專利名稱：提供費用信息的導航設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及導航設備，它包括數據庫系統、處理單元、和選擇單元，數據庫系統包括數據，數據包含用于給導航設備產生路線地圖的路線地圖信息，處理單元處理包含路線地圖信息的數據，選擇單元用于選擇地圖上特定的路線。本發(fā)明進一步涉及在導航設備中提供費用信息的方法，和計算到預定目的地的行駛時間的方法，這也依靠導航設備中提供的費用信息。
背景技術：
在通常用于車輛的傳統導航設備中，車輛的當前位置被檢測，車輛的駕駛員通過利用路線地圖信息被引導到預定目的地，導航設備的數據庫系統提供路線地圖信息。
在傳統的導航設備中，其使用者也具有選擇不同路線的可能性。使用者具有選擇權，來選擇行駛時間應該最小化的最快路線，或行駛距離應該最小化的最短路線，或路線應該具有優(yōu)美的風景，或可能觀光的風景路線，或感興趣的地點應該位于沿線上。導航設備的使用者也具有這樣的可能性，即“告訴”導航設備來確定到預定目的地的一條路線，應該避免甚至排除汽車高速公路，或隧道，或右轉或左轉。
進一步，為計算到預定目的地的一條路線，可能有多種不同路線變化，并可由導航設備提出。然而，對于這些路線的某一些來說，結合特定的路線所產生的費用可以有很大不同。這是由于這樣一個事實，即對于一條路線的某些區(qū)段來說，必須支付路線通行費。有一些情況是，在小范圍的行駛時間內到預定目的地的不同路徑具有不同的費用，這些費用可能彼此相差很大。尤其是，對于需要控制大量車輛的車隊管理來說，產生于路線通行費的這些額外費用對于車隊的費用-效率處理可能產生重要的作用。
因此，在現代的導航設備中，需要提供詳細的信息，當選擇到預定目的地的特定路線時，該詳細信息可用于確定準確的費用。

發(fā)明內容
這種需求由導航設備、數據庫系統來滿足，該數據庫系統進一步包括包含費用信息的數據，費用信息包括有關在地圖上選擇特定路線所產生的費用的信息。借助這一費用信息，當利用到達一個預定目的地的特定路線時，可以計算準確的費用信息并顯示給導航設備的使用者，或管理多個車輛的路徑的任何第三人(如車隊的管理人)。
通常，包括路線地圖信息的數據被表示為一系列的路線區(qū)段。這些路線區(qū)段可以不同的數學形式來表示，可以是具有路線區(qū)段的長度和方向的矢量，或者是回旋曲線，或代表路線地圖數據的任何其它方式。根據本發(fā)明，有關選擇地圖的特定路線區(qū)段所產生的費用信息與特定的路線區(qū)段相聯系。這意味著，對于有關使用這條路線所產生的費用的每條路線來說，相關費用與該路線區(qū)段相聯系。當到預定目的地的特定路線被選擇時，組成該路線的路線區(qū)段可以連同其各自費用而被確定。
在導航設備中使用的數據庫系統可以幾種不同方式配置。根據本發(fā)明的第一個實施例，數據庫系統可包括包含數據的第一數據庫，該數據包含路線地圖信息。如果路線地圖信息被表示為一系列的路線區(qū)段，第一數據庫包括不同的路線區(qū)段。進一步，第一數據庫還可包括費用信息，每一項費用信息到與特定的路線區(qū)段相聯系。憑借這一安排，可容易地計算有關使用特定路徑所產生的費用，當費用信息被“連接”到每個路線區(qū)段，路線區(qū)段的總和形成了到特定目的地的路徑，而每個路線區(qū)段的費用的總和是總的費用。
數據庫系統還可包括第二數據庫，第二數據庫包括了包含費用信息的數據。在這一安排中，包括表示為一系列路線區(qū)段的路線地圖信息的第一數據庫包括每個路線區(qū)段的地理位置數據。在本實施例中，第二數據庫包括了包含費用信息和地理位置數據的數據，這樣，每一項費用信息至少與一個地理位置數據相聯系。應該理解的是，有許多其它把費用信息包括在數據庫系統中的可能性。費用信息可能取決于所使用的車輛類型(客車、貨車、摩托車、所用車輛的長度、重量、乘客數量等)。因此，可以提供輸入方式來輸入所需的參數，以便根據所用車輛來確定費用。
根據本發(fā)明，費用信息可包括一個依賴于行駛距離的第一費用和/或依賴于選擇路徑的第二費用。在這一背景下，第一費用是只依賴于行駛距離的費用，這也許取決于所用車輛的類型，例如燃料消耗。這些第一費用可進一步包括依賴于車輛價值的費用和保險所需的費用，等等。這些第一費用，通常表示為每公里的費用，主要取決于行駛的距離，這是因為這些費用隨行駛的公里數而變化。第一費用還取決于所用路線的類型，如，使用的是高速公路、鄉(xiāng)間道路或是城鎮(zhèn)中的街道。進一步，這些費用還取決于這一事實，即所用路線是否是鋪砌的路線。這些費用通常不依賴于選擇的路徑，這樣，這一背景下的這些費用可被稱作第一費用。取決于選擇路徑的第二費用應該包括使用特定路線時，所有必須支付的費用，如，路線通行費，貼花的費用，渡輪費用，隧道費用，每單位距離的通行費，或電動火車的費用。這些第二費用包括，當使用特定區(qū)段的路線時，作為額外費用必須支付的所有費用。這些費用還可以包括過橋必須支付的費用。當使用收費系統時，這些第二費用也可取決于行駛距離，其中車輛按每公里來收費，如同在意大利的情形。盡管這些第二費用還可以取決于行駛的距離，但它們主要取決于選擇的路徑，并在本文中稱為第二費用。在本文中，“貼花”(vignette)一詞是用于描述有權使用特定類型的路線而必須支付的一筆總費用的情況。這些貼花當前應用在如澳大利亞或瑞士的高速公路的使用中。在這一情況下，費用不取決于行駛的距離，這樣，必須支付的一筆總費用不取決于車輛的駕駛員在這些路線上行駛很短的距離或是很長的距離的事實。這些貼花通常是在特定的時段內有效，如幾個月或一年。第一費用也可以取決于時間。例如，對于貨物的運輸來說，可以提供每個時間單元的費用。然后，總的費用可取決于行駛的時間。如果為使用特定的路徑，駕駛員不得不等候以使用特定部分的路徑(如，等候渡輪)，第一費用還取決于所需的行駛時間。為了計算取決于時間的費用，可以提供(渡輪的)時間表，以計算準確的等候時間和與時間有關的費用。進一步，當車輛的使用者沒有及時到達，這樣也必須考慮延遲到達的費用，額外的費用可能也是必要的。
導航設備可以進一步包括一個計算單元，用于計算到一個預定目的地的路徑和用于計算到所述的預定目的地的距離，以及確定有關選擇到所述預定目的地的所述特定路徑所產生的第一和/或第二費用。可將第一和/或第二費用通知給車輛的駕駛員或任何其他人員，如一個車隊的監(jiān)督管理人員?？赡艿氖?，導航設備的使用者可能只對有關選擇一個特定路徑所產生的第二費用感興趣，這是由于燃料消耗所產生的第一費用等對于車輛的使用者是不重要的。如果車輛的使用者不用支付燃料費用或不擁有他所使用的車輛，就可能是這種情況。還可能的是，導航設備的使用者只對取決于行駛距離的第一費用感興趣。這些第一費用的確定可能是通過取車輛固有的每單位距離費用的一個預定值，并將這些每單位距離的車輛固有費用與預定路徑的距離相乘。車輛固有費用可以是一個固定值，但也有這種可能性，即這些車輛固有費用是在在導航設備的學習模式中來確定，其中行駛方式和過去公里數的燃料消耗被考慮進來，可以計算未來的燃料消耗。對于這一計算來說，位于前面的到目的地的路線類型可以考慮進來，由于燃料消耗非常取決于車輛是行駛在高速公路還是在城市中的事實，或取決于位于前面的路是傾斜的事實。
根據本發(fā)明，導航設備的計算單元可計算到預定目的地的不同路徑，并可以確定有關利用每個路徑所產生的不同費用。由于這一特點，導航設備的使用者將能夠根據使用每個路徑而產生的不同費用，來選擇一個特定路徑。
導航設備的數據庫系統可以在導航設備自身中來提供。然而，包括費用信息的數據庫系統也可在服務器上提供，可通過通訊網絡來訪問服務器。這一通訊網絡可以是一個WAN(廣域網)，或一個WLAN(無線局域網)，尤其是一個基于TCP/IP的通訊網絡。導航設備因此可包括連接到這一基于TCP/IP的通訊網絡(如因特網)的網絡接口。包括所有必要費用信息的大型主機可以通過導航設備的網絡接口來訪問，并可以提供所需的費用信息以確定任何特定路徑的費用。進一步，導航設備的不同組件不需要包含在一個單個單元中。數據庫系統可以在大型服務器上來組成，選擇特定路徑的選擇單元可以在另一個地方提供，如車隊可以實現車隊管理的位置。當在服務器上提供費用信息時，費用信息可更容易地更新。當費用迅速改變時，更新的版本可用于重新計算費用。
進一步，導航設備可以包括一個比較不同路徑費用的比較單元，并進一步包括顯示這些費用的顯示單元。這一主機或服務器可以定期進行更新，并可以包括所有近來的路線通行費，貼花，渡輪費，隧道費，電動火車費，等等。進一步，可以提供一個選擇單元，選擇導航設備提供的路徑之一。
對于以上提到的需要，即對使用到預定目的地的特定路徑所產生的有關費用要有一個準確的費用概覽，提供了一個在導航設備中提供費用信息的方法，這包括下列步驟首先，提供用來產生路線地圖的包含路線地圖信息的數據。然后，提供包含關于費用的信息的數據。當選擇一個特定的地圖路線時，選擇所述特定地圖路線所產生的有關費用被確定。利用這個方法，提供了使用特定路線的有關費用的信息。尤其是，對于電子車隊管理來說，確定使用特定路線所產生的有關費用是一個重要的因素，這是由于，例如，發(fā)送貨物的運輸費用對于確定車輛必須行駛的路徑以到達，如一個顧客來說，是一個重要的因素。
根據本發(fā)明的方法，它可進一步包括確定到預定目的地的路線地圖上的一條路徑或不同的路徑，并可進一步包括確定選擇每條路徑所產生的有關費用。
選擇一條確定的路徑所產生的有關費用的確定可以包括下列步驟在第一步中，可以確定取決于到預定目的地的行駛距離的第一費用和/或可以確定取決于選定路徑的第二費用。
如上所述，第一費用的確定可通過把每單位距離的固有費用乘以確定路徑的距離，第二費用可包括將取決于選定路徑的費用求和的步驟，相加所述選定路徑所產生的有關費用，第二費用包括下列費用之一，路線通行費，貼花費用，渡輪費用，隧道費用，單位距離的通行費，電動火車站的通行費，等等。
進一步，如果到預定目的地可能采用不同路徑，通過考慮到第一費用和/或第二費用，可以計算出具有最低費用的到所述預定目的地的一條路徑。利用該方法，車輛的駕駛員可選擇如第一費用最小的一條路徑，或選擇第二費用最小的另一條路徑，或可選擇第一費用和第二費用一并考慮的第三條路徑。
根據本發(fā)明的又一個實施例，要考慮包含使用者相關信息的數據，來計算第二費用。這些數據可包含導航設備的使用者是否已經具有使用特定路徑所需工具的信息，這樣，可以考慮該信息來計算到預定目的地的路徑的第二費用。上述工具可以是一個貼花或任何其它允許使用特定路線的方式。如果車輛的使用者已經擁有在特定國家中高速公路所需的貼花，由于款項通常已經支付，所以在該國中使用高速公路不影響第二費用。這種使用者相關信息也可以存儲在數據庫系統中并可由車輛的使用者輸入。
根據本發(fā)明的方法，可進一步包括確定到達所述目的地費用最低的路徑的步驟。該步驟可包括確定到所述預定目的地的路徑，該路徑具有最低的第一費用，或確定具有最低的第二費用或最低的總費用的路徑。如果使用特定路線所產生的有關費用非常重要，就可以確定最便宜的路徑，即使該最便宜的路徑需要較長的行駛時間。
根據本發(fā)明，本方法可進一步包括計算到預定目的地行駛時間最短的最快路徑的步驟，和/或計算到所述預定目的地的最短路徑的步驟，該路徑具有最短的距離。在進一步的步驟中，可以確定最快和/或最短路徑的費用。可以將不同路徑的這些費用顯示給車輛的使用者或對該信息感興趣的任何人，這樣，使用者可決定是否有必要采取一個短的路徑，它也許比具有最短行駛時間的最快路徑便宜一些。這一特點對于出租汽車的使用者可能是重要的，出租車司機可提前告訴一條快的或短的路徑的費用。計算的兩條不同路徑不一定要是最快和最短的，所以不用計算最快路徑和最短路徑并進行比較。可以采取兩個不同的路徑A和B，并比較不同路徑A和B的費用。
本方法可進一步包括多個步驟建立最快路徑與最短路徑的比率，最快路徑與具有最低費用的路徑的比率，最短路徑與具有最低費用的路徑的比率。在下一步驟中，可以通過考慮上述確定的比率來確定到預定目的地的一條最優(yōu)路徑。由于這些比率有助于知道是否存在具有最小費用的短或快的路線，可利用這些比率計算最優(yōu)路徑。這些比率有助于避免這些情形，如，當到一個預定目的地的一條路徑比另一條到同樣目的地的路徑便宜1％，但要花費兩倍的行駛時間。在這種情況下，最快路徑與具有最低費用的路徑的比率的計算有助于理解是否值得采取較便宜但較長的路徑，或者是否由于行駛時間多出50％抵消了這一優(yōu)勢。這樣，在本文中，最優(yōu)路徑是行駛時間較短同時費用較低的路徑，或者可能是短的、快的并且費用低的路徑。
根據本發(fā)明，對于是最短、最快和具有最低費用的路徑的不同特點可以引入加權因子，這樣，可以考慮車輛使用者的偏好。如果行駛時間比其它兩個因子更重要，行駛時間的加權因子可以做相應地調整。
由于路線地圖的不同路線通?？蓜澐譃椴煌穆肪€區(qū)段，上述最快、最短、最優(yōu)的路線并且費用最低的路線的計算可以對每個路線區(qū)段來進行。通常，為每個節(jié)點計算到預定目的地的一條路徑，節(jié)點連接兩個相鄰的路線區(qū)段。
根據本發(fā)明的再一個實施例，對于確定到預定目的地的路徑來說，可以避免會產生使用特定路徑的有關第二費用的路徑。這意味著使用者可“告訴”導航設備，如果可能的話，他/她不想支付任何種類的通行費。在另一種可能性中，甚至可以完全排除這些路線，這樣，導航設備只確定不產生第二費用的路徑。根據本發(fā)明的另一個實施例，使用者可告訴導航系統來確定一條路徑，該路徑的第二費用不高于一個預定值，該預定值由導航設備的使用者來確定。
在導航設備中提供費用信息的特點也可用于計算到預定目的地的行駛時間，該費用信息包括有關在地圖上選擇特定路線所產生的費用的信息。行駛時間可受到一個事實的很大影響，該事實是，一個人使用具有第二費用的一條路線，因為該使用者必須購買一個貼花或可能為支付通行費而在收費站等候。當包括費用信息的數據庫系統提交出是否具有第二費用的信息時，該信息可用于計算行駛時間。
因此，本發(fā)明還涉及在導航設備中計算到預定目的地的行駛時間的方法，它包括以下步驟確定到預定目的地的路徑，考慮到預定目的地的路線類型和距離來計算行駛時間。這種計算對于本領域技術人員是熟知的，這里不作詳細介紹，這是由于當所用路線類型是高速公路時，可以容易地計算出到特定目的地的行駛時間。根據本發(fā)明，提供了包含費用信息的數據，所述費用信息包括取決于選定路徑的第二費用。在下一步驟中，可以對提供到導航設備的數據進行搜索，該數據包含導航設備的使用者是否已經具有使用特定路徑的所需工具的信息，這會影響到預定目的地的第二費用。在下一步驟中，有關第二費用發(fā)生的時間被確定，到預定目的地的總行駛時間可以用純粹的行駛時間加上有關第二費用發(fā)生的時間的總和來計算。
根據本發(fā)明的一個實施例，對于有關第二費用發(fā)生的時間來說，必須考慮購買工具的時間，如果所述工具對于使用到預定目的地的所述路徑是必要的，并且如果導航設備的使用者還沒有這一工具。當使用特定國家的高速公路必需貼花時，該時間可包括需要購買貼花的時間。這可能需要幾分鐘，這樣，該時間可用于更準確地估計對行駛時間。
對于確定有關第二費用發(fā)生的時間來說，確定是否以一種貼花支付了特定路線的通行費是很有幫助的，這樣，只考慮購買該貼花的必要時間，或者通行費是否是在不同的收費站來支付，在此，一般來講，車輛必須等待一段時間，在這過程中，支付通過過路收費亭所需的金額。
對于確定有關第二費用發(fā)生的時間來說，可進一步確定導航設備的使用者是否被提供了可用于支付第二費用的自動工具。當使用必須支付第二費用的特定路線時，有關第二費用發(fā)生的時間取決于自動工具的提供。如果，例如，在車輛中安裝有傳感器，并且如果存在具有特殊車道的過路收費亭，這些車道是為那些配備有這種傳感器的車輛準備的，這些車輛必須只在特定的車道通過過路收費亭。在這種系統中，過路收費亭檢測車輛和對車輛自動收費。這些自動工具可極大地影響第二費用發(fā)生的路線上的行駛所需的時間，這是由于與那些車輛排隊并在收費亭支付一定的金額所需的時間相比較，使用這些自動工具將顯著地縮短所需時間。


現在通過示例的形式來描述本發(fā)明的特定實施例，結合下面的附圖圖1示出了結合了本發(fā)明特點的一個導航設備；圖2示出了為導航設備提供費用信息的一個方法；
圖3是一個流程圖，示出了確定第一和第二費用的不同步驟；圖4示出了計算第一和第二費用的進一步的細節(jié)；圖5示出了確定取決于使用者相關信息的費用的流程圖；圖6示出了避免第二費用的確定費用的實施例；圖7示出了確定最優(yōu)路徑的一個實施例；圖8示出了一個流程圖，用于解釋對有關第二費用產生的行駛時間的計算；圖9示出了使用提供的費用信息的車輛導航的一個實施例。
具體實施例方式
圖1示出了根據本發(fā)明的一個導航設備100。該導航設備可安裝在車輛中。導航設備100包括包含有數據的數據庫系統110，該數據包含有用于為導航設備產生路線地圖的路線地圖信息。數據庫系統可進一步包括許多其它項目的信息，這些信息可用于當今的導航設備中，如有關景點的信息(POIs)，或任何其它信息。在本實施例中，包含路線地圖信息的數據被存儲在數據庫系統110的第一數據庫111中。包含路線地圖信息的數據可具有適于產生路線地圖的任何種類的格式。數據庫系統110進一步包括包含有費用信息的第二數據庫112。包含在數據庫112中的費用信息可包括選擇地圖上的特定路線所產生的有關費用的所有信息。在第二數據庫中的費用信息可包括取決于行駛距離和所用車輛的第一費用，如每公里的燃料消耗。這些第一費用可由導航設備的使用者通過輸入單元120輸入到導航設備中，或者通過使用計算單元130來計算這些費用，計算時會考慮之前幾公里的燃料消耗和/或前方路徑的地形。
包括在第一數據庫111的路線地圖信息可包括與第二數據庫的連接，在第二數據庫中，當選擇特定的路線時，在這些路線上將產生費用。第一數據庫111還可具有每條路線或每個路線區(qū)段的地理位置信息，第二數據庫包括費用信息和與每個費用信息有關的地理位置信息。應該理解的是，有許多的可能性來存儲不同的數據，如路線地圖信息和費用信息數據。對于本發(fā)明，當為確定到特定目的地而選定一個路線區(qū)段時，只有對于特定的路線區(qū)段確定第一和/或第二費用是必要的。
路線地圖和有關使用特定路線所產生的不同費用可顯示在顯示單元130上，這樣，可通知使用者不同的費用。導航設備可進一步包括處理所有不同數據(如路線地圖數據)的處理單元140。在導航設備100提供到相同目的地的不同路徑的情況下，車輛的使用者可使用選擇單元150，以選擇到預定目的地的特定路徑，該路徑可以是最短、最便宜或最快的路徑，如在下文中將要詳述的。另外，可以提供比較單元160以比較不同的費用或不同的路徑。
導航設備100可進一步包括網絡接口170，它可用于和遠程通訊網絡的通信。該通信網絡可以是基于TCP/IP的網絡，如萬維網。數據庫系統110包括路線地圖數據和費用信息數據，它自身不一定必須包括在導航設備100中。可能的是，在服務器上提供數據庫系統110，該服務器可由導航設備利用網絡接口170來訪問。另外，以上描述的其它單元不需要是在單個的整體設備上提供。這些不同的單元可以是任何設備或計算機系統的一部分。
應該理解的是，導航設備100將包括目前本領域已知的導航設備中許多其它特點。為簡潔計，只有與本發(fā)明有關的所需組件將被描述。
在圖2中，示出了為導航設備100提供費用信息的方法。在第一個步驟210，提供包含用于產生路線地圖的路線地圖信息的數據。這些路線地圖數據可存儲在導航設備100的數據庫系統110中。在下一步驟220，提供包含費用信息的數據，該費用信息也存儲在數據庫系統110中。進一步，選擇地圖的特定路線(步驟230)。該特定路線可以是到預定目的地的路徑的一部分。最后但并不是最不重要的一點，在步驟240來確定費用，該費用根據使用地圖的所述的特定路線而產生。根據本方法，帶有導航系統的車輛的駕駛員可具有進一步的信息，可以考慮這些信息來確定或選擇到目的地的路徑。
圖3更詳細地表示了在圖2中所示的不同步驟。正如在圖2中所示，為導航設備產生路線地圖提供了路線地圖信息(步驟310)。在下一步，使用者利用選擇單元150選擇到預定目的地的路徑(步驟320)。導航設備可以提出到所述預定目的地的不同路徑，這樣，使用者必須確定一條路徑。通過使用所述選擇路徑，在步驟330可以確定第一費用。進一步，在下一步驟中，確定使用所述選擇路徑的第二費用(步驟340)。第一費用主要取決于選擇路徑的行駛距離，第二路徑主要取決于選擇的路徑，它包括路線通行費，貼花費用，渡輪費用，隧道費用，單位距離通行費，和/或電動火車費用。
在步驟350。通過把第一和第二費用相加可以確定總的費用。在最后一步，包括第一、第二和/或總費用的不同費用顯示在顯示單元130上，這樣，車輛的使用者可以得知不同的費用。應該理解的是，這些費用可以通過網絡接口170傳送給遠程的服務器或主機。在這種情況下，不同的費用可以傳送給負責做決定的第三人，決定車輛采取哪種路徑，如同在車隊管理中的情況一樣。
在圖4中，當提出不同的路徑時，進一步詳細地示出來第一和第二費用的確定。在步驟410，為確定第一費用，決定車輛固有費用。這些車輛固有費用可通過其使用者輸入到導航設備100中，或已經存儲在數據庫系統110中，或可以通過考慮，如最后100公里而確定。它們也可通過位于前方的路徑的地形而確定。在步驟420，確定到預定目的地的路徑以計算第一費用。必須計算出利用在步驟420中確定的路徑到預定目的地的距離(步驟430)。在步驟440，通過把每單位距離的車輛固有費用與在步驟430中計算出的距離相乘，確定第一費用。在下一步中，確定取決于選擇路徑的第二費用是否由于采用所述路徑而發(fā)生(步驟450)。如果是這種情況，將由于路線通行費、貼花、或任何其它的費用發(fā)生的第二費用相加，這樣，在步驟460，可確定總的費用。在步驟470，表示是否要確定到所述預定目的地的另一條路徑。如果是這種情況，在步驟420確定另一條路徑，通過步驟430到460可以確定這個另一條路徑的費用。如果沒有確定其它路徑，在步驟480顯示該路徑或多個路徑的不同費用。
在圖5中，示出了本發(fā)明的另一個實施例。在該實施例中，包含有使用者相關信息的數據被考慮進來以確定第二費用。為確定總費用，在步驟510確定第一費用，如同在圖4描述的有關情況。在下一步驟520，對包含使用者有關信息的數據執(zhí)行搜索，在所述數據中，包含有導航設備的使用是否已經具有使用特定路徑所需的工具的信息，這樣，可以考慮關于該工具的信息來計算第二費用。該工具可以是車主已經擁有的貼花，這樣，當使用一條必需該貼花的路線時，就可以不再支付該貼花。該工具也可以是自動工具，諸如無線電發(fā)射機應答器，它有助于對通過過路收費亭的車主自動收費。本文中的工具可包括有助于避免額外費用的任何設備，這些額外費用在使用特定路線時通常必須支付，但當所述設備安裝在車輛上時，就不必支付這些費用。
在步驟530，做出決定，在步驟520的搜索中是否已經發(fā)現任何工具。如果發(fā)現是肯定的，即車輛的使用者已經擁有使用特定路線所需的工具，在步驟540來確定第二費用。如果沒有發(fā)現工具，在步驟550也確定第二費用，但在步驟550確定的第二費用將可能不同于步驟540中確定的費用，這是由于步驟550中確定的第二費用包括購買工具的費用，如使用者想要到達預定目的地利用特定路線所需的貼花。依靠本實施例，在確定第二費用時考慮了不同車輛或不同使用者的不同條件。為了更快到達目的地，使用者可以使用收費路線，這通常快于其它路線，與下面情況相比而言，這是一個很大的優(yōu)勢，這一情況即第二費用的確定沒有考慮車輛的使用者具有的工具。
在圖6中，示出了一個實施例，其中，使用者可確定是否應該使用會發(fā)生第二費用的路徑。一種情況是，車輛的使用者不關心第一費用，因為他/她不用支付燃料，或者他/她不擁有所使用的車輛。使用者只對避免第二費用感興趣。在步驟610，為導航設備產生路線地圖提供路線地圖信息。在下一步驟620，確定使用者想要到達的目的地。在下一步驟630，當選擇了特定的使用時會發(fā)生費用的路徑時，詢問車輛的使用者是否想使用該路徑。如果導航設備的使用者已經決定他想避免甚至排除包括第二費用的路徑，可以決定一個路徑，其沒有由于選擇所述特定路線區(qū)段而會產生費用的路線區(qū)段(步驟640)。如果使用者已經確定由于選擇特定路線區(qū)段而產生的第二費用是可能的，考慮這一信息而確定路線(步驟650)。應該清楚的是，在步驟640或650確定的路線可能不同，這取決于到預定目的地的路徑是否包括發(fā)生第二費用的事實。對于第二費用的確定來說，圖5中所示的步驟也可以合并進來。
圖7示出了本發(fā)明的另一個實施例。在該實施例中，可以計算出到預定目的地的一條最優(yōu)路徑。如從圖7中的第一步驟710所看到的，確定車輛的使用者選擇的到目的地的最快路徑。在下一步驟720，確定最快路徑的費用，如在圖3和4所述的，這些費用是第一費用、第二費用或總的費用。在下面的步驟730確定最短的路徑，利用距離作為參數來確定該路徑。在步驟740，利用最短路徑所產生的有關費用被確定。在下一步驟750，確定費用最低的路徑，在步驟760，確定相應路徑的費用。以上執(zhí)行的計算對于本領域技術人員是已知的，因而略去詳細描述。在下一步驟770，計算不同的比率。在步驟770計算的比率可以是最快路徑與最短路徑的比率，最快路徑與最低費用的路徑的比率，最短路徑與最低費用的路徑的比率。進一步，產生最快、最短和費用最低路徑的不同費用的比率。在步驟780，這些不同的比率互相比較。通過這種不同比率的比較，可以確定最優(yōu)的路徑。這一過程可以通過一個例子來表示。到預定目的地的最快路徑可以是1小時，費用是一定的金額。具有最小距離的到預定目的地的最短路徑也許需要較長的時間，但與產生第二費用的高速公路相比，可能較便宜。進一步，最低費用路徑的費用比最快路徑便宜10％，但將需要2小時。該例子顯示，選擇最快路徑較好一些，其費用比最低費用的路徑多花費10％，而最低費用的路徑的行駛時間是最快路徑的行駛時間的2倍。因此，比較基于最快路徑、最短路徑和最低費用路徑的不同比率和每條路徑的費用產生的比率，可以計算出最優(yōu)的路徑。
應該理解的是，不同的因子，假設是最快路徑、最短路徑或最低費用的路徑，可以具有不同的權重，這樣，導航設備的使用者可以決定在確定最優(yōu)路徑時哪一個因子比其它因子更重要。在圖7中所示的實施例可以為旅行的推銷員使用。如果一名推銷員在不同地點不同時間有一些約會，他可以根據他想在不同的約會之間花費的時間來優(yōu)化從一個目的地到另一個目的地的路徑。計算最優(yōu)路徑的方法也可用作及時快遞的管理，這種情況下車輛的使用者要給客戶送交貨物。該方法的使用者可以，例如知道運送的貨物必須在一定的時刻送達客戶。利用該信息他就可以優(yōu)化路徑，這樣，可使用最低費用的路徑，因為，例如在汽車工業(yè)等對成本要求嚴格的行業(yè)中，運輸費用對于確定是否可以獲得有競爭力的價格是一個重要因素。
圖8示出了使用導航系統提供的費用信息的一個方法。對于行駛時間的確定，有關第二費用發(fā)生的時間是一個重要因素。該現象在下文予以更詳盡地解釋第一步，在步驟810確定到預定目的地的路徑。在下一步820，考慮步驟8 10中確定的路徑是否產生第二費用。如果選擇所述特定的路徑沒有產生第二費用，考慮到達預定目的地所用路線的距離和類型，本領域技術人員而可以確定行駛時間。應該理解的是，對于行駛時間的確定來說，發(fā)送到導航設備的交通信息可以考慮進來，這是本領域技術人員知道的(步驟830)。如果由于使用所述特定路徑產生第二費用，在步驟840確定第二費用的產生是否是因為這一事實，即為使用特定的路線，必須使用貼花系統或者收費亭系統。如果收費亭系統是用于路徑的一個區(qū)段上，在步驟850，詢問導航設備是否提供有自動工具，該自動工具可在使用特定路線時用于支付第二費用。這一自動工具可以是安裝有無線電發(fā)射機應答器系統的收費亭內使用的無線電發(fā)射機應答器。在這些系統中，車輛的使用者具有一個無線電發(fā)射機應答器，使之可以確定所用車輛的身份。當具有特定無線電發(fā)射機應答器的該車輛通過一個收費亭時，安裝在收費亭內的無線電發(fā)射機應答器系統將接收安裝在車輛內的無線電發(fā)射機應答器的帶有身份代碼的信號，并根據這一事實對車主收費，即他已經使用了產生第二費用的特定的路線。
在下一步855，通過考慮車輛的使用者通過收費亭比其他沒有自動工具的使用者需要較少的時間，來確定行駛的時間，其他沒有自動工具的使用者通常必須等候來為使用該路線區(qū)段支付一定的金額。如果車輛的使用者沒有自動工具，花費在收費亭等候交納通行費的時間必須在步驟856考慮，在步驟857，可以確定行駛時間。應該清楚的是，在步驟857確定的時間應該大于在步驟855確定的行駛時間，這是由于提供的自動工具，如無線電發(fā)射機應答器，縮短了通過收費亭所需的時間。應理解的是，可以使用除了無線電發(fā)射機應答器之外的其它系統。還有可能的是，利用視頻收費系統，可以登記車輛的牌照，當使用所述路徑時，可以對車主收費。
如果在步驟840確定貼花系統使用于在步驟810中確定的路徑的一個區(qū)段，可以詢問車輛的使用者是否已經具有使用該路線區(qū)段所需的貼花(步驟860)。如果是這種情況，在步驟865確定行駛時間，這會考慮到不需要花費時間購買貼花。如果車輛的使用者沒有所需的貼花，在步驟866，必須考慮額外的時間，即有必要停下車輛，購買貼花。通過考慮在步驟866所需的另外的時間來考慮該額外時間，在步驟867確定行駛時間。應該清楚的是，在步驟865確定的行駛時間應該小于在步驟867所確定的行駛時間。利用圖8中所示的方法，對到達一定目的地需要的行駛時間的估計可以被最優(yōu)化，因為已經考慮了有關第二費用發(fā)生的時間。
圖9表示給車輛駕駛員的費用信息也可用于車輛的導航。在步驟910，利用車輛的導航設備確定車輛的位置。該位置的確定可利用GPS系統，或利用能夠計算車輛位置的任何其它系統。在下一步920，確定到預定目的地的路徑，這樣導航設備的使用者可以被引導到其目的地。在下一步930，確定在到預定目的地的路徑的任何區(qū)段上是否有收費亭系統。如果不是這樣，導航是繼續(xù)照常運行(步驟940)，不給駕駛員任何特別的建議。如果在步驟930檢測到收費亭系統，就要詢問車輛的使用者是否具有在特定收費亭使用的自動工具。如果是這樣，收費亭肯定具有為帶有這些自動工具的車輛預留的車道，這樣，導航設備將引導車輛的使用者到裝備有該自動收費系統的車道(步驟960)。如果車輛的使用者不具有自動工具，導航設備將引導車輛到其它車道，使用者必須為通過收費亭支付一定的金額。
總之，給導航設備提供包含費用信息的數據，這一事實可有多種多樣的應用，這些應用提高了導航設備的利用。通過利用費用信息，可以確定結合短或快的路徑的最優(yōu)路徑。進一步可以確定使用特定路線所產生的不同的有關費用，或者，費用信息可用于優(yōu)化預計的行駛時間。
權利要求
1.導航設備(100)包括一個數據庫系統(110)，其包括數據，該數據包含有用于為導航設備產生路線地圖的路線地圖信息，一個處理單元(140)，其處理包含路線地圖信息的數據，一個選擇單元(150)，用于選擇地圖上特定的路線，其特征在于所述數據庫系統(110)還包括包含費用信息的數據，所述費用信息包括關于因在地圖上選擇所述特定路線而產生的費用的信息。
2.如權利要求1所述的導航設備(100)，其特征在于，包括路線地圖信息的所述數據被表示為一系列的路線區(qū)段，有關由于選擇地圖上特定路線區(qū)段而產生的費用的信息，與特定的路線區(qū)段相聯系。
3.如權利要求1或2所述的導航設備(100)，其特征在于，所述數據庫系統(110)包括第一數據庫(111)，該第一數據庫(111)包括包含有所述路線地圖信息的所述數據。
4.如權利要求2和3所述的導航設備(100)，其特征在于，所述第一數據庫(111)包括表示為一系列路線區(qū)段的所述路線地圖信息和所述費用信息，每一項費用信息與特定的路線區(qū)段相聯系。
5.如權利要求1到3中任何一個所述的導航設備(100)，其特征在于，所述數據庫系統(110)包括第二數據庫(112)，該第二數據庫(112)包括包含有費用信息的所述數據。
6.如權利要求2和5所述的導航設備(100)，其特征在于，所述第一數據庫(111)包括表示為一系列路線區(qū)段的所述路線地圖信息和每個路線區(qū)段的地理位置數據，而所述第二數據庫(112)包括包含費用信息的所述數據，每一項費用信息與至少一個地理位置數據相聯系。
7.如以上權利要求中任何一個所述的導航設備(100)，其特征在于，所述費用信息包括取決于行駛距離的第一費用，和/或取決于所選擇路徑的第二費用。
8.如權利要求7所述的導航設備(100)，其特征在于，所述第一費用包括取決于行駛距離和所用車輛的費用，如燃料消耗，其中所述第二費用取決于所選擇的路徑，其包括下列費用中的一種路線通行費，貼花費，渡輪費用，隧道費用，每單位距離的通行費，電動火車的費用。
9.如以上權利要求中任何一個所述的導航設備(100)，還包括計算單元(130)，用于計算到預定目的地的一條路徑，和用于計算到所述預定目的地的距離，以及用于確定由于選擇到所述預定目的地的所述路徑而產生的第一和/或第二費用。
10.如權利要求9所述的導航設備(100)，其特征在于，所述計算單元(130)計算到所述預定目的地的不同路徑，并確定因使用每條路徑而產生的費用。
11.如以上權利要求中任何一個所述的導航設備(100)，其特征在于，進一步包括用于與通訊網絡通信的網絡接口(170)，在其上可以訪問所述數據庫系統。
12.如權利要求7到11中任何一個所述的導航設備(100)，其特征在于，進一步包括用來輸入包含有使用者有關信息的數據的輸入單元120，所述使用者有關信息影響對到所述預定目的地的第二費用的計算。
13.如權利要求10到12中任何一個所述的導航設備(100)，其特征在于，進一步包括比較不同路徑的不同費用的比較單元(160)，和顯示這些費用的顯示單元。
14.如權利要求11到13中任何一個所述的導航設備(100)，其特征在于，其中所述通信設備是基于WAN(廣域網)或WLAN(無線局域網)的通信網絡。
15.在導航設備中提供費用信息的方法，其包括下列步驟提供包含路線地圖信息的數據，以產生路線地圖，提供包含關于費用的信息的數據，選擇一個特定的地圖路線，確定由于選擇所述特定地圖路線而產生的費用。
16.如權利要求15所述的方法，進一步包括在路線地圖上確定到預定目的地的一條路徑或不同的路徑，并進一步包括確定由于選擇每條路徑而產生的費用。
17.如權利要求15或16所述的方法，其中確定由于選擇一確定的路徑而產生的費用的步驟包括確定第一費用，所述第一費用取決于到所述預定目的地的行駛距離，和/或確定取決于所選擇路徑的第二費用。
18.如權利要求17所述的方法，其中對所述第一費用的確定包括以下步驟根據所用車輛類型，確定每單位距離的車輛固有費用的預定值，和通過把每單位距離的車輛固有費用與所決定路徑的距離相乘，計算出所述第一費用。
19.如權利要求18或19所述的方法，其中對所述第二費用的確定包括將取決于所選擇路徑的費用求和的步驟，該費用是由于使用所述選擇的路徑而產生，所述第二費用包括下列費用之一路線通行費，貼花費，渡輪費用，隧道費用，單位距離的通行費，電動火車站的通行費。
20.如權利要求17到19中任何一個所述的方法，包括計算到所述預定目的地費用最低的一條路徑的步驟，其中考慮到第一費用和/或第二費用。
21.如權利要求17或20所述的方法，其特征在于，對于所述第二費用的計算來說，要考慮包含有使用者有關信息的數據，所述數據包含導航設備的使用者是否已經具有使用特定路徑所需工具的信息，使得可以考慮該信息來計算到預定目的地的路徑的第二費用。
22.如權利要求21所述的方法，其中使用特定路徑所需的工具包括貼花。
23.如權利要求15到22中任一個所述的方法，進一步包括計算到預定目的地的行駛時間的步驟。
24.如權利要求23所述的方法，其中考慮到包含有使用者有關信息的數據來計算行駛時間，所述行駛時間取決于特定路線的使用者是否具有使用所述特定路線所需的工具的事實，或使用者擁有哪種工具的事實。
25.如權利要求16到24所述的方法，進一步包括確定到所述預定目的地的費用最低的路徑的步驟。
26.如權利要求15到25中任一個所述的方法，進一步包括以下步驟計算到所述預定目的地行駛時間最短的最快路徑，和/或計算到所述預定目的地的最短路徑，確定所述最快和/或最短路徑的費用。
27.如權利要求25或26的任一個所述的方法，進一步包括以下步驟產生最快路徑與最短路徑的比率，最快路徑與費用最低路徑的比率，最短路徑與費用最低路徑的比率，通過考慮所述以上確定的比率，計算到所述預定目的地的最優(yōu)路徑。
28.如權利要求27所述的方法，其中對每個路線區(qū)段進行所述最快、最短、最優(yōu)和費用最低的路線的計算，所述路線地圖被分成不同的路線區(qū)段。
29.如權利要求26到28的任一個所述的方法，其中將加權因子引入最短、最快和費用最低的路徑，用來計算最優(yōu)路徑。
30.如權利要求16到22的任一個所述的方法，其中為了確定到預定目的地的路徑，避免或排除由于使用特定路徑而會產生第二費用的路徑。
31.在導航設備中計算到預定目的地的行駛時間的方法，包括以下步驟確定到預定目的地的路徑，考慮到預定目的地的路線類型和距離，計算行駛時間，提供包含費用信息的數據，所述費用信息包括取決于選擇路徑的第二費用，確定有關第二費用發(fā)生的時間，計算到所述預定目的地的總的行駛時間。
32.如權利要求31所述的方法，進一步包括搜索提供到導航設備的數據的步驟，所述數據包含導航設備的使用者是否已經具有使用特定路徑所需工具的信息，該工具影響到預定目的地的第二費用。
33.如權利要求31或32所述的方法，其中對于確定發(fā)生第二費用的時間來說，如果所述工具對于使用到預定目的地的所述路徑是必要的，并且如果導航設備的使用者還沒有該工具，則需要考慮購買所述工具必須的所述時間。
34.如權利要求31到33的任一個所述的方法，其中對于確定發(fā)生第二費用的時間來說，要確定當使用一條特定路線時，導航設備的使用者是否被提供了可用于支付第二費用的自動工具，要使用該特定路線必須支付第二費用，有關第二費用發(fā)生的時間取決于該自動工具的提供。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導航設備(100)，它包括數據庫系統(110)、處理單元(140)和選擇單元(150)，數據庫系統(110)包括數據，該數據包含用于產生導航設備的路線地圖的路線地圖信息，處理單元(140)處理包含路線地圖信息的數據，選擇單元(150)用于選擇地圖上特定的路線。其中數據庫系統(110)進一步包括包含費用信息的數據，該費用信息包括與因選擇地圖上的特定路線而產生的費用有關的信息。
文檔編號G01C21/34GK1595066SQ200410073738
公開日2005年3月16日 申請日期2004年9月9日 優(yōu)先權日2003年9月9日
發(fā)明者C·布呂萊-德魯茲, H·席爾默 申請人:哈曼貝克自動系統股份有限公司