный поток движется по сегменту, является ограничением скорости или другой средней величиной, ассоциированной с этим сегментом. По существу, множество PND или другие устройства, использующие картографические данные, должны иметь возможность выполнять более точное планирование маршрута.

Способ может содержать деление данных определения местоположения на множество треков, при этом каждый трек представляет данные определения местоположения, принятые от навигационного устройства в течение предварительно определенного периода. В одном варианте осуществления этим предварительно определенным периодом могут быть приблизительно 24 часа, что может соответствовать календарному дню.

Захваченные данные определения местоположения, которые могут, в частности, означать каждый трек, могут обрабатываться для того, чтобы формировать данные о поездке, могут быть обработаны для того, чтобы формировать данные о поездке, представляющие индивидуальное перемещение навигационного устройства. Перемещение может быть представлено как период, в течение которого навигационное устройство было в движении без остановки в течение более чем предварительно определенного времени. Деление данных определения местоположения на данные о поездке может быть полезным, поскольку оно может увеличивать точность в наборе скоростных профилей, поскольку периоды, в течение которых навигационное устройство является неподвижным, могут не учитываться.

Данные определения местоположения могут обрабатываться для того, чтобы удалять неточные местоположения.

Данные определения местоположения могут обрабатываться для того, чтобы ассоциировать местоположения в этих данных с сегментом, доступным для навигации. Впоследствии данные о скорости могут быть определены из данных определения местоположения и сегмента, доступного для навигации, с которым местоположение было ассоциировано.

Формируемые таким образом данные о скорости могут быть распределены по категориям в один из множества предварительно определенных периодов времени для сегмента, доступного для навигации, с которым они ассоциированы.

Впоследствии, способ может усреднять скорости в каждом из предварительно определенных периодов времени для каждого сегмента, доступного для навигации. По существу, способ может формировать измеренный скоростной профиль, причем каждый предварительно определенный период времени предоставляет точку на измеренном скоростном профиле. Это может повторяться для множества сегментов, доступных для навигации и, как правило, для каждого сегмента, доступного для навигации, для которого существуют достаточные данные определения местоположения. Таким образом, сегменты, доступные для навигации с недостаточными данными или данными плохого качества, могут не иметь сформированного измеренного скоростного профиля.

Способ может содержать модификацию измеренного скоростного профиля, чтобы заменять его часть модифицированными значениями для средних значений скорости для одного или более предварительно определенных моментов времени. Такая модификация может выполняться перед, во время или после создания измеренного скоростного профиля. Удобным образом модифицированные значения содержат среднюю величину средних скоростей для каждого из предварительно определенных моментов времени в заменяемой части. Заменяемая часть может содержать предварительно определенные моменты времени, попадающие в ночной период времени. Средняя величина средних скоростей может считаться скоростью свободного потока; приближением к скорости, с которой транспортное средство может двигаться по сегменту, доступному для навигации, когда этот сегмент свободен от движения транспорта.

Способ может дополнительно содержать обработку измеренных скоростных профилей для того, чтобы формировать из них формируемые скоростные профили, при этом каждый формируемый скоростной профиль может обычно предоставлять приближение к одному или более измеренным скоростным профилям.

Формирование формируемых скоростных профилей может осуществляться посредством выполнения алгоритма кластеризации по измеренным скоростным профилям, которым может быть алгоритм кластеризации k средних значений.

Как правило, набор формируемых скоростных профилей проверяется, чтобы удостовериться, что формируемый скоростной профиль не содержит разрывов, и/или что каждый из формируемых скоростных профилей достаточно отличается от каждого из других.

В некоторых вариантах осуществления измеренные скоростные профили могут быть нормализованы с помощью критериев нормализации прежде, чем формируются формируемые скоростные профили. Такой этап может допускать дополнительное уменьшение по размеру формируемых картографических данных, поскольку любой формируемый скоростной профиль может быть отображен с помощью ссылки, несмотря на скорость измеренного скоростного профиля.

Скорость свободного потока может использоваться, чтобы нормализовать измеренные скоростные профили. Такой способ может также давать в результате более высокое сжатие данных в созданных картографических данных, поскольку транспортный поток на сегменте, доступном для навигации, может быть указан ссылкой на один из формируемых скоростных профилей вместе с критериями нормализации.

Способ может дополнительно содержать добавление ровной линии к набору формируемых скоростных профилей, т.е. линии, представляющей среднюю скорость, которая не изменяется по времени. Такой способ удобен, поскольку он может предоставлять возможность сегментам, доступным для навигации, для которых недостаточно данных, чтобы формировать измеренный скоростной профиль, все-таки иметь свой скоростной профиль, указанный ссылкой на набор формируемых скоростных профилей.

Конечным этапом способа может быть формирование карты, составленной посредством картографических данных.

Согласно второму аспекту изобретения предоставляется машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, которые, когда считываются машиной, инструктируют машине выполнять способ первого аспекта изобретения.

Согласно третьему аспекту изобретения предоставляются картографические данные, содержащие множество сегментов, доступных для навигации, представляющих сегменты маршрута, доступного для навигации в области, охваченной картой, при этом каждый сегмент выполнен с возможностью иметь данные о скорости, ассоциированные с ним, картографические данные также содержат набор формируемых скоростных профилей, при этом каждый формируемый скоростной профиль в наборе является приближением к скорости движения по одному или более сегментам маршрута, доступного для навигации, при этом данные о скорости, ассоциированные с каждым сегментом, содержат ссылку на один из формируемых скоростных профилей.

Такие картографические данные считаются удобными по ряду причин, в том числе увеличившаяся точность в оценке скорости, с которой транспортное средство может двигаться по сегменту, доступному для навигации, вместе со сжатием данных, требуемых для картографических данных. Сжатие достигается благодаря использованию формируемых скоростных профилей со ссылкой на них.

Согласно четвертому аспекту изобретения предоставляется машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, которые содержат картографические данные третьего аспекта изобретения.

Согласно пятому аспекту изобретения предоставляется навигационное устройство, содержащее схему обработки, которая включает в себя память, схема обработки навигационного устройства выполнена с возможностью:

обработки картографических данных, хранящихся в памяти, для того, чтобы формировать набор инструкций прокладки маршрута, чтобы направлять пользователя устройства; и

память, выполненную с возможностью хранения картографических данных, которые содержат, по меньшей мере, один набор формируемых скоростных профилей и набор сегментов, доступных для навигации, при этом каждый сегмент, доступный для навигации, имеет ассоциированную с ним ссылку, по меньшей мере, на один формируемый скоростной профиль из набора формируемых скоростных профилей.

Такое навигационное устройство может иметь преимущества, поскольку оно может иметь возможность формировать более точные инструкции прокладки маршрута по сравнению с устройствами предшествующего уровня техники, поскольку использование набора формируемых скоростных профилей может предоставлять возможность данным о скорости точнее отражать плотность транспортного потока, который, вероятно, должен встретиться на дороге и т.п., представленной сегментом, доступным для навигации.

Память может также быть выполнена с возможностью хранения критериев нормализации, ассоциированных с каждым сегментом, доступным для навигации, которые схема обработки приспособлена использовать, чтобы масштабировать формируемый скоростной профиль для использования с этим сегментом, доступным для навигации. Такая структура может давать в результате уменьшение объема требуемой памяти, поскольку набор формируемых скоростных профилей может быть ассоциирован с сегментом, доступным для навигации, несмотря на средние скорости, встречающиеся на этом сегменте, доступном для навигации.

Согласно шестому аспекту изобретения предоставляется машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, которые, когда считываются машиной, инструктируют машине функционировать как навигационное устройство пятого аспекта изобретения.

Согласно седьмому аспекту изобретения предоставляется машина, выполненная с возможностью обработки картографических данных, содержащих множество сегментов, доступных для навигации, представляющих сегменты маршрута, доступного для навигации, в области, охватываемой картой, при этом каждый сегмент выполнен с возможностью иметь данные о скорости, ассоциированные с ним, машина выполнена с возможностью:

- обработки данных о скорости, относящихся к множеству сегментов маршрута, доступного для навигации, охваченного картографическими данными, чтобы формировать набор формируемых скоростных профилей, при этом каждый формируемый скоростной профиль в наборе является приближением к скорости движения транспорта по одному или более сегментам маршрута, доступного для навигации, и каждый скоростной профиль изменяется относительно времени; и

ассоциирования, по меньшей мере, одного скоростного профиля из набора с сегментом, доступным для навигации, в картографических данных.

Согласно восьмому аспекту изобретения предоставляется машиночитаемый носитель информации, содержащий инструкции, которые, когда загружаются в машину, инструктируют машине функционировать как машина седьмого аспекта изобретения.

В любом из вышеуказанных аспектов изобретения машиночитаемый носитель может содержать любой из следующих: гибкий диск, CD-ROM, DVD ROM/RAM (включающие в себя -R/-RW и +R/+RW), жесткий диск, память (включающую в себя USB-ключ памяти, SD-карту, Memorystick™, компактную флэш-карту или т.п.), ленту, любую другую форму магнитно-оптического накопителя, передаваемый сигнал (включающий в себя загрузку из Интернета, FTP-передачу и т.д.), провод или любой другой подходящий носитель.

Краткое описание чертежей

По меньшей мере, один вариант осуществления настоящего изобретения теперь будет описан только посредством примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 - это схематическая иллюстрация примерной части системы глобального позиционирования (GPS), используемой навигационным устройством;

фиг.2 - это схематический чертеж системы связи для связи между навигационным устройством и сервером;

фиг.3 - это схематическая иллюстрация электронных компонентов навигационного устройства на фиг.2 или любого другого подходящего навигационного устройства;

фиг.4 - это схематический чертеж структуры установки и/или стыковки навигационного устройства;

фиг.5 - это схематическое представление архитектурного стека, применяемого навигационным устройством на фиг.3;

фиг.6 показывает блок-схему последовательности операций, обозначающую вариант осуществления для сопоставления GPS-координат в пределах трека с картой;

фиг.7 показывает блок-схему последовательности операций, обозначающую вариант осуществления для формирования средней величины;

фиг.8 показывает блок-схему последовательности операций, обозначающую вариант осуществления для выполнения формирования кластера по средним величинам;

фиг.9 показывает примерный набор формируемых на основе кластеров скоростных профилей, которые являются выходными данными алгоритма кластеризации;

фиг.10 показывает блок-схему последовательности операций, обозначающую стратегию отступления, используемую, чтобы улучшать качество измеренных скоростных профилей, ассоциированных с сегментами дороги;

фиг.11 показывает блок-схему последовательности операций, обозначающую вариант осуществления того, как улучшается качество измеренного скоростного профиля; и

фиг.12 показывает блок-схему последовательности операций, обрисовывающую то, как формируемые на основе кластеров скоростные профили ассоциируются с сегментами дороги, по меньшей мере, одной карты.

Подробное описание варианта осуществления изобретения

На всем протяжении последующего описания идентичные ссылочные номера будут использоваться, чтобы идентифицировать похожие части.

Варианты осуществления настоящего изобретения теперь будут описаны с конкретной ссылкой на переносное навигационное устройство (PND). Нужно помнить, однако, что учения настоящего изобретения не ограничены PND, а вместо этого универсально применимы к любому типу устройства обработки, которое сконфигурировано, чтобы выполнять навигационное программное обеспечение переносным образом с тем, чтобы обеспечивать функции планирования маршрута и навигации. Из этого следует, что в контексте настоящего изобретения навигационное устройство предназначено, чтобы включать в себя (без ограничения) любой тип устройства планирования маршрута и навигации, независимо от того, осуществлено ли это устройство как PND, транспортное средство, такое как автомобиль, или же переносной вычислительный ресурс, например, переносной персональный компьютер (PC), мобильный телефон или персональный цифровой помощник (PDA), выполняющий программное обеспечение планирования маршрута и навигации.

Дополнительно, варианты осуществления настоящего изобретения описываются со ссылкой на сегменты дороги. Нужно осознавать, что изобретение может также быть применимо к другим сегментам, доступным для навигации, таким как сегменты пути, реки, канала, велосипедной дорожки, канатной дороги, железнодорожной линии или т.п. Для легкости ссылки они повсеместно называются сегментом дороги.

Также будет очевидно из последующего, что учения настоящего изобретения также имеют полезность в условиях, где пользователь не просит инструкций о том, как направляться от одной точки к другой, а просто желает быть обеспеченным видом данного местоположения. При таких обстоятельствах местоположение "пункта назначения", выбранное пользователем, не нуждается в наличии соответствующего начального местоположения, от которого пользователь желает начать навигацию, и, как следствие, любые ссылки в данном документе на местоположение "пункта назначения" или же на вид "пункта назначения" не должны интерпретироваться так, чтобы означать, что является необходимым формирование маршрута, что должна произойти поездка к "пункту назначения", илиже что наличие пункта назначения требует обозначения соответствующего начального местоположения.

Имея в виду вышеупомянутые условия, система глобального позиционирования (GPS) на фиг.1 и т.п. используются для множества целей. В общем, GPS - это навигационная система, основанная на спутниках и радио, способная определять непрерывное местоположение, скорость, время и, в некоторых реализациях, информацию 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, как GPS-данные, любому числу приемных устройств. Однако будет понятно, что могут использоваться системы глобального позиционирования, такие как GLONASS, Европейская система позиционирования Galileo, система позиционирования COMPASS или IRNASS (Индийская региональная навигационная спутниковая система).

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 случаев, сигналов до тех пор, пока не получит, по меньшей мере, три сигнала различных спутников (заметим, что позиция не является нормальной, но может быть определена только с помощью двух сигналов, используя другие методики триангуляции). Осуществляя геометрическую триангуляцию приемник использует три известных позиции для того, чтобы определять 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 аналогичного геометрического вычисления известным образом. Данные о позиции и скорости могут обновляться в реальном времени на продолжительной основе неограниченным числом пользователей.

Как показано на фиг.1, GPS-система 100 содержит множество спутников 102, вращающихся на орбите вокруг Земли 104. GPS-приемник 106 принимает GPS-данные как информационные сигналы 108 с расширенным спектром GPS-спутников от некоторых из множества спутников 102. Сигналы данных 108 с расширенным спектром непрерывно передаются от каждого спутника 102, каждый из передаваемых сигналов 108 данных с расширенным спектром содержит поток данных, включающий в себя информацию, идентифицирующую конкретный спутник 102, от которого исходит поток данных. GPS-приемнику 106, как правило, требуются сигналы 108 данных с расширенным спектром, по меньшей мере, от трех спутников 102 для того, чтобы иметь возможность вычислять двухмерную позицию. Прием четвертого сигнала данных с расширенным спектром позволяет GPS-приемнику 106 вычислять, с помощью известной технологии, трехмерную позицию.

Обращаясь к фиг.2, навигационное устройство 200 (т.е. PND), содержащее или подключенное к устройству 106 GPS-приемника, способно устанавливать сеанс передачи данных, если требуется, с сетевыми аппаратными средствами "мобильной" или телекоммуникационной сети через мобильное устройство (не показано), например, мобильный телефон, PDA и/или любое устройство с технологией мобильной телефонии для того, чтобы устанавливать цифровое соединение, например, цифровое соединение через известную технологию Bluetooth. Соответственно, через своего провайдера сетевых услуг мобильное устройство может установить сетевое соединение (через Интернет, например) с сервером 150. По существу, соединение через "мобильную" сеть может быть установлено между навигационным устройством 200 (которое может быть, и зачастую является, мобильным, поскольку оно перемещается отдельно и/или в транспортном средстве) и сервером 150 для того, чтобы предоставлять для информации шлюз "в реальном времени" или, по меньшей мере, "самый актуальный".

Установление сетевого соединения между мобильным устройством (через поставщика услуг) и другим устройством, таким как сервер 150, с помощью, например, Интернета может быть осуществлено известным способом. В этом отношении, может применяться любое число подходящих протоколов передачи данных, например, протокол уровня TCP/IP. Кроме того, мобильное устройство может использовать любое число стандартов связи, таких как CDMA2000, GSM, IEEE 802.11 a/b/c/g/n и т.д.

Следовательно, может быть видно, что может быть использовано Интернет-соединение, которое может быть реализовано через информационное соединение, через мобильный телефон или технологию мобильной телефонии в навигационном устройстве 200, например.

Хотя не показано, навигационное устройство 200 может, конечно, включать в себя свою собственную технологию мобильной телефонии в самом навигационном устройстве 200 (включающую в себя антенну, например, или необязательно использующую внутреннюю антенну навигационного устройства 200). Технология мобильной телефонии внутри навигационного устройства 200 может включать в себя внутренние компоненты и/или может включать в себя вставляемую карту (например, карту модуля идентификации абонента (SIM)), укомплектованную необходимой технологией мобильной телефонии и/или антенной, например. По существу, технология мобильной телефонии внутри навигационного устройства 200 может таким же образом устанавливать сетевое соединение между навигационным устройством 200 и сервером 150 через Интернет, например, способом, аналогичным способу любого мобильного устройства.

Для настроек телефона может быть использовано навигационное устройство с поддержкой Bluetooth для того, чтобы корректно работать с постоянно изменяющимся спектром моделей мобильных телефонов, производителей и т.д., настройки, характерные для модели/производителя могут быть сохранены в навигационном устройстве 200, например. Данные, сохраненные для этой информации, могут быть обновлены.

На фиг.2 навигационное устройство 200 изображено как находящееся на связи с сервером 150 через общий канал 152 связи, который может быть реализован посредством любой из ряда различных структур. Канал 152 связи, как правило, представляет среду распространения или путь, который соединяет навигационное устройство 200 и сервер 150. Сервер 150 и навигационное устройство 200 могут связываться, когда устанавливается соединение через канал 152 связи между сервером 150 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.).

Канал связи 152 не ограничивается конкретной технологией связи. Кроме того, канал 152 связи не ограничен одной технологией связи; т.е. канал 152 может включать в себя несколько линий связи, которые используют разнообразие технологий. Например, канал 152 связи может быть приспособлен предоставлять путь для электрической, оптической и/или электромагнитной связи и т.п. По существу, канал 152 связи включает в себя, но не ограничивается этим, одно или комбинацию из следующего: электрические схемы, электрические проводники, например, провода и коаксиальные кабели, волоконно-оптические кабели, преобразователи, радиочастотные (RF) волны, атмосфера, свободное пространство и т.д. Дополнительно, канал 152 связи может включать в себя промежуточные устройства, такие как маршрутизаторы, повторители, буферы, передатчики и приемники, например.

В одной иллюстративной структуре канал 152 связи включает в себя телефонную и компьютерную сети. Дополнительно, канал 152 связи может иметь возможность приспосабливать беспроводную связь, например, инфракрасную, радиочастотную связь, такую как связь на сверхвысоких частотах и т.п. Дополнительно, канал 152 связи может приспосабливать спутниковую связь.

Сигналы связи, переданные через канал 152 связи, включает в себя, но не ограничивается этим, 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 подвижной связи (GSM), общая служба пакетной радиопередачи (GPRS) и т.д. Через канал 152 связи могут быть переданы как цифровые, так и аналоговые сигналы. Такие сигналы могут быть модулированными, зашифрованными и/или сжатыми сигналами как может быть желательно для технологии связи.

Сервер 150 включает в себя, в дополнение к другим компонентам, которые могут быть не иллюстрированы, процессор 154, функционально соединенный с памятью 156 и дополнительно функционально соединенный, через проводное или беспроводное соединение 158, с устройством 160 хранения данных большой емкости. Устройство 160 хранения большой емкости содержит хранилище навигационных данных и картографической информации и может также быть отдельным от сервера 150 устройством или может быть включено в состав сервера 150. Процессор 154 дополнительно функционально соединен с передатчиком 162 и приемником 164, чтобы передавать и принимать информацию к и от навигационного устройства 200 через канал 152 связи. Отправляемые и принимаемые сигналы могут включать в себя данные, сообщение и/или другие распространяемые сигналы. Передатчик 162 и приемник 164 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 162 и приемника 164 могут быть объединены в один приемопередатчик.

Как упомянуто выше, навигационное устройство 200 может быть выполнено с возможностью связи с сервером 150 через канал 152 связи с помощью передатчика 166 и приемника 168, чтобы отправлять и принимать сигналы и/или данные через канал 152 связи, отметим, что эти устройства могут дополнительно использоваться, чтобы связываться с устройствами, отличными от сервера 150. Дополнительно, передатчик 166 и приемник 168 могут быть выбраны или разработаны в соответствии с требованиями связи и технологией связи, используемыми в схеме связи для навигационного устройства 200, и функции передатчика 166 и приемника 168 могут быть объединены в один приемопередатчик, как описано выше относительно фиг.2. Конечно, навигационное устройство 200 содержит другие аппаратные средства и/или функциональные части, которые будут описаны позже в данном документе более подробно.

Программное обеспечение, сохраненное в памяти 156 сервера, предоставляет инструкции процессору 154 и дает возможность серверу 150 предоставлять услуги навигационному устройству 200. Одна услуга, предоставляемая сервером 150, касается обработки запросов от навигационного устройства 200 и передачи навигационных данных из хранилища 160 данных большой емкости в навигационное устройство 200. Другая услуга, которая может быть предоставлена сервером 150, включает в себя обработку навигационных данных с помощью различных алгоритмов для требуемого применения и отправку результатов этих вычислений навигационному устройству 200.

Сервер 150 представляет собой удаленный источник данных, доступный посредством навигационного устройства 200 через беспроводной канал. Сервер 150 может включать в себя сетевой сервер, расположенный в локальной вычислительной сети (LAN), глобальной вычислительной сети (WAN), виртуальной частной сети (VPN) и т.п.

Сервер 150 может включать в себя персональный компьютер, например, настольный или переносной компьютер, а канал 152 связи может быть кабелем, подключенным между персональным компьютером и навигационным устройством 200. Альтернативно, персональный компьютер может быть соединен между навигационным устройством 200 и сервером 150 для того, чтобы устанавливать Интернет-соединение между сервером 150 и навигационным устройством 200.

Навигационному устройству 200 может предоставляться информация из сервера 150 через загрузки информации, которые могут автоматически обновляться, время от времени или когда пользователь соединяет навигационное устройство 200 с сервером 150 и/или могут быть более динамичными, когда более постоянное и частое соединение происходит между сервером 150 и навигационным устройством 200 через мобильное устройство беспроводной связи и TCP/IP-соединение,