PT1611416E - Dispositivo de navegação e proceso para a apresentação de percursos alternativos. - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"DISPOSITIVO DE NAVEGAÇÃO E PROCESSO PARA A APRESENTAÇÃO DE PERCURSOS ALTERNATIVOS"

Fundamentos da invenção 1. Campo da invenção A presente invenção refere-se a um dispositivo de navegação, o qual pode apresentar dados de navegação. 0 dispositivo tem particular aplicação como sistema de navegação interno de um veiculo automóvel. 2. Descrição da técnica anterior

Os dispositivos baseados no GPS (Global Positionning System - Sistema Global de Posicionamento) são bem conhecidos e são largamente utilizados como sistemas de navegação internos de automóveis. Pode fazer-se referência aos programas da série Navigator dos presentes requerentes, TomTom B.V.. Trata-se de programas que, quando correm num PDA (Personal Digital Assistant - Assistente Pessoal Digital) (como seja um Compaq iPaq) ligado a um receptor de GPS externo, permitem a um utilizador que introduza no PDA um ponto de partida e um endereço de destino. 0 programa calcula então o melhor percurso entre os dois pontos terminais e apresenta instruções acerca da forma como navegar ao longo desse percurso. Por meio da utilização da informação posicionai derivada do receptor de GPS, o programa pode determinar a intervalos regulares qual a posição do PDA (tipicamente montado na consola de um veiculo) e pode apresentar a posição actual do veiculo num mapa e apresentar (e exprimir por voz) instruções de navegação adequadas (por exemplo "viragem à esquerda a 100 2 m"). Gráficos, que representam as acções a serem executadas (por exemplo, uma seta virada para a esquerda, que indica uma viragem à esquerda a efectuar mais à frente) podem ser apresentados numa barra de estado e também ser sobrepostos nos cruzamentos/curvas etc., a que sejam aplicáveis nas estradas apresentadas no próprio mapa. Pode ser feita também referência a dispositivos, que integram um receptor de GPS contido no interior de um dispositivo de computação programado com uma base de dados de mapas e que pode gerar instruções de navegação num visor. 0 termo "dispositivo de navegação " refere-se a um dispositivo que permite a um utilizador navegar até um destino predefinido. 0 dispositivo pode ter um sistema interno destinado a receber dados de localização, como seja um receptor de GPS, ou pode apenas poder ser ligável a um receptor, o qual pode receber dados de localização. É conhecido proporcionarem-se os sistemas de navegação dos automóveis de modo a permitirem que o condutor, enquanto está a guiar o carro ao longo de um percurso calculado pelo sistema de navegação, iniciar uma renovação do cálculo do percurso. Isso mostra-se útil sempre que o veículo tenha de enfrentar trabalhos de construção ou grandes engarrafamentos.

Pode fazer-se referência à US 6118389, a qual descreve técnicas destinadas a efectuar uma renovação do cálculo de um percurso. A iniciação do cálculo de reencaminhamento exige a activação de um comutador específico de desvio, o que no entanto pode ser inconveniente para o utilizador. A US 5928307 descreve também um sistema com uma tecla "evitar" dedicada num teclado. 3

Faz-se também referência à US 5544060, a qual permite a um dispositivo que preveja o percurso calculado por meio da apresentação de ecrãs sucessivos, cada um deles de uma estrada diferente e das curvas que o veiculo deverá fazer; no entanto o utilizador tem de sequenciar manualmente cada um dos ecrãs sucessivos, por meio da utilização de um comutador de previsão, até que alcance a estrada que deseja excluir do percurso; selecciona então um comutador de cancelamento; é então calculado um novo percurso, o qual exclui a estrada que foi cancelada.

Finalmente, pode também fazer-se referência à US 5859628; embora este documento não descreva especificamente qualquer tipo de função de desvio para um sistema de navegação, descreve um dispositivo de navegação baseado num ecrã de toque. A presente invenção tem por objecto melhorar os aspectos de interacção com o utilizador da iniciação de um novo cálculo do trajecto.

Resumo da Invenção

Num primeiro aspecto, existe um dispositivo de navegação programado com uma base de dados de mapas e com programas, que permitem que seja planeado um percurso até um determinado destino, em que o dispositivo está ainda programado para ser capaz de apresentar uma estrada, em 2D ou em 3D, um mapa de navegação num ecrã de toque, o mapa, que mostra a posição actual do dispositivo ao longo de um trajecto planeado, mudar do mapa bidimensional ou tridimensional de navegação para um ecrã de menu, o qual apresenta uma ou mais opções que, se seleccionadas por meio de uma quarta acção de toque, iniciam um novo cálculo do 4 percurso, a fim de encontrar um desvio em relação ao percurso planeado.

Esta abordagem de interacção com o utilizador é mais simples, mais flexível e mais intuitiva do que as abordagens da técnica anterior, que exigem que o utilizador active uma tecla específica de desvio, baseada no hardware. Além disso, uma vez que um novo cálculo de um percurso apenas necessita de duas rápidas acções de toque no ecrã, pode ser completada com segurança por um condutor, mesmo enquanto está a guiar. 0 ecrã de menu pode apresentar opções seleccionáveis, referentes a uma ou mais das seguintes funções: (a) calcular percurso alternativo; (b) calcular percurso alternativo sem incluir uma extensão predefinida do percurso que falta percorrer ! (c) calcular percurso alternativo sem incluir uma estrada predefinida; (d) regressar ao percurso original.

Esta abordagem fornece ao condutor uma muito maior flexibilidade nas suas opções de renovação do cálculo do percurso do que aquela que estava disponível com os comutadores de desvio, ligados a cablagens rígidas, da técnica anterior.

Breve Descrição dos Desenhos A presente invenção será descrita com referência aos desenhos juntos, nos quais a Figura 1 é uma imagem de um ecrã para um dispositivo de navegação, que implementa a 5 presente invenção; a imagem do ecrã mostra uma vista em plano de um mapa e uma barra de estado, a qual corre ao longo da base da representação; A Figura 2 é uma imagem do ecrã de um dispositivo de navegação que implementa uma visão tridimensional; A Figura 3 é uma imagem de ecrã de um dispositivo de navegação, que apresenta diversas funções de planeamento do percurso, as quais permitem ao utilizador que peça ao dispositivo para traçar um novo percurso para o destino que (i) seja um percurso alternativo, (ii) evite um bloqueio da estrada, que ocorra imediatamente à frente; (iii) evite estradas predefinidas ou (iv) seja um regresso ao percurso original.

Descrição pormenorizada Visão genérica do sistema A presente invenção é implementada com base em programas da TomTom B.V., chamados Navigator. Os programas Navigator correm num ecrã de toque (isto é, controlado por meio de um estilete) de um PDA accionado por meio de um PC de bolso, como seja o Compaq iPaq. Fornece um sistema de navegação baseado no GPS, quando o PDA está acoplado a um receptor de GPS. 0 PDA combinado com o sistema receptor do GPS destina-se a ser usado como um sistema de navegação interno de um veiculo. A invenção pode também ser implementada sob qualquer outra forma de disposição do dispositivo de navegação, como seja uma integral, com receptor de GPS/computador/visor, ou um dispositivo desenhado para ser usado fora dos veículos (por exemplo destinado a caminhantes) ou para veículos diferentes de carros (por 6 exemplo aviões). 0 dispositivo de navegação pode implementar qualquer tipo de tecnologia de detecção de posição e não está limitado ao GPS; pode portanto ser implementado por meio da utilização de outros tipos de GNSS (Global Navigation Satellite System - Sistema Global de Navegação por Satélite) como seja o sistema Europeu Galileo. Da mesma forma, não está limitado aos sistemas de localização baseada em satélites/velocidade, podendo antes ser igualmente desenvolvido por meio da utilização de indicadores de referência baseados em terra ou em qualquer outro tipo de sistema que permita ao dispositivo a determinação da sua localização geográfica. 0 programa Navigator, quando corre num PDA, resulta num dispositivo de navegação, que faz com que seja reproduzido no ecrã o modo de navegação normal mostrado na Figura 1. Essa vista fornece instruções de condução por meio da utilização de uma combinação de texto, símbolos, orientação por meio de voz e de um mapa móvel. Os elementos chave da interface de utilizador são os seguintes: um mapa bidimensional 1 ocupa a maior parte do ecrã. 0 mapa mostra o carro do utilizador e as suas imediações próximas, girados de tal modo que a direcção na qual o carro se está a movimentar seja sempre "para cima". Correndo através do quarto inferior do ecrã encontra-se a barra de estado 2. A localização actual do dispositivo, tal como o próprio dispositivo determina por meio da utilização da verificação convencional por meio do GPS e a sua orientação (conforme se infere a partir da direcção da sua deslocação), é representada por uma seta 3. 0 percurso calculado pelo dispositivo (utilizando algoritmos de cálculo do percurso armazenados na memória do dispositivo, conforme aplicados aos dados de mapas armazenados numa base de dados de mapas 7 na memória do dispositivo) é representado por um percurso escurecido 4, sobreposto por setas, que fornecem a direcção da deslocação. No percurso escurecido 4, todas as acções principais (isto é, viragem de curvas, cruzamentos, rotundas, etc.) estão esquematicamente representadas pelas setas 5, que se sobrepõem ao percurso 4. A barra de estado 2 inclui também, no seu lado esquerdo, um esquema 6, que representa a acção seguinte (aqui, uma curva para a direita). A barra de estado 2 mostra também a distância até à acção seguinte (isto é, a curva à direita - sendo aqui a distância de 220 metros), conforme extraída de uma base de dados de todo o percurso calculado pelo dispositivo (isto é, a lista de todas as estradas e acções com elas relacionadas, que definem o percurso a ser tomado). A barra de estado 2 mostra também o nome da estrada actual 8, o tempo calculado até à chegada 9 (aqui 2 minutos e 40 segundos), a hora estimada de chegada actual 10 (11.36 am) e a distância até ao destino 11 (1,4 km). A intensidade do sinal do GPS é apresentada num indicador 12 à maneira do de um telemóvel.

Se o utilizador tocar no centro do ecrã 13, é então apresentado um menu de navegação: a partir desse menu podem ser iniciadas e controladas outras funções nucleares de navegação do âmbito do programa Navigator. Ao permitir que funções nucleares de navegação sejam seleccionadas a partir de um ecrã de menu, o qual é ele próprio muito facilmente chamado (por exemplo, com um afastamento de um passo, entre a representação do mapa e o ecrã de apresentação do menu) , simplifica muito a interacção do utilizador e torna isso mais rápido e mais fácil. 8 A área da zona de toque, que necessita de ser tocada pelo utilizador, é muito maior do que na maioria dos sistemas de ecrã de toque por meio de estiletes. Está desenhada de modo a ser suficientemente grande para ser fiavelmente seleccionada por um único dedo sem especial precisão; isto é, imitar as condições da vida real para um condutor enquanto dirige um veiculo; ele ou ela terá pouco tempo para olhar para um ecrã muito pormenorizado, com pequenos icones de controlo e ainda menos tempo para premir com precisão um desses pequenos ícones de controlo. Por isso, a utilização de uma área muito grande de ecrã de toque associada a uma determinada tecla virtual (ou tecla virtual oculta, como o centro do ecrã 13) é uma característica deliberada do desenho desta implementação. Ao contrário de outros programas baseados na utilização de estiletes, esta característica de desenho é consistentemente desenvolvida ao longo de todo o Navigator para seleccionar funções nucleares passíveis de ser necessárias a um condutor enquanto se encontra de facto a conduzir. Assim, sempre que ao utilizador é facultada a escolha de seleccionar ícones no ecrã (por exemplo, ícones de controlo, ou teclas de um teclado virtual, por exemplo para introduzir um endereço de destino), o desenho desses ícones/teclas é mantido simples e as zonas do ecrã de toque associadas são expandidas até uma tal dimensão que cada ícone/tecla pode ser seleccionada sem ambiguidades por meio do dedo. Na prática, a zona associada do ecrã de toque, será da ordem de pelo menos 0,7 cm2 e será tipicamente uma zona quadrada. No modo normal de navegação, o dispositivo apresenta um mapa. Tocando no mapa (isto é, a representação sensível ao toque) uma vez (ou duas vezes numa implementação diferente) perto do centro do ecrã (ou qualquer parte do ecrã noutra implementação) chamará então um menu de navegação (ver Figura 3) com 9 grandes ícones, correspondentes a diversas funções de navegação, como seja a opção de calcular um percurso alternativo e recalcular o percurso de maneira a evitar a secção seguinte da estrada (útil quando se enfrenta uma obstrução ou um grande congestionamento); ou recalcular o percurso de modo a evitar estradas específicas, constantes de uma lista. A estrutura física do próprio dispositivo pode não ser fundamentalmente diferente de qualquer computador manual convencional, que não seja o receptor de GPS integral ou uma alimentação de dados de GPS vinda de um receptor de GPS externo. Assim, a memória armazena os algoritmos de cálculo do percurso, a base de dados de mapas e programas de interface de utilizador; um microprocessador interpreta e processa as introduções do utilizador (por exemplo, através da utilização de um dispositivo de ecrã de toque para introduzir os endereços de partida e de destino e todas as introduções de controlo) e desenvolve os algoritmos de cálculo do percurso, a fim de calcular o percurso óptimo. "Óptimo" pode referir-se a critérios como menor tempo ou menor distância, ou quaisquer outros factores relacionados com o utilizador.

Mais especificamente, o utilizador introduz, da maneira normal, a sua posição de partida e o destino desejado no programa Navigator, que corre no PDA, por meio da utilização de um teclado virtual. 0 utilizador selecciona então a maneira pela qual é calculado um percurso de deslocação: são oferecidos diversos modos, como sejam um modo "rápido", o qual calcula o percurso com muita rapidez, mas em que o percurso pode não ser o mais curto; um modo "completo", que procura todos os percursos possíveis e 10 localiza o mais curto, mas leva mais tempo a calculá-los etc. Outras opções são possíveis, com um utilizador a definir um percurso que seja cénico - isto é, que passe pelo máximo de POI (Points of interest - pontos de interesse) marcados como locais de vistas de beleza singular, ou passe pelo maior número de POI de possível interesse para crianças ou que utilize o menor número de cruzamentos, etc.

As próprias estradas encontram-se descritas na base de dados de mapas, que faz parte do Navigator (ou é acedida de qualquer outro modo por ele) que corre no PDA soba a forma de linhas - isto é, vectores (por exemplo, ponto de partida, ponto terminal, direcção para uma estrada, com toda uma estrada a ser constituída por muitas centenas de tais secções, cada uma delas definida de forma única por parâmetros de direccionamento ponto de partida/ponto terminal). Um mapa é portanto um conjunto de tais vectores das estradas, mais pontos de interesse (POI), mais nomes das estradas, mais outras caracteristicas geográficas, como sejam limites de parques, limites de rios etc., os quais são todos definidos em termos de vectores. Todas as caracteristicas dos mapas (por exemplo, vectores das estradas, POI etc.) são definidas num sistema de coordenadas, o qual corresponde ou se relaciona com o sistema de coordenadas do GPS, permitindo que o posicionamento de dispositivo, conforme determinado através de um sistema de GPS, seja localizado na estrada relevante apresentada num mapa. O cálculo do percurso utiliza algoritmos complexos, que fazem parte do programa Navigator. Os algoritmos são aplicados para indicar grande número de potenciais 11 percursos. 0 programa Navigator avalia-os então tendo em conta os critérios definidos pelo utilizador (ou os valores por defeito do dispositivo), como seja um rastreio de modo completo, com um percurso cénico, a passar por museus e sem câmaras de detecção de velocidades. 0 percurso que melhor se enquadre nos critérios definidos é então calculado por um processador, no PDA e depois armazenado numa base da dados, na RAM (Random Access Memory - Memória de Acesso Aleatório), como uma sequência de vectores, nomes de estradas e acções a serem executadas em pontos terminais de vectores (por exemplo, correspondentes a distâncias predeterminadas ao longo de cada uma das estradas do percurso, como seja, passados 100 metros, virar à esquerda para a rua x).

Renovação do cálculo do percurso

Uma implementação da presente invenção facilita o acesso a funções, que permitem que sejam recalculados percursos alternativos por meio da colocação de um menu de icones gráficos (ou de qualquer outro tipo de forma ou opção para permitir a selecção das funções, como sejam listas, caixas de verificação, etc.) num ecrã de menus, o qual é facilmente acedido a partir do ecrã principal de navegação - isto é, o ecrã que é apresentado durante a navegação de facto ou simulada/de previsão. Conforme notado acima, no modo de navegação normal (e também no modo de "demonstração de percurso" para a navegação simulada/de previsão - ver mais à frente), o dispositivo apresenta um mapa animado, o qual mostra a localização do dispositivo de navegação à medida que a deslocação progride. Tocando-se no mapa (isto é, no visor sensível ao toque) uma vez (ou, numa implementação diferente, duas vezes) perto do centro do ecrã (ou, noutra implementação, em qualquer parte do ecrã) 12 chamar-se-á então um ecrã de menu "Recalcular" (ver Figura 3), com grandes ícones, correspondentes a diversas funções, como sejam a opção de calcular um percurso alternativo 3C; recalcular o percurso de modo a evitar a secção seguinte da estrada 3A (útil quando se enfrenta um bloqueio da estrada); e recalcular o percurso de modo a evitar estradas específicas, constantes de uma lista 3B. As secções seguintes descrevem em mais pormenor estas e outras funções alternativas de percursos. Algumas dessas funções podem ser iniciadas directamente a partir do menu de renovação do cálculo; outras podem encontrar-se a um nível mais profundo na estrutura dos menus. No entanto, todas podem ser iniciadas por meio da selecção de opções tais como ícones gráficos, listas, caixas de verificação, as quais se encontram associadas, sem ambiguidades, a áreas de ecrãs de toque, que são suficientemente grandes para permitir ao utilizador que as seleccione com as pontas dos dedos ao mesmo tempo que conduz com segurança, tendo tipicamente uma área de pelo menos 0,7 cm2.

Função alternativa de percurso: "evitar bloqueio de estrada"

Com esta função, um utilizador poderá seleccionar uma função "evitar bloqueio de estrada" 3A, a qual faz com que o sistema recalcule um percurso com base no facto de a estrada imediatamente à frente (ou situada a alguma distância definida pelo utilizador ou tomada como defeito pelo sistema, por exemplo 100 metros) estar bloqueada.

Conforme indicado anteriormente, um algoritmo de planificação no Navigator criará um percurso óptimo (óptimo pode referir-se a critérios tais como o tempo mais curto ou a mais curta distância, ou a alguns outros factores) por 13 meio da exploração de diferentes percursos e sua comparação com os critérios exigidos. Dessa maneira, é gerado um percurso que corresponde melhor aos critérios definidos. Se, durante a condução real ao longo de um percurso, se der um acontecimento inesperado, que obrigue o utilizador a desviar-se do percurso previamente calculado, como seja um bloqueio da estrada, o utilizador pode informar o programa Navigator de que a estrada imediatamente à sua frente se encontra bloqueada e pede ao programa para recalcular um novo percurso, tomando a sua posição actual como nova posição de partida, mas tomando o primeiro desvio possível em relação ao percurso antigo calculado. Esse primeiro desvio poderá situar-se à frente ou atrás da posição actual do carro. 0 sistema, ao construir um novo percurso, explora um grande número de percursos possíveis para o destino, a partir da posição actual, mas exclui a estrada situada imediatamente à frente. A selecção da função "evitar bloqueio da estrada" 3A tem de ser rápida e envolver um número absolutamente mínimo de interacções no ecrã para minimizar a distracção do condutor. Isso pode ser conseguido pelo utilizador, por poder mudar do modo de navegação normal (no qual a posição actual do carro é apresentada num mapa, conforme se mostra nas figuras 1 ou 2) para o menu de modo de Renovação do cálculo, conforme se mostra na Figura 3, por meio da compressão de uma tecla ou da selecção de qualquer ponto do ecrã ou pela selecção de uma determinada região do ecrã. Onde tenha de ser seleccionada uma determinada selecção (por exemplo, o centro aproximado do mapa), a zona de toque de activaçâo é suficientemente grande para que possa ser seleccionada, fácil e fiavelmente, por um utilizador, por meio das pontas dos dedos, sem necessitar de olhar 14 cuidadosamente para o ecrã durante mais do que um breve momento. Uma zona de toque de 0,7 cm2, centrada no mapa, revelou-se suficiente. O modo de menu da Figura 3 apresenta um pequeno número de grandes icones, um dos quais é a opção "evitar bloqueio da estrada" 3A. Este pode ser seleccionado com um toque; quando isso acontece o programa recalcula o percurso e dá instruções, da forma normal (voz; e/ou avisos no ecrã de navegação) para permitir ao utilizador que prossiga para o seu destino, mas que evite a estrada imediatamente à sua frente.

Função alternativa de percurso: "evitar uma estrada especifica"

Esta função permite a um utilizador seleccionar fácil e rapidamente uma estrada especifica, nomeada 3B para a assinalar como bloqueada, de modo que pode utilizar informação oriunda de informações de trânsito radiodifundidas em tempo real.

Enquanto está a ouvir o rádio, um utilizador pode ouvir que uma determinada estrada, ou talvez parte de uma autoestrada entre cruzamentos definidos, se encontra bloqueada ou muito congestionada. Se essa estrada estiver no percurso calculado pelo utilizador, mesmo que possa encontrar-se a muitos quilómetros de distância, então ele quererá que o programa recalcule um novo percurso com a maior brevidade possível. O sistema faz isso através do cálculo de um percurso para o destino final, por meio da utilização da posição actual como posição de partida e da exploração de diferentes percursos até ao destino, mas excluindo a estrada indicada como devendo ser evitada. O novo percurso 15 será então calculado com utilização de algoritmos de cálculo normal de percursos e o utilizador será desviado para o novo percurso. A selecção da função "evitar estrada especifica" 3B tem também de ser rápida e envolver um número mínimo absoluto de interacções com o ecrã a fim de minimizar a distracção do condutor. Isso pode ser conseguido pelo facto de o condutor poder comutar do modo de navegação normal (Figuras 1 e 2, nas quais a posição actual do carro é mostrada num mapa) para um menu de modo de renovação do cálculo, conforme descrito anteriormente (por exemplo, através da selecção de uma determinada região no ecrã): o menu de renovação do cálculo apresenta um certo número de ícones grandes, diversos dos quais são estradas com nomes 3B situadas no percurso, os quais, se seleccionados, podem ser escolhidos por meio de um toque; quando isso se dá, o programa recalcula e fornece instruções da maneira normal (voz: e/ou avisos de navegação no ecrã) para permitir ao utilizador que prossiga para o seu destino, mas evite a estrada situada imediatamente à frente. 0 dispositivo pode ter um espaço de ecrã limitado para apresentar muitas estradas para exclusão; a implementação da Figura 3 apresenta uma lista de três. Essas três são seleccionadas por meio da utilização de diversos parâmetros de avaliação (por exemplo, uma história anterior de o utilizador as desejar evitar; as três maiores estradas seguintes), ou devido a informação de trânsito dinâmica, actualizada, recebida pelo dispositivo de uma fonte actualizada de dados de trânsito, que indique que essas são as três estradas seguintes do trajecto, que são afectadas por perturbações de trânsito de qualquer tipo. 16

Uma opção final "original" 3D permite ao utilizador limpar todas as introduções de renovação do cálculo anteriores e recalcular o percurso original.

Um certo número de outras opções de navegação pode ser iniciado a partir de uma hierarquia de menus mais profunda do que a do menu da Figura 3. Essas são descritas abaixo.

Funções alternativas de percurso: "penalizações"

Com esta função, o sistema pode também fornecer a um utilizador a possibilidade de marcar determinados pontos/regiões como bloqueadas ou lentas ou dar penalizações (ou inversamente, prémios) a um ponto/região para avaliar um percurso, que se afaste de (ou para) esse ponto/região e fazer o sistema auto-recalcular um percurso alternativo (ou mesmo o percurso original).

Os algoritmos de renovação do cálculo do percurso operam por meio da atribuição de valores a diferentes percursos possíveis relativamente a diferentes critérios (por exemplo, valores para o tempo de percurso, valores para a extensão do percurso, etc.) e depois pela determinação de qual o percurso que possui a melhor pontuação geral. Normalmente, o utilizador não pode interagir directamente com a forma como o algoritmo trata as estradas, cruzamentos e outras caracteristicas viárias. Mas no Navigator isso é possível: o utilizador pode alterar directamente a forma como o algoritmo de planeamento do percurso avalia ou valoriza uma estrada, por meio da atribuição de penalizações/prémios a quaisquer itens, por exemplo pontos/regiões, que afectem a pontuação do planeamento do percurso. 0 algoritmo de planeamento do percurso guarda uma lista de todas as estradas/cruzamentos sob a forma de 17 vectores associados a cada um dos percursos calculados, desde a partida até à chegada; cada item (por exemplo, secção de estrada, curva, etc.) terá tipicamente diversos parâmetros associados a ele, os quais são usados para no processo de atribuição de pontuação para a avaliação de um percurso melhor. Por isso, é expedito alterar-se a pontuação do percurso com base em diferentes avaliações para tipos diferentes de itens. Por exemplo, a um utilizador podem desagradar os cruzamentos; neste caso a pontuação das estradas poderá contar o número de cruzamentos em percursos alternativos e depois avaliar mais favoravelmente percursos com menos cruzamentos. De forma semelhante, estradas dentro de determinadas regiões definidas pelo utilizador poderão ter alguns dos seus parâmetros de pontuação alterados para modificar a probabilidade de ser escolhido um percurso por meio da sua utilização (seja para aumentar ou para diminuir a probabilidade da selecção). Para permitir ao utilizador a alteração da avaliação dada a diferentes itens, o dispositivo poderá apresentar uma lista desses itens ao lado de caixas de verificação (por exemplo, "Gosto" e "Não gosto"). Cada utilizador poderá então estabelecer um perfil pessoal, o qual defina as suas preferências pessoais (por exemplo, uma pessoa poderá preferir sempre o cénico e o histórico; outro a condução directa com um mínimo de cruzamentos; ainda outro, sempre a distância o mais curta possível, independentemente da complexidade).

Um utilizador poderá também penalizar cruzamentos complexos específicos ou um percurso simulado (ver as função "Demonstrar percurso" mais abaixo) se lhe desagradarem, ou então poderá indicar que deseja menos curvas e o dispositivo contará então o número de curvas em percursos 18 alternativos e dará preferência a percursos com menos curvas.

Função alternativa de percurso: auto-geração

Um utilizador pode também seleccionar simplesmente "percurso alternativo" 3C se desejar ver outro percurso possível: o sistema recalcula então um percurso, não utilizando pelo menos 80% das estradas do percurso anterior. Se esse percurso ainda for inadequado, o utilizador pode obter outro percurso alternativo, de novo por meio da selecção de "percurso alternativo" 3C.

Planeamento de percurso alternativo: selecção dos modos de cálculo

Um utilizador pode seleccionar os modos de planeamento "normal", "restrito" ou "rápido": cada um deles resulta num algoritmo diferente de planeamento de percursos usado para calcular o percurso, seja normalmente, seja estritamente (o que pode levar muitos minutos, já que são exploradas muitas permutas) ou rapidamente (o que pode levar apenas alguns segundos, já que são assumidos pressupostos simplificadores acerca do percurso óptimo).

Planeamento de percurso alternativo: navegação POI O sistema oferece uma opção de "navegação para o ponto de interesse mais próximo". Este fornece, em primeiro lugar, uma lista básica de ícones de POI (points of interest -pontos de interesse) para o pequeno conjunto dos tipos de POI mais frequentemente utilizados. A lista é inicializada para tipos genericamente úteis de POI (para os condutores dos carros), como sejam postos de abastecimento, restaurantes, parques de estacionamento etc. 19

Desse modo, um condutor pode pedir com muita facilidade ao programa para calcular um novo percurso, que o irá dirigir para o posto de abastecimento mais próximo etc. Isso pode verificar-se durante a condução - isto é, o utilizador apercebe-se de que tem pouco combustível e de que terá necessidade de que o percurso seja recalculado de modo a passar por um posto de abastecimento, embora mantendo o destino original. 0 sistema pode efectivamente recalcular um percurso com o POI relevante mais próximo como destino e a localização actual como ponto de partida. 0 utilizador pode ajustar manualmente os tipos para os adaptar às suas próprias necessidades. Além disso, pelo menos um dos ícones auto-ajustar-se-á ao tipo mais recentemente utilizado que não esteja já na lista. A renovação do cálculo de um percurso de modo a incluir um POI exige que o sistema implemente uma busca de POI. Isso será normalmente efectuado por meio da definição de um ponto e da pesquisa, externamente a esse ponto, para localizar os POI relevantes. A aplicação desta abordagem para encontrar POI ao longo de um percurso será impossível num PDA, porque com efeito se estaria a replicar uma busca para todos os pontos situados ao longo do percurso (potencialmente milhões de buscas separadas para um percurso longo, o que seria uma carga demasiado pesada). Nesta implementação, esta abordagem é revertida por meio da tomada de cada POI relevante e da sua consideração como um vector/linha, que também define parte da estrada - um processo de correlação simples e rápido entre POI e linhas de percurso, que pode ser rapidamente repetido para todos os POI relevantes e para estrada candidata. Este processo 20 de localização de POI pode ser usado sempre que seja necessário encontrar POI. Quando se recalcula um percurso de modo que inclua um POI de um determinado tipo, o algoritmo de cálculo do percurso toma como sua posição de partida a localização actual e mantém o destino original. Selecciona então apenas os percursos que incluem o POI do tipo requerido (utilizando o processo de simples correlação, de ver se algum vector da estrada calculada coincide com o vector associado com cada POI do tipo requerido) e avalia mais favoravelmente aqueles que possuem POI mais próximos da localização actual.

Função de demonstração de percurso A presente invenção implementa uma função de previsão ou simulação de "demonstração de percurso". Esta permite ao utilizador ver todo o percurso proposto, conforme calculado pelo programa Navigator, à maneira de uma animação, como se estivesse a conduzir ao longo do mesmo. Em primeiro lugar é calculado um percurso da maneira normal. Depois é automaticamente apresentado pelo dispositivo um icone ou menu de opções "demonstração de percurso", após o percurso ter sido calculado. Como em todas as principais funções de navegação, esta é representada por um icone grande, com uma área de ecrã de toque associada suficientemente grande para ser facilmente seleccionada pela ponta de um dedo, como seja com pelo menos 0,7 cm2. Depois do icone ter sido seleccionado, o dispositivo apresenta uma sequência de mapas de previsão, que mostra o carro a deslocar-se entre uma posição de partida e o destino. Geralmente, os mapas serão animados de modo a desenrolar-se para além de um ponto fixo, que representa a posição do veiculo, embora seja possível disporem-se de modo a que a posição do veículo avance como se estivesse a deslocar-se ao longo de 21 uma estrada, ou para que haja qualquer combinação de movimentos relativos entre o carro e o percurso.

Outras funções de controlo úteis podem imitar funções de controlo de video/reprodutor de media que se encontram num PC; por exemplo, avanço rápido através da simulação/previsão e pausa, reprodução e retorno. Os dados da barra de estado (especialmente a hora de chegada, tempo de viagem restante e distância restante a percorrer) deverão manter-se precisos à medida que a simulação do percurso off-line (virtual) se desenrola. Isso proporciona ao utilizador uma boa percepção, não só da definição espacial do percurso, como também da sua definição temporal.

Durante a previsão normal (isto é, quando um botão "reproduzir" de um controlo ao estilo dos reprodutores de media é seleccionado), o nome de cada uma das estradas é apresentado na barra de estado 8. Um refinamento possível é apenas se apresentar o nome de uma estrada se ele se mantiver visível durante mais do que um espaço de tempo predeterminado (por exemplo, 1 segundo). Dado que a previsão avança rapidamente, os nomes podem não ser apresentados se não forem legíveis (em implementações menos sofisticadas esta característica pode não estar presente). Os nomes das estradas podem também ser apresentados se for seleccionada a pausa ou se a velocidade simulada do veículo for reduzida de qualquer outra forma abaixo de um nível definido.

Durante a previsão normal, os nomes das estradas são por isso apresentados na barra de estado 8 ou sobrepostos sobre a própria estrada no mapa (seja bidimensional seja 22 tridimensional), da mesma maneira em que são apresentados durante o funcionamento normal em tempo real, aumentando muito o realismo e a utilidade da função de previsão. A função "demonstração de percurso" é de muita ajuda, por exemplo para permitir aos utilizadores/passageiros que tenham acesso e confirmem que o percurso é aceitável. 0 utilizador pode familiarizar-se com os nomes das estradas no mesmo contexto em que elas irão aparecer no dispositivo quando estiver de facto a conduzir. Em alguns veículos, como sejam táxis, isso é particularmente valioso para o passageiro. É também muito útil para finalidades de ponto de venda, a fim de captar o olhar de potenciais compradores do programa Navigator e do sistema GPS; assim, numa loja de venda a retalho, pode ser desejável a reprodução do trajecto num PDA que utilize o Navigator. 0 utilizador pode, por isso, com a presente invenção, pedir a simulação de toda a deslocação ao longo do percurso num mapa apresentado no dispositivo: de uma maneira convencional, a posição do carro no mapa apresentado é marcada por meio de uma seta; à medida que a simulação da deslocação progride, as ruas movimentam-se, passando pela seta do carro, a qual, optimamente, se encontra fixada a aproximadamente 1/3 acima da base do mapa e centrada. 0 carro é portanto apresentado a navegar de facto ao longo do percurso calculado pelo programa Navigator. Dessa maneira um utilizador pode verificar se o percurso parece aceitável; o utilizador pode, por exemplo, preferir um percurso que evite uma determinada região e pode desejar confirmar se o percurso sugerido pelo programa se desvia dela. Ou o utilizador pode simplesmente sentir-se mais à vontade a conduzir por um percurso que lhe tenha sido previamente descrito e apresentado em pormenor pelo 23 programa. Num ponto de venda do sistema, a simulação poder repetir-se continuamente.

Os mapas animados podem ser vistas bidimensionais (por exemplo, conforme mostrado na Figura 1) ou tridimensionais, conforme mostrado na Figura 2. As animações em 3 dimensões (tal como as vistas de mapas tridimensionais em tempo real) podem ser alteradas para se modificar a altura da visão simulada; por exemplo, para uso na aviação, pode ser muito útil ser-se capaz de apresentar a vista tridimensional de todo um percurso de voo, a partir de uma altitude simulada utilizável pelo piloto. Essa altitude pode variar automaticamente, dependendo da altitude o avião; além disso, os controlos da altitude simulada (bem como outros tipos de alteração da perspectiva) podem ser adicionados como, por exemplo, icones de controlo na margem do ecrã. A altura simulada acima do solo e/ou a perspectiva do mapa tridimensional podem também alterar-se automaticamente, à medida que se altera a velocidade de progressão - por exemplo, para uma previsão muito rápida (correspondente a uma velocidade muito rápida do veiculo) a altura simulada acima do solo pode aumentar para proporcionar uma melhor visibilidade. A função de demonstração do percurso pode também ser utilmente desenvolvida quando o utilizador deseje que seja calculado pelo dispositivo um percurso alternativo e queira esse percurso alternativo animado como uma simulação ou previsão virtual. Por exemplo, enquanto a simulação está a correr, o utilizador pode, por meio do toque no ecrã, mudar da simulação para um ecrã de menu (Figura 3) , o qual apresenta uma ou mais opções que, se seleccionadas através de uma acção de toque, iniciam um novo cálculo do percurso. 24 0 ecrã do menu apresenta ícones relacionados com uma ou mais das seguintes funções: (a) calcular percurso alternativo; (b) calcular percurso alternativo sem incluir a extensão predefinida da estrada imediatamente à frente; (c) calcular percurso alternativo sem incluir uma estrada predefinida;

Uma vez executado um novo cálculo, o dispositivo apresenta automaticamente uma opção para iniciar uma simulação desse percurso recalculado. A função de previsão pode igualmente ser iniciada durante a actual progressão real ao longo do percurso calculado; o utilizador pode, por exemplo, desejar recalcular um novo percurso (talvez por ter encontrado um grande congestionamento); toca então o ecrã para sair do mapa de navegação e depois alcançar o ecrã de menu, o qual apresenta a opção de novo cálculo do percurso (Figura 3) . Uma vez completo o novo cálculo, o dispositivo apresenta automaticamente um ícone de "demonstração de percurso". Este é particularmente útil após um novo cálculo durante uma deslocação real, já que o utilizador pode desejar verificar se o percurso recalculado é adequado (por exemplo, se não inclui estradas que o utilizador sabe agora não deverem ser usadas devido a congestionamentos etc.) por meio do visionamento da previsão/simulação.

Lisboa, 30 de Agosto de 2007

Claims (18)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de navegação programado com uma base de dados de mapas, o qual permite que seja planeado um percurso até um destino, no qual o dispositivo está ainda programado para poder apresentar um mapa de navegação rodoviária bidimensional ou tridimensional, num ecrã de toque de apresentação, apresentando o mapa a posição actual do dispositivo num percurso planeado, caracterizado pelo facto de o utilizador poder, por meio do toque no ecrã, mudar completamente do mapa de navegação bidimensional ou tridimensional para um ecrã de menu, o qual apresenta uma ou mais opções que, se seleccionadas por meio de outro toque, acção, iniciam um novo cálculo para encontrar um desvio do percurso planeado.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a mudança de tarefa ser iniciada por meio de um toque único ou duplo, em qualquer ponto do ecrã.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a tarefa ser sempre iniciada por meio de um toque simples ou duplo numa região do ecrã de toque, com um tamanho que seja suficientemente grande para permitir a sua selecção fiável com a ponta de um dedo.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de a região estar centrada no mapa de navegação. 2

5. Dispositivo de acordo com a a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo facto de a região ter pelo menos 0,7 cm2 de área.

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o ecrã de menu apresentar uma opção seleccionável relacionada com a função de calcular um percurso alternativo.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o ecrã de menu apresentar uma opção relacionada com a função de calcular um percurso alternativo, sem incluir uma extensão predefinida da estrada imediatamente adiante.

8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o ecrã de menu apresentar uma opção seleccionável relacionada com a função de calcular um percurso alternativo, sem incluir uma estrada predefinida.

9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o ecrã de menu apresentar uma opção seleccionável relacionada com a função de reverter para o percurso original.

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 6-9, caracterizado pelo facto de haver ainda um outro ecrã de menu, a um nível mais profundo da estrutura de menus e por esse outro 3 ecrã de menus apresentar opções seleccionáveis relacionadas com uma ou mais das funções, que não sejam as funções já seleccionadas a partir do ecrã de menu.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o mapa de navegação ser uma previsão u simulação de uma deslocação ao longo do percurso ed a posição actual ser uma posição actual simulada.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de cada uma das opções seleccionáveis ser uma das seguintes: (a) um icone gráfico; (b) uma caixa de controlo ou de verificação; ou (c) um nome

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de permitir a um utilizador que altere a forma como um percurso é avaliado ou pontuado por um algoritmo de cálculo de percurso.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de se conseguir a alteração da forma como um percurso é avaliado ou pontuado por meio da permissão dada ao utilizador para alterar o peso dado a qualquer item utilizado na avaliação de um percurso. 4

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de apresentar opções, que permitem ao utilizador iniciar diferentes modos de cálculo de percursos.

16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por apresentar uma opção para recalcular um percurso de modo a incluir um POI de um tipo definido pelo utilizador.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto de o dispositivo correlacionar vectores de POI do tipo definido com vectores em diferentes percursos, para lhe permitir seleccionar apenas os percursos que incluem POI requerido.

18. Processo de apresentação de informação de navegação, sendo o processo desenvolvido num dispositivo de navegação programada com uma base de dados de mapas e um programa, que permite que seja planeado um percurso até um destino, em que o dispositivo está ainda programado para poder apresentar um mapa de navegação rodoviária bidimensional ou tridimensional, num ecrã de toque de apresentação, mostrando o mapa a posição actual do dispositivo ao longo de um percurso planeado, caracterizado pelo facto de o utilizador poder, por meio de toque no ecrã, mudar de tarefa completamente, de um mapa de navegação rodoviária bidimensional ou tridimensional, para um ecrã de menu, o qual apresenta uma ou mais opções que, se seleccionadas por meio de mais uma acção de toque, 5 iniciam um novo cálculo do percurso para encontrar um desvio do percurso planeado. Lisboa, 30 de Agosto de 2007