ES2288678T3 - Dispositivo de navegacion y metodo para mostrar rutas alternativas. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de navegación programado con un software y una base de datos de mapas que permite planificar una ruta hacia un destino, en el que, el dispositivo está programado adicionalmente para que pueda mostrar un mapa de navegación de carreteras en 2D o en 3D sobre un dispositivo de visualización de pantalla táctil, mostrando el mapa la posición actual del dispositivo en una ruta planificada; caracterizado porque el usuario puede, tocando la pantalla, salir completamente del mapa de navegación en 2D o 3D a una pantalla de menú que muestra una o más opciones que, si se seleccionan a través de un toque adicional, acción, inician un nuevo cálculo para encontrar un desvío apartado de la ruta planificada.

Description

Dispositivo de navegación y método para mostrar rutas alternativas.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

Esta invención se refiere a un dispositivo de navegación que puede mostrar datos de navegación. El dispositivo encuentra aplicación particular como un sistema de navegación en automóviles.

2. Descripción de la técnica anterior

Los dispositivos basados en GPS son bien conocidos y se emplean comúnmente como sistemas de navegación en automóviles. Puede hacerse referencia al software de la serie Navigator del presente cesionario, Tom Tom B.V. Este es un software que, cuando se ejecuta en un PDA (tal como un Compaq iPaq) conectado a un receptor GPS externo, permite a un usuario introducir en el PDA una dirección de inicio y de destino. El software calcula entonces la mejor ruta entre los dos puntos extremos y muestra instrucciones sobre cómo navegar por esa ruta. Utilizando la información de posición derivada del receptor GPS, el software puede determinar a intervalos regulares la posición del PDA (normalmente montado en el salpicadero de un vehículo) y puede mostrar la posición actual del vehículo en un mapa y mostrar (y hablar) instrucciones de navegación apropiadas (por ejemplo, "a 100 m gire a la izquierda"). Los gráficos que ilustran las acciones por realizar (por ejemplo, una flecha a la izquierda indicando un giro a la izquierda más adelante) pueden mostrarse en una barra de estado y también superponerse a los cruces/giros, etc, que pueden realizarse en las carreteras mostradas en el propio mapa. También puede hacerse referencia a dispositivos que integran un receptor GPS en un dispositivo informático programado con una base de datos de mapas y que puede generar instrucciones de navegación en un dispositivo de visualización. El término "dispositivo de navegación" se refiere a un dispositivo que permite a un usuario navegar hacia un destino predefinido. El dispositivo puede tener un sistema interno para recibir datos de ubicación, tales como un receptor GPS, o puede simplemente conectarse a un receptor que puede recibir datos de ubicación.

Se conoce el habilitar sistemas de navegación en automóviles que permiten al conductor, mientras que conduce un automóvil a lo largo de una ruta calculada por el sistema de navegación, iniciar el nuevo cálculo de una ruta. Esto es útil cuando el vehículo se enfrenta a una obra de construcción o a una gran congestión.

Puede hacerse referencia al documento US 6118389 que da a conocer técnicas para volver a calcular una ruta. Iniciar el nuevo cálculo de la ruta requiere la activación de un conmutador de desvío específico, que, sin embargo, puede ser un inconveniente para el usuario. El documento US 5928307 también describe un sistema con una tecla especial "evitar" en un teclado.

También puede hacerse referencia al documento US 5544060, que permite a un dispositivo visualizar previamente la ruta calculada mostrando en pantallas sucesivas cada carretera y giro diferente que el vehículo debe tomar; sin embargo, el usuario tiene que pasar manualmente a través de cada pantalla sucesiva utilizando un interruptor de visualización previa hasta que llegue a la carretera que quiere excluir de la ruta; luego selecciona un interruptor de cancelación; se calcula una nueva ruta que excluye la carretera cancelada.

Finalmente, también puede hacerse referencia al documento US 5859628; aunque este documento no describe específicamente ningún tipo de función de desvío para un sistema de navegación, sí describe un dispositivo de navegación basado en pantalla táctil.

La presente invención pretende mejorar los aspectos de interacción del usuario para iniciar el nuevo cálculo de una ruta.

Sumario de la invención

En un primer aspecto, existe un dispositivo de navegación programado con un software y una base de datos de mapas que permiten planificar una ruta hacia un destino, en el que el dispositivo está programado adicionalmente para poder mostrar un mapa de navegación de carreteras en 2D o 3D en un dispositivo de visualización de pantalla táctil, mostrando el mapa la posición actual del dispositivo en una ruta planificada; caracterizado porque el usuario puede, tocando la pantalla, salir desde el mapa de navegación en 2D o 3D a una pantalla de menú que muestra una o más opciones que, si se selecciona a través de una acción táctil adicional, inicia un nuevo cálculo de la ruta para encontrar un desvío apartado de la ruta planificada.

Este enfoque de interacción del usuario es más sencillo, más flexible y más intuitivo que los enfoques de la técnica anterior que requieren que el usuario active un interruptor de desvío específico basado en hardware. Además, ya que el volver a calcular una ruta sólo requiere dos acciones táctiles rápidas en la pantalla, puede realizarse de manera segura por un conductor incluso cuando está conduciendo.

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La pantalla de menú puede mostrar opciones que pueden seleccionarse que se refieren a una o más de las siguientes funciones:

(a)

calcular una ruta alternativa;

(b)

calcular una ruta alternativa sin incluir una extensión predefinida de la carretera posterior;

(c)

calcular una ruta alternativa sin incluir una carretera predefinida;

(d)

volver a la ruta original.

Este enfoque proporciona al usuario una flexibilidad mucho mayor en sus opciones para volver a calcular una ruta que la de los interruptores de desvío cableados de la técnica anterior.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describirá con referencia a los dibujos adjuntos, en los que la figura 1 es una captura de pantalla de un dispositivo de navegación que implementa la presente invención; la captura de pantalla muestra una vista de un mapa de un plano y una barra de estado que discurre a lo largo de la parte inferior del dispositivo de visualización;

la figura 2 es una captura de pantalla del dispositivo de navegación que ofrece una vista en 3D;

la figura 3 es una captura de pantalla del dispositivo de navegación que muestra varias funciones de planificación de ruta que permiten a un usuario ordenar al dispositivo trazar una nueva ruta al destino que (i) es una ruta alternativa; (ii) evita un control de carretera inmediatamente a continuación; (iii) evita carreteras predefinidas o (iv) es una vuelta a la ruta original;

Descripción detallada Visión general del sistema

La presente invención se implementa en el software de Tom Tom B.V. llamado Navigator. El software Navigator se ejecuta en un dispositivo PDA de tipo Pocket PC de pantalla táctil (es decir, controlada por lápiz), tal como el Compaq iPaq. Proporciona un sistema de navegación basado en GPS cuando el PDA está acoplado a un receptor GPS. El sistema de receptor GPS y PDA combinado está diseñado para utilizarse como un sistema de navegación en vehículos. La invención también puede implementarse en cualquier otra disposición de dispositivo de navegación, tal como un dispositivo de visualización/ordenador/receptor GPS integrado, o un dispositivo diseñado para uso fuera de vehículos (por ejemplo, para peatones) o vehículos diferentes a automóviles (por ejemplo, aviones). El dispositivo de navegación puede implementar cualquier tipo de tecnología de detección de la posición y no está limitado al GPS; por lo tanto puede implementarse utilizando otros tipos de GNSS (global navigation satellite system, sistema global de navegación por satélite) tal como el sistema europeo Galileo. Igualmente no está limitada a los sistemas de velocidad/localización basados en satélites pero puede utilizarse igualmente utilizando balizas en tierra o cualquier otro tipo de sistema que permita al dispositivo determinar su ubicación geográfica.

El software Navigator, cuando se ejecuta en un PDA, da como resultado un dispositivo de navegación que provoca que se visualice la pantalla con modo de navegación normal mostrado en la figura 1. Esta vista proporciona instrucciones de conducción utilizando una combinación de texto, símbolos, guiado por voz, y un mapa móvil. Los elementos de interfaz de usuario clave son los siguientes: un mapa 1 bidimensional ocupa la mayor parte de la pantalla. El mapa muestra el automóvil del usuario y sus alrededores inmediatos, girado de tal manera que la dirección a la que el automóvil está moviéndose siempre es "ascendente". Desplazándose hacia el cuarto inferior de la pantalla está la barra 2 de estado. La ubicación actual del dispositivo, tal como el mismo dispositivo se determina utilizando búsqueda de localización GPS convencional y su orientación (tal como se deduce a partir de su dirección de desplazamiento) se ilustra por una flecha 3. La ruta calculada por el dispositivo (utilizando algoritmos de cálculo de ruta almacenados en la memoria del dispositivo aplicados a datos de mapas almacenados en una base de datos de mapas en la memoria del dispositivo) se muestra como trayecto 4 oscurecido superpuesto con flechas que proporcionan la dirección de desplazamiento. En el trayecto 4 oscurecido, todas las acciones principales (por ejemplo, girar en las esquinas, cruces, rotondas, etc) se ilustran esquemáticamente mediante flechas 5 dispuestas sobre el trayecto 4. La barra 2 de estado también incluye en su lado a mano izquierda un esquema 6 que ilustra la acción siguiente (en este caso, giro a la derecha). La barra 2 de estado muestra también la distancia a la siguiente acción (es decir, el giro a la derecha, en este caso la distancia es 220 metros) extraída de una base de datos de toda la ruta calculada por el dispositivo (es decir, una lista de todas las carreteras y acciones relacionadas que definen la ruta a tomar). La barra 2 de estado también muestra el nombre de la carretera 8 actual, el tiempo estimado antes de la llegada 9 (en este caso 2 minutos y 40 segundos), la hora 10 de llegada estimada real (11:36 am) y la distancia al destino 11 (1,4 km). La intensidad de señal GPS se muestra un indicador 12 de intensidad de señal al estilo de un teléfono móvil.

Si el usuario toca el centro de la pantalla 13, entonces se muestra un menú de pantalla de navegación; desde este menú pueden iniciarse o controlarse otras funciones centrales de navegación dentro de la aplicación Navigator. Al permitir seleccionar funciones centrales de navegación desde una pantalla de menú a la que se llama de manera muy sencilla (por ejemplo, a un paso de la visualización del mapa a la pantalla de menú) se simplifica en gran medida la interacción del usuario y la hace más rápida y sencilla.

El área de la zona táctil que necesita ser tocada por un usuario es mucho más grande que en la mayoría de los sistemas de pantalla táctil basados en lápiz. Está diseñada para ser lo suficientemente grande para seleccionarse de manera fiable con un único dedo sin especial precisión; es decir, imitar las condiciones de la vida real para un conductor cuando controla un vehículo; él o ella tendrá poco tiempo para mirar a una pantalla muy detallada con iconos de control pequeños, y todavía menos tiempo para pulsar de manera precisa uno de aquellos iconos de control pequeños. Por tanto, la utilización de un área de pantalla táctil muy grande asociada con una tecla blanda dada (o tecla blanda oculta, tal como en el centro de la pantalla 13) es una característica de diseño deliberada de esta implementación. A diferencia de otras aplicaciones basadas en lápiz, esta característica de diseño se utiliza de manera consistente en todo el Navigator para seleccionar funciones centrales que un conductor puede necesitar mientras está conduciendo. Por lo tanto, siempre que al usuario se le ofrezca la oportunidad de seleccionar iconos en la pantalla (es decir, iconos de control, o teclas de un teclado virtual par introducir una dirección de destino, por ejemplo), entonces el diseño de aquellos iconos/teclas se mantiene simple y las zonas de pantalla táctil asociadas se expanden a un tamaño de tal manera que cada icono/tecla puede seleccionarse de manera inequívoca con los dedos. En la práctica, la zona de pantalla táctil asociada será del orden de al menos 0,7 cm^{2} y normalmente será una zona cuadrada. En el modo de navegación normal, el dispositivo muestra un mapa. Al tocar el mapa (es decir, el dispositivo de visualización sensible al tacto) una vez (o dos veces en una implementación diferente) cerca del centro de la pantalla (o cualquier parte de la pantalla en otra implementación) se llamará a un menú de navegación (véase la figura 3) con grandes iconos que corresponden a diversas funciones de navegación, tales como la opción de calcular una ruta alternativa, y volver a calcular la ruta para evitar la sección de carretera siguiente (útil cuando hay delante un obstáculo o gran congestión); o volver a calcular la ruta para evitar carreteras enumeradas, específicas.

La estructura física real del propio dispositivo puede ser fundamentalmente igual a la de cualquier ordenador de mano convencional, que no sea receptor GPS integrado o alimentación de datos GPS desde un receptor GPS externo. Por lo tanto la memoria almacena los algoritmos de cálculo de ruta, la base de datos de mapas y el software de interfaz de usuario; un microprocesador interpreta y procesa la entrada del usuario (por ejemplo, utilizando una pantalla táctil de dispositivo para introducir las direcciones de inicio y de destino y todas las demás entradas de control) y utiliza los algoritmos de cálculo de ruta para calcular la ruta óptima. El término "óptimo" puede referirse a criterios tales como el menor tiempo o la distancia más corta, o algún otro factor relacionado con el usuario.

De manera más específica, el usuario introduce su posición inicial y destino requerido de la manera habitual en el software Navigator que se ejecuta en el PDA utilizando un teclado virtual. El usuario selecciona entonces la manera en la que se calcula una ruta de viaje: se ofrecen varios modos, tales como un modo "rápido" que calcula la ruta de manera muy rápida, aunque la ruta podría no ser la más corta; un modo "completo" que busca todas las rutas posibles y localiza la más corta, pero tarda más en el cálculo, etc. Son posibles otras opciones, con un usuario que define una ruta que es pintoresca, por ejemplo, pasa por la mayoría de los POI (points of interest, puntos de interés) marcados como vistas de belleza extraordinaria, o pasa por la mayoría de los POI de posible interés para niños o usa los menores cruces, etc.

Las mismas carreteras se describen en la base de datos de mapas que es parte de Navigator (o a la que se accede de otro modo mediante el mismo) ejecutándose en el PDA como líneas, es decir, vectores (por ejemplo, punto de inicio, punto final, sentido para una carretera, con una carretera entera compuesta por cientos de tales secciones, definidas de manera unívoca por parámetros de dirección de punto de partida/punto final). Un mapa es un conjunto de tales vectores de carretera, más puntos de interés (POI), más nombres de carreteras, más otras características geográficas como límites de parques, límites de ríos, etc., que están definidas todas en términos de vectores. Todas las características de mapas (por ejemplo, vectores de carretera, los POI, etc.) están definidos en un sistema de coordenadas que corresponde o está relacionado con el sistema de coordenadas de GPS, permitiendo localizar una posición del dispositivo, determinada a través de un sistema GPS en la carretera pertinente mostrada en un mapa.

El cálculo de ruta utiliza algoritmos complejos que son parte del software Navigator. Los algoritmos se aplican para puntuar un gran número de rutas potenciales diferentes. El software Navigator las evalúa entonces con respecto a los criterios definidos por el usuario (o criterios por defecto del dispositivo), tales como un escaneo de modo completo, con ruta pintoresca, pasar por museos y sin cámaras de velocidad. La ruta que mejor cumple los criterios definidos se calcula entonces por un procesador en el PDA y se almacena entonces en una base de datos en memoria RAM como una secuencia de vectores, nombres de carretera y acciones a realizar en puntos finales de vector (por ejemplo, que corresponde a distancias predeterminadas a lo largo de cada carretera de la ruta, tal como después de 100 metros, gira a la izquierda a la calle x).

Volver a calcular la ruta

Una implementación de la presente invención facilita el acceso a funciones que permiten calcular rutas alternativas colocando un menú de iconos gráficos (o cualquier otro tipo de manera u opción para permitir la selección de las funciones, tales como listas, casillas de verificación, etc.) sobre una pantalla de menú a la que puede accederse fácilmente desde la pantalla de navegación principal, es decir, la pantalla que se muestra durante la navegación de visualización previa/simulada o real. Tal como se indicó anteriormente, en el modo de navegación normal (y también en el modo de "demostración de ruta" para la navegación de visualización previa/simulada, véase posteriormente), el dispositivo visualiza un mapa animado que muestra la ubicación del dispositivo de navegación a medida que el viaje avanza. Al tocar el mapa (es decir, el dispositivo de visualización sensible al tacto) una vez (o dos veces en una implementación diferente) cerca del centro de la pantalla (o cualquier parte de la pantalla en otra implementación) se llamará a una pantalla de menú "volver a calcular" (véase la figura 3) con grandes iconos que corresponden a diversas funciones de navegación, tales como la opción de calcular una ruta 3C alternativa, y volver a calcular la ruta para evitar la sección de carretera 3A siguiente (útil cuando hay un control de carreteras); o volver a calcular la ruta para evitar carreteras 3B enumeradas, específicas. Las siguientes secciones describen éstas y otras funciones de rutas alternativas con mayor detalle. Algunas de estas funciones pueden iniciarse directamente desde la pantalla de menú Volver a calcular; otras pueden estar a un nivel más profundo en la estructura de menú. Sin embargo, todas pueden iniciarse seleccionando opciones tales como iconos gráficos, listas, casillas de verificación, que están asociadas de manera unívoca con las zonas de pantalla táctil que son lo suficientemente grandes para permitir que el usuario las seleccione con la yema de un dedo mientras conduce de manera segura, normalmente al menos una zona de 0,7 cm^{2}.

Función de ruta alternativa: "evitar control de carretera"

Con esta función, un usuario podría seleccionar una función 3A "evitar control de carretera" que hace que el sistema vuelva a calcular una ruta sobre la base de que la carretera inmediatamente posterior (o alguna distancia posterior por defecto del sistema o definida por el usuario, por ejemplo 100 metros) está bloqueada.

Tal como se indicó anteriormente, un algoritmo de planificación de ruta en el Navigator encontrará una ruta óptima (óptima puede referirse a criterios tal como el menor tiempo o la distancia más corta, o algunos otros factores) explorando diferentes rutas y puntuándolas según los criterios requeridos. De esta manera, se genera una ruta que cumpla mejor con los criterios definidos. Si mientras se conduce realmente a lo largo de una ruta se produce un evento inesperado, tal como un control de carretera, que requiere que el usuario se desvíe de la ruta calculada previamente, el usuario puede informar al software Navigator de que su carretera inmediatamente posterior está bloqueada y ordena al software volver a calcular una nueva ruta, tomando esta posición actual como una nueva posición inicial, pero tomando el primer giro posible apartado de la anterior ruta calculada. Este primer giro podría estar por delante o por detrás de la posición actual del automóvil. El sistema, al construir la nueva ruta, explora un gran número de posibles rutas hacia el destino desde la posición actual, pero excluye la carretera inmediatamente posterior.

El seleccionar la función 3A "evitar control de carretera" debe ser rápido e implica el mínimo número absoluto de interacciones de pantalla para minimizar la distracción del conductor. Esto puede conseguirse permitiendo que el usuario cambie del modo de navegación normal (en el que la posición actual del vehículo se muestra en un mapa, tal como se muestra en las figuras 1 ó 2) a un modo de menú "volver a calcular", tal como se muestra en la figura 3, presionando una tecla o seleccionando cualquier punto de la pantalla o seleccionando una región dada de la pantalla. Cuando una región dada tiene que seleccionarse (por ejemplo, el centro aproximado del mapa), entonces la zona de activación táctil es lo suficientemente grande para que pueda seleccionarse fácilmente y de manera segura por un usuario con la yema de su dedo sin la necesidad de mirar atentamente a la pantalla durante más de un momento. Se ha encontrado que una zona táctil de 0.7 cm^{2}, centrada en el mapa, es suficiente.

El modo de menú de la figura 3 muestra un pequeño número de grandes iconos, uno de los cuales es la opción 3A "evitar control de carretera". Ésta puede seleccionarse con un toque; cuando esto sucede, el software vuelve a calcular la ruta y proporciona instrucciones de la manera habitual (voz; y/o en mensajes de navegación de pantalla) para permitir que el usuario se dirija hacia su destino pero evitando la carretera inmediatamente posterior.

Función de ruta alternativa: "evitar carretera específica"

Esta función permite a un usuario seleccionar fácil y rápidamente una carretera 3B nominada específica para marcarla como bloqueada de manera que puede utilizar información de la información de tráfico en tiempo real emitida en la radio.

Cuando oye la radio, un usuario puede escuchar que una carretera específica o quizá parte de una autopista entre cruces definidos está bloqueada o muy congestionada. Si esa carretera está en la ruta calculada del usuario, incluso aunque esté a muchos kilómetros de distancia, entonces querrá que el software vuelva a calcular una nueva ruta tan pronto como sea posible. Es sistema realiza esto calculando una ruta hacia el destino final utilizando la posición actual como una posición inicial y explorando diferentes rutas hacia el destino, pero excluyendo la ruta indicada como que debe evitarse. La nueva ruta se calculará entonces utilizando algoritmos normales de planificación de ruta y el usuario se desviará hacia la nueva ruta.

El seleccionar la función 3B "evitar carretera específica" debe ser rápido e implicar el mínimo número absoluto de interacciones de pantalla para minimizar la distracción del conductor. Esto puede conseguirse permitiendo que el usuario cambie del modo de navegación normal (figuras 1 ó 2, en las que la posición actual del vehículo se muestra en un mapa) a un modo de menú "volver a calcular", tal como se describió anteriormente (por ejemplo seleccionando una región dada en la pantalla); el menú "volver a calcular" muestra un pequeño número de grandes iconos, algunos de los cuales son carreteras 3B mencionadas en la ruta que, si se seleccionan, pueden seleccionarse con un toque; cuando esto sucede, el software vuelve a calcular la ruta y da instrucciones de la manera normal (voz; y/o en mensajes de navegación de pantalla) para permitir que el usuario se dirija hacia su destino pero evitando la carretera inmediatamente posterior. Este dispositivo puede tener espacio limitado de pantalla para mostrar muchas carreteras para la exclusión; la implementación de la figura 3 enumera tres. Estas tres se seleccionan utilizando diversos parámetros de ponderación (por ejemplo, un historial previo del usuario que desea evitarlas; las tres siguientes carreteras principales) o a partir de información de viaje actualizada y dinámica recibida por el dispositivo desde una fuente de datos de información de tráfico, que indica que esas son las tres siguientes carreteras de la ruta que están afectadas por algún tipo de alteración del tráfico.

Una opción 3D "original" final permite al usuario borrar todas las entradas anteriores de cálculos que se han vuelto a realizar y volver a calcular la ruta original.

Puede iniciarse un número de otras funciones de navegación, a partir de posiciones inferiores en la jerarquía de menús, que las del menú de la figura 3. Éstas se describen a continuación.

Función de ruta alternativa: "castigos"

Con esta función, el sistema también puede permitir a un usuario marcar ciertos puntos/regiones como bloqueados o lentos o dar castigos (o a la inversa, recompensas) a un punto/región para ponderar el enrutamiento apartado de (o hacia) ese punto/región y hacer que el sistema calcule automáticamente una ruta alternativa (o, por supuesto, la ruta original).

Los algoritmos de planificación de rutas funcionan asignando puntuaciones a posibles rutas diferentes en relación a diferentes criterios (por ejemplo, puntuaciones para el tiempo del viaje, puntuaciones para la longitud del viaje, etc.) y después determinando qué ruta tiene la mejor puntuación global. Normalmente, el usuario no puede interactuar directamente con el modo en el que el algoritmo trata las carreteras, los cruces y otras características de la carretera. Pero en el Navigator es posible: el usuario puede modificar directamente el modo en el que el algoritmo de planificación de ruta evalúa o puntúa una carretera otorgándola castigos/premios a cualquier elemento, por ejemplo puntos/regiones, que afectan a la puntuación de la planificación de la ruta. El algoritmo de planificación de ruta almacena una lista de todas las carreteras/cruces en forma de vector asociado con cada ruta calculada desde el inicio al destino; cada elemento (por ejemplo, un tramo de carretera, giro, etc.) tendrá normalmente diversos parámetros asociados con ello que se utilizan en el proceso de puntuación para evaluar la mejor ruta. Por tanto, es sencillo modificar la puntuación de la ruta basándose en diferentes ponderaciones dadas para diferentes tipos de elementos. Por ejemplo, a un usuario no podría gustarle los cruces; en tal caso, la puntuación de la ruta podría contar números de cruce en rutas alternativas y después ponderar rutas más favorables con menos cruces. De manera similar, se podría modificar algunos de los parámetros de puntuación de carreteras con ciertas regiones definidas por el usuario para cambiar la probabilidad de que una ruta se seleccione utilizándolos (bien para aumentar o disminuir la probabilidad de selección). Para permitir que el usuario modifique las ponderaciones dadas a diferentes elementos, el dispositivo podría mostrar una lista de aquellos elementos adyacentes a las casillas de comprobación (por ejemplo, "me gustan" o "no me gustan"). Cada usuario podría configurar un perfil personal que definiera sus preferencias personales (por ejemplo, una persona podría preferir siempre lo pintoresco y lo histórico; otra, una conducción sencilla con mínimos cruces; y todavía otra, siempre la distancia más corta posible, independientemente de la
complejidad).

También, un usuario podría penalizar cruces complejos específicos en una ruta simulada (véase la función "demostración de ruta" más abajo) si no le gustan, o incluso podría indicar que quería menos giros y el dispositivo contaría entonces el número de giros en rutas alternativas y daría preferencia a las rutas con menos giros.

Función de ruta alternativa: auto generar

Un usuario también puede seleccionar simplemente "ruta alternativa" 3C si desea ver otra ruta posible: el sistema entonces vuelve a calcular una ruta, sin utilizar al menos el 80% de las carreteras de la anterior ruta. Si esa ruta todavía no es adecuada, el usuario puede obtener de nuevo otra ruta alternativa seleccionando de nuevo "ruta alternativa" 3C.

Planificación de ruta alternativa: seleccionar modos de cálculo

Un usuario puede seleccionar los modos de planificación "normal", "estricto" y "rápido": cada uno da como resultado diferentes algoritmos de planificación de rutas utilizados que calculan la ruta o bien de manera normal, o bien de manera estricta (que puede tardar muchos minutos ya que se exploran muchas permutaciones) o bien de manera rápida (que puede tardar solo algunos segundos ya que se realizan muchas suposiciones de simplificación sobre la ruta óptima).

Planificación de ruta alternativa: navegación POI

El sistema ofrece una opción "navegar a un punto de interés cercano". Esto proporciona primero una lista de los iconos POI (point of interest, punto de interés) más importantes para el pequeño conjunto de los tipos POI utilizados más frecuentemente.

La lista se inicializa para los tipos POI generalmente útiles (para conductores de automóviles) como gasolineras, restaurantes, aparcamientos, etc. Por tanto, un usuario puede pedir muy fácilmente al programa que calcule una nueva ruta que le lleve a la gasolinera más cercana, etc. Este puede producirse mientras se conduce, es decir, el usuario se da cuenta de que está bajo de combustible y necesitará que se vuelva a calcular la ruta para pasar por una gasolinera, mientras que todavía mantiene el destino original.

En efecto, el sistema puede volver a calcular una ruta con el POI relevante más próximo como el destino y la ubicación actual como el inicio. El usuario puede ajustar manualmente los tipos que se adapten a sus propias necesidades. Además, al menos uno de los iconos se ajustará de manera automática al tipo utilizado más recientemente no incluido todavía en la lista.

El volver a calcular una ruta para incluir un POI requiere que el sistema implemente una búsqueda de los POI. Esto se realizaría normalmente definiendo un punto y buscando hacia fuera desde ese punto para localizar los POI relevantes. Aplicar este enfoque para encontrar los POI a lo largo de una ruta sería imposible para una PDA ya que, en efecto, se duplicaría la búsqueda para todos los puntos a lo largo de la ruta (potencialmente millones de búsquedas separadas para un viaje largo, lo que sería una carga demasiado grande). En esta implementación, se invierte este enfoque tomando cada POI relevante y viendo si está en un vector/línea que también define parte de la ruta, un proceso de correlación simple y rápido entre los POI y las líneas de ruta que puede repetirse rápidamente para todos los POI de relevancia para cada ruta candidata. Este método de localización de los POI puede utilizarse cuando necesiten encontrarse los POI. Cuando se vuelve a calcular una ruta de manera que incluye un POI de un tipo dado, el algoritmo de cálculo de rutas toma como su posición inicial la ubicación actual y mantiene el destino original. Entonces selecciona sólo aquellas rutas que incluyan al POI del tipo requerido (utilizando el proceso de correlación simple de ver si algún vector de la ruta calculada coincide con el vector asociado con cada POI del tipo requerido) y pondera de la manera más favorable aquéllas con un POI más cercano a la ubicación actual.

Función de ruta de demostración

La presente invención implementa una función de simulación o visualización previa "demostración de ruta". Ésta permite a un usuario ver toda la ruta propuesta, tal como se calculó por el software Navigator, de manera animada como si estuviera conduciendo por ella. Primero, se calcula una ruta en la manera normal. Después, el dispositivo muestra automáticamente una opción de menú o icono "demostración de ruta" después de que se calcule la ruta. Como todas las funciones de navegación principales, ésta se representa mediante un gran icono con una zona de pantalla táctil asociada lo bastante grande como para seleccionarse fácilmente mediante la yema de un dedo, tal como de al menos 0,7 cm^{2}. Después de que se ha seleccionado el icono, el dispositivo muestra una secuencia de mapas de visualización previa que muestra al automóvil desplazándose desde la posición inicial hacia el destino. Generalmente, los mapas serán animados para desplazarse por la pantalla pasando un punto fijo que representa la posición del vehículo, aunque es posible pedir que avance la posición del vehículo como si se desplazara a lo largo de una carreta, o que haya alguna combinación de movimiento relativo entre el automóvil y la ruta.

Otras funciones de control útiles pueden imitar las funciones de control de reproducción de video/medios que se encuentran en un PC; por ejemplo, avanzar con rapidez a través de la simulación/visualización previa y hacer una pausa, reproducir y rebobinar. Los datos de la barra de estado (especialmente hora de llegada, tiempo de viaje adicional y distancia restante) deberían permanecer precisos a medida que se reproduce la simulación fuera de línea de la ruta. Esto da al usuario una buena sensación no sólo para la definición espacial de la ruta, sino también su definición temporal.

Durante una visualización previa normal (por ejemplo, cuando se selecciona un botón "reproducir" en un control de tipo reproductor de medios), el nombre de cada ruta se muestra en la barra 8 de estado. Una posible mejora es sólo mostrar el nombre de la carretera si permanece visible durante más de un tiempo predeterminado (por ejemplo, 1 segundo). Mientras la visualización previa avanza rápidamente, los nombres de las carreteras no pueden mostrarse si no son legibles (en implementaciones menos sofisticadas esta característica puede estar ausente). No obstante los nombres de las carreteras pueden mostrarse si se selecciona la pausa o si, de otro modo, la velocidad simulada del vehículo se reduce por debajo de un nivel definido.

Por lo tanto, durante la visualización previa normal los nombres de las carreteras se muestran en la barra 8 de estado o se superponen sobre la propia carretera en el mapa (en 2D o en 3D), de la misma manera en la que se muestran durante el funcionamiento normal en tiempo real, mejorando enormemente el realismo y la utilidad de la función de visualización previa. Por ejemplo, la función "demostración de ruta" es muy útil para permitir a los usuarios/pasajeros valorar y confirmar que la ruta es aceptable. El usuario mismo puede familiarizarse con los nombres de las carreteras en el mismo contexto tal como aparecerán en el dispositivo cuando conduzca realmente. Para algunos vehículos, tales como taxis, esto es especialmente valioso para el pasajero. Es también muy útil para fines de puntos de venta para llamar la atención de compradores potenciales del software Navigator y el sistema GPS; por tanto, en una tienda minorista, la reproducción de una ruta en una PDA que utiliza Navigator puede ser deseable.

Por tanto, el usuario puede, con la presente invención, pedir simular todo el viaje a lo largo de la ruta sobre un mapa mostrado en el dispositivo: en la manera normal, la posición del automóvil en el mapa mostrado está marcada con una flecha; a medida que avanza la simulación del viaje, las calles se mueven pasada la flecha del automóvil, que está óptimamente fijada 1/3 hacia arriba desde la parte inferior del mapa, y centrada. Por tanto, se muestra el vehículo navegando realmente a lo largo de la ruta calculada por el software Navigator. De esta manera, un usuario puede comprobar que la ruta parece aceptable; el usuario puede, por ejemplo, preferir una ruta que evite una cierta región y puede desear confirmar que la ruta sugerida por el programa la circunvala. O el usuario puede simplemente sentirse más cómodo conduciendo por una ruta que ha descrito totalmente y que el software le ha mostrado de antemano. En un sistema de punto de ventas, la simulación puede repetirse continuamente.

Los mapas animados puede estar en una vista de 2D (por ejemplo, tal como se muestra en la figura 1) o de 3D, tal como se muestra en la figura 2. Las animaciones 3D (tal como vistas de mapas en 3D en tiempo real) pueden modificarse para cambiar la altura de la visualización simulada; por ejemplo, para la utilización en la aviación, puede ser muy útil que pueda mostrar una vista en 3D de una ruta de vuelo entera a partir de una altura simulada útil para el piloto. Esta altura puede variar automáticamente dependiendo de la altura del avión; además, los controles de la altura simulada (así como otros tipos de alteración de la perspectiva) pueden añadirse como, por ejemplo, iconos de control en el borde de la pantalla. La altura simulada por encima de la tierra y/o perspectiva del mapa en 3D también pueden modificarse automáticamente a medida que se modifica la velocidad de avance; por ejemplo, para una visualización previa muy rápida (correspondiente a una velocidad muy rápida del vehículo) entonces la altura simulada por encima de la tierra puede aumentarse para proporcionar una mejor visibilidad.

La función de demostración de ruta también puede usarse de manera útil cuando el usuario desea que el dispositivo calcule una ruta alternativa y quiere que esa ruta alternativa animada como una o visualización previa o simulación fuera de línea. Por ejemplo, mientras está ejecutándose la simulación, el usuario puede, tocando la pantalla, salir de la simulación a una pantalla de menú (figura 3) que muestra una o más opciones que, si se seleccionan a través de una acción táctil, inician un nuevo cálculo de la ruta. La pantalla de menú muestra iconos que se refieren a una o más de las siguientes funciones:

(a)

calcular una ruta alternativa;

(b)

calcular una ruta alternativa sin incluir una extensión predefinida de la carretera posterior; ^

(c)

calcular una ruta alternativa sin incluir una ruta predefinida;

Una vez que se ha realizado un nuevo cálculo, el dispositivo muestra automáticamente una opción para iniciar una simulación de esa ruta calculada de nuevo.

De la misma manera, la función de visualización previa puede iniciarse durante el avance real a lo largo de una ruta calculada; por ejemplo, el usuario puede desear volver a calcular una nueva ruta (quizá si encuentra una gran congestión); entonces, toca la pantalla para salir del mapa de navegación y llega entonces a la pantalla de menú que muestra las opciones del nuevo cálculo de la ruta (figura 3). Una vez que se completa el nuevo cálculo, el dispositivo muestra automáticamente un icono de "demostración de ruta". Esto es especialmente útil después de un nuevo cálculo durante un viaje real cuando el usuario pueda desear verificar que la ruta r calculada de nuevo es apropiada (por ejemplo, no utiliza carreteras que el usuario sabe ahora que no deberían utilizarse debido a una congestión, etc.) viendo la visualización previa/simulación.

Claims (18)

1. Dispositivo de navegación programado con un software y una base de datos de mapas que permite planificar una ruta hacia un destino, en el que, el dispositivo está programado adicionalmente para que pueda mostrar un mapa de navegación de carreteras en 2D o en 3D sobre un dispositivo de visualización de pantalla táctil, mostrando el mapa la posición actual del dispositivo en una ruta planificada; caracterizado porque el usuario puede, tocando la pantalla, salir completamente del mapa de navegación en 2D o 3D a una pantalla de menú que muestra una o más opciones que, si se seleccionan a través de un toque adicional, acción, inician un nuevo cálculo para encontrar un desvío apartado de la ruta planificada.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en la que la acción de salida se inicia mediante un único o doble toque sobre cualquier lugar de la pantalla táctil.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, en la que la acción de salida se inicia mediante un único o doble toque en una región de la pantalla táctil dimensionada para ser lo suficientemente grande para permitir que se seleccione de manera fiable con la yema del dedo.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el que la región está centrada en el mapa de navegación.

5. Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4, en el que la región tiene al menos un área de 0,7 cm^{2}.

6. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que la pantalla de menú muestra una opción que puede seleccionarse que se refiere a la función de cálculo de una ruta alternativa.

7. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que la pantalla de menú muestra una opción que puede seleccionarse que se refiere a la función de cálculo de una ruta alternativa sin incluir una extensión predefinida de la carretera posterior.

8. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que la pantalla de menú muestra una opción que puede seleccionarse que se refiere a la función de cálculo de una ruta alternativa sin incluir una carretera predefinida.

9. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que la pantalla de menú muestra una opción que puede seleccionarse que se refiere a la función de volver a la ruta original.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que hay una pantalla de menú adicional a un nivel inferior de la estructura de menús, y esa pantalla de menú adicional muestra opciones que pueden seleccionarse que se refieren a una o más de las funciones distintas a las funciones que ya pueden seleccionarse a partir de la pantalla de menú.

11. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el mapa de navegación es una visualización previa o simulación de un viaje a lo largo de la ruta y la posición actual es una posición actual simulada.

12. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que cada opción que puede seleccionarse es una de las siguientes:

(a)

un icono gráfico;

(b)

una casilla de comprobación o control; o

(c)

un nombre.

13. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, que permite a un usuario modificar la forma en la que una ruta se evalúa o puntúa mediante un algoritmo de cálculo de rutas.

14. Dispositivo según la reivindicación 13, en el que el permitir la modificación de la manera en la que una ruta se evalúa o puntúa se consigue permitiendo que el usuario modifique la ponderación dada a cualquier elemento, utilizada en la evaluación de una ruta.

15. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, que muestra opciones que permiten al usuario iniciar diferentes modos de cálculo de rutas.

16. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, que muestra una opción para volver a calcular una ruta para incluir un POI de un tipo definido por el usuario.

17. Dispositivo según la reivindicación 16, en el que el dispositivo correlaciona vectores de los POI del tipo definido a vectores en diferentes rutas para permitir que seleccione sólo aquellas rutas que incluyan el POI requerido.

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18. Método para mostrar información de navegación, utilizándose el método en un dispositivo de navegación programado con un software y una base de datos de mapas que permiten planificar una ruta hacia un destino, en el que el dispositivo está programado además para que pueda mostrar un mapa de navegación de carreteras en 2D o en 3D sobre un dispositivo de navegación de pantalla táctil, mostrando el mapa la posición actual del dispositivo en una ruta planificada; caracterizado porque el usuario puede, tocando la pantalla, salir completamente del mapa de navegación de carreteras en 2D o 3D a una pantalla de menú que muestra una o más opciones que, si se seleccionan a través de un toque adicional, acción, inician un nuevo cálculo de la ruta para encontrar un desvío apartado de la ruta planificada.