專(zhuān)利名稱(chēng)：基于步幅的路線指引設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于指引路線的設(shè)備和方法，更具體地講，涉及一種能通過(guò)個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)為步行者提供基于步幅的路線的基于步幅的路線指引設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
通常，導(dǎo)航系統(tǒng)提供關(guān)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的當(dāng)前位置的信息和從當(dāng)前位置到目的地的路線信息。如果必要的話，各種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)例如船舶、飛機(jī)、車(chē)輛、步行者等可包括或攜帶導(dǎo)航系統(tǒng)。雖然這種導(dǎo)航系統(tǒng)主要用作飛機(jī)或船舶中的必需設(shè)備，但是最近在車(chē)輛中導(dǎo)航系統(tǒng)的采用已經(jīng)被普及。特別是，個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)的使用正在增加。
汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)為駕駛員提供了電子地圖上從當(dāng)前位置到目的地的路線以及關(guān)于從當(dāng)前位置到主路線位置的剩余距離和諸如主路線位置前面的交叉口的行駛方向的信息，從而他/她可沿著行使路線駕駛汽車(chē)，而不會(huì)偏離該路線。此外，個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)(PNS)為步行者提供了關(guān)于從當(dāng)前位置到主路線位置的剩余距離和諸如主路線位置前面的交叉口的行駛方向的信息。該導(dǎo)航系統(tǒng)為步行者提供了其它信息，包括從當(dāng)前位置到目的地的剩余距離和從當(dāng)前位置到目的地的估計(jì)的必需時(shí)間。路線信息的提供被稱(chēng)作路線指引。路線指引將基于關(guān)于當(dāng)前位置的定位信息的路線信息提供給駕駛員或步行者。
已開(kāi)發(fā)了測(cè)量運(yùn)動(dòng)目標(biāo)(例如，車(chē)輛、船舶、步行者等)的當(dāng)前位置的幾種位置測(cè)量技術(shù)。作為位置測(cè)量技術(shù)的一個(gè)示例，已提出了一種使用所謂的“航位推測(cè)(DR)”方法的定位技術(shù)。使用航位推測(cè)處理的定位技術(shù)在先前的位置信息的基礎(chǔ)上識(shí)別相對(duì)的用戶(hù)位置和行駛方向。具體地講，使用DR方法的定位技術(shù)通常使用用于感測(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳感器(例如，陀螺儀)和用于感測(cè)直線運(yùn)動(dòng)的傳感器(例如，加速度計(jì))來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的行使距離和方向。因此，使用DR方法的測(cè)量技術(shù)需要這些傳感器。例如，用于車(chē)輛、船舶或步行者的各種導(dǎo)航系統(tǒng)包括用于測(cè)量車(chē)輛、船舶或步行者的行駛方向和距離的傳感器。這些傳感器可被用在導(dǎo)航系統(tǒng)中，而不管車(chē)輛、船舶或步行者的類(lèi)型。
導(dǎo)航系統(tǒng)以諸如米或英里的標(biāo)準(zhǔn)距離為單位提供從當(dāng)前位置到主位置或目的地的剩余距離。例如，通過(guò)屏幕或揚(yáng)聲器輸出路線指引消息，諸如，“向前30米右轉(zhuǎn)”或“向前直行20米到交叉口”。
如上所述，在以標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為單位通知到主位置或目的地的剩余距離的方法被應(yīng)用于步行者的情況下，與車(chē)輛不同，對(duì)具有不同大小步幅的步行者在直觀感知剩余距離時(shí)是沒(méi)有幫助的。此外，以標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為單位通知到主位置或目的地的剩余距離的方法不是基于步行者的步幅的，因而步行者可能不能獲得這種便利。

發(fā)明內(nèi)容
因此，設(shè)計(jì)本發(fā)明以解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的以上和其它問(wèn)題，并提供一種可為步行者提供基于步幅的路線的基于步幅的路線指引設(shè)備和方法。
為了實(shí)現(xiàn)以上和其它目的，提供一種基于步幅的路線指引設(shè)備，包括傳感器，用于感測(cè)和輸出步行者的步幅；步幅檢測(cè)單元，用于通過(guò)從傳感器的輸出模式提取以步行者的步幅重復(fù)的特征來(lái)檢測(cè)步幅；步距設(shè)置單元，用于使用根據(jù)傳感器值的變化大小的步幅頻率和步幅檢測(cè)的結(jié)果來(lái)估計(jì)步行者的步距；路線信息提供單元，用于以步數(shù)為單位計(jì)算到特定位置的行走距離；和控制單元，用于在路線指引期間使用從路線信息提供單元輸出的步數(shù)來(lái)執(zhí)行路線指引。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一種基于步幅的路線指引方法，包括在路線指引期間根據(jù)步幅特征或情況來(lái)檢測(cè)步行者的步幅；通過(guò)測(cè)量步行者的當(dāng)前位置來(lái)計(jì)算行走距離；使用步幅檢測(cè)的結(jié)果和計(jì)算的行走距離來(lái)設(shè)置步行者的步距；計(jì)算從步行者到特定位置的剩余距離；使用步距設(shè)置的結(jié)果和計(jì)算的距離來(lái)計(jì)算與到特定位置的距離對(duì)應(yīng)的步數(shù)；和使用計(jì)算步數(shù)的結(jié)果和計(jì)算的剩余距離來(lái)提供基于步數(shù)的路線指引消息。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的執(zhí)行基于步幅的路線指引功能的移動(dòng)終端的方框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的路線信息提供單元的方框圖；圖3是示出當(dāng)步行者正在行走時(shí)的加速度傳感器值的示例的示圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的當(dāng)步行者正在行走時(shí)步行者被提供有基于步幅的路線規(guī)劃的情況的示圖；和圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于步幅的路線規(guī)劃的過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在本發(fā)明的下面的描述中，即使在不同的附圖中，相同的附圖標(biāo)號(hào)也用于相同的部件。另外，當(dāng)包含于此的公知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述可能模糊本發(fā)明的主題內(nèi)容時(shí)，將省略這些公知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。
本發(fā)明為步行者提供基于步幅的路線指引功能。因此，本發(fā)明包括使用具有導(dǎo)航系統(tǒng)的移動(dòng)終端，在所關(guān)注的步行者固有的步距的基礎(chǔ)上檢測(cè)該步行者的步幅，并將從當(dāng)前位置到主位置或目的地的剩余距離轉(zhuǎn)換成步數(shù)，以使當(dāng)路線被顯示時(shí)為步行者提供到主位置或目的地的步數(shù)。由于在步行者固有的步數(shù)的基礎(chǔ)上來(lái)顯示路線，所以步行者可接收對(duì)她或他更慣用的路線規(guī)劃，并可容易且直觀地感知從當(dāng)前位置到主位置或目的地的路線。
現(xiàn)在將參考圖1的能執(zhí)行基于步幅的路線指引功能的移動(dòng)終端的方框圖來(lái)描述實(shí)施以上功能的移動(dòng)終端的結(jié)構(gòu)和操作。參考圖1，所述導(dǎo)航系統(tǒng)嵌入移動(dòng)終端包括控制單元100、顯示單元110、存儲(chǔ)器120、無(wú)線通信單元130和語(yǔ)音處理單元140。
控制單元100控制導(dǎo)航系統(tǒng)的操作。具體地講，當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)處于步行者模式時(shí)，控制單元100從步行者接收關(guān)于目的地的信息，并設(shè)置到目的地的最佳路線?？刂茊卧?00在與所關(guān)注的步行者的步距相關(guān)的行走距離或從路線信息提供單元150發(fā)送的行走方向或由GPS接收單元160從GPS衛(wèi)星接收的GPS信號(hào)的基礎(chǔ)上計(jì)算當(dāng)前位置。
然后，控制單元100控制路線信息提供單元150以將將行走的最佳路線的行走距離轉(zhuǎn)換成所關(guān)注的步行者的步數(shù)。具體地講，路線信息提供單元150將從當(dāng)前位置到特定目的地的距離轉(zhuǎn)換成步數(shù)以將它輸出到控制單元100?？刂茊卧?00通過(guò)顯示單元110或語(yǔ)音處理單元140輸出基于步幅的路線指引消息。為了將所述路線上的行走距離轉(zhuǎn)換成步數(shù)，應(yīng)該計(jì)算所關(guān)注的步行者的步距。由于步距對(duì)步行者是特有的，所以如果步距被固定為給定值，則將發(fā)生步距誤差。因此，最好是在步行者正在行走的同時(shí)連續(xù)測(cè)量步幅。
可以以在線的方式實(shí)現(xiàn)初始步距測(cè)量，例如，通過(guò)接收由連接到基站的路線提供服務(wù)器計(jì)算的測(cè)量的步距值來(lái)實(shí)現(xiàn)?；蛘?，可以以離線的方式通過(guò)將先前的步距測(cè)量值存儲(chǔ)在移動(dòng)終端中來(lái)實(shí)現(xiàn)初始步距測(cè)量。
在控制單元100的控制下，當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)處于步行者模式時(shí)，顯示單元110顯示根據(jù)步行者的運(yùn)動(dòng)而變化的地圖。行走路線上的主位置或目的地和到目的地的路線指引消息顯示在該地圖上。
在控制單元100的控制下，當(dāng)步行者從當(dāng)前位置沿著所述路線移動(dòng)時(shí)，存儲(chǔ)器120存儲(chǔ)表示將顯示的地圖的地圖數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)處于初始步行者模式時(shí)，存儲(chǔ)器120使用先前的步距信息存儲(chǔ)步行者的平均步距以將所述路線上的行走距離轉(zhuǎn)換成步行者的步數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，無(wú)線通信單元130通常用作與基站無(wú)線通信，并且可接收通過(guò)路線提供服務(wù)器計(jì)算的測(cè)量的步行者的步距值。
GPS接收單元160從GPS衛(wèi)星接收GPS信號(hào)以使得目的地立即知道移動(dòng)終端的位置。換句話說(shuō)，移動(dòng)終端通過(guò)GPS接收單元160接收從GPS衛(wèi)星傳送的GPS位置信息。
語(yǔ)音處理單元140在控制單元100的控制下接收由路線信息提供單元150計(jì)算的路線信息作為語(yǔ)音數(shù)據(jù)以通過(guò)揚(yáng)聲器輸出它，從而步行者可聽(tīng)到它。
在控制單元100的控制下，在步行者模式中路線信息提供單元150測(cè)量步行者的步幅，并將從當(dāng)前位置到主位置或目的地的剩余距離轉(zhuǎn)換成步數(shù)。現(xiàn)在將參考根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖2的方框圖來(lái)描述路線信息提供單元150的結(jié)構(gòu)。
參考圖2，路線信息提供單元150包括傳感器單元210、位置測(cè)量單元220、路線管理單元240、步幅檢測(cè)單元250、步距設(shè)置單元260、步數(shù)計(jì)算單元270和路線信息計(jì)算單元280。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，傳感器單元210檢測(cè)步行者的步幅，并且具有用于檢測(cè)直線運(yùn)動(dòng)的加速度傳感器。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，傳感器單元210可包括用于精確地檢測(cè)步行者的行走距離和方向的傳感器，例如，用于當(dāng)步行者正在行走時(shí)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的陀螺儀傳感器。換句話說(shuō)，傳感器單元210使用用于檢測(cè)步行者的步幅的加速度傳感器和用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的陀螺儀傳感器中的任何一個(gè)來(lái)檢測(cè)步行者的行走距離和方向。
步幅檢測(cè)單元250從傳感器單元210的輸出模式提取以步行者的步幅重復(fù)的特征以檢測(cè)步幅。具體地講，步幅檢測(cè)單元250從傳感器單元210輸出的加速度值檢測(cè)步幅。圖3是示出當(dāng)步行者正在行走時(shí)的加速度傳感器值的示例的曲線圖。參考圖3，如果傳感器單元210的輸出波形表示出具有根據(jù)步行者的步幅的重復(fù)周期的模式，則傳感器單元210的輸出模式可根據(jù)步行者的步幅特征而被不同地表示。此時(shí)，如果僅通過(guò)步幅檢測(cè)來(lái)測(cè)量步行者的步距，則由于動(dòng)態(tài)步幅導(dǎo)致根據(jù)固定步距可能會(huì)累積誤差。因此，可以以每一期望的周期或步幅來(lái)測(cè)量步距以最小化誤差。
如圖3所示，步幅檢測(cè)單元250從傳感器單元210的輸出模式提取以步行者的步幅重復(fù)的特征以檢測(cè)步幅。具體地講，如圖3所示，步幅檢測(cè)單元250從加速度值的輸出模式計(jì)算基本的步幅頻率以檢測(cè)步行者的步幅。步幅檢測(cè)單元250根據(jù)周邊(circumferences)檢測(cè)步行者或步幅的步幅特征。檢測(cè)的步幅，即，沿著步行者的行走距離測(cè)量的步行者的實(shí)際步數(shù)被輸入到步距設(shè)置單元260。
位置測(cè)量單元220使用從傳感器單元210輸出的加速度傳感器值和從GPS衛(wèi)星接收的GPS位置信息中的任何一個(gè)來(lái)測(cè)量步行者的當(dāng)前位置。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)GPS方式測(cè)量步行者的位置，但本發(fā)明并不限于此。
如果如上所述測(cè)量行走的步行者的當(dāng)前位置，則可知道步行者從出發(fā)點(diǎn)走了多遠(yuǎn)。即，如果步行者的當(dāng)前位置被測(cè)量，則位置測(cè)量單元220可計(jì)算步行者從出發(fā)點(diǎn)的實(shí)際行走距離。因此，位置測(cè)量單元220計(jì)算步行者的實(shí)際行走距離，以及測(cè)量步行者的當(dāng)前位置。然后，位置測(cè)量單元220將步行者的當(dāng)前位置或步行者的實(shí)際行走距離輸出到路線管理單元240和步距設(shè)置單元260。
首先，為了測(cè)量步距，必須計(jì)算基本的步幅頻率和平均步距。原因是因?yàn)楫?dāng)估計(jì)步距時(shí)要求一段固定時(shí)間。此時(shí)，當(dāng)初始步行者模式被設(shè)置時(shí)，使用先前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120中的步行者的正常步距的估計(jì)值、先前存儲(chǔ)在路線提供服務(wù)器中的估計(jì)值和由步行者任意輸入的固定步距值中的任何一個(gè)來(lái)獲得平均步距。因此，直到估計(jì)步距所要求的固定時(shí)間到達(dá)為止，存儲(chǔ)的步距值被認(rèn)為是平均步距以執(zhí)行基于步幅的路線規(guī)劃。
步距設(shè)置單元260使用根據(jù)變化大小的步幅頻率和傳感器單元210的步幅檢測(cè)結(jié)果來(lái)估計(jì)步行者的步距。在初始步行者模式，步距設(shè)置單元260使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120中的步距值來(lái)設(shè)置平均步距，直到估計(jì)步距所要求的固定時(shí)間到達(dá)。步距設(shè)置單元260接收來(lái)自位置測(cè)量單元220和步幅檢測(cè)單元250的值直到估計(jì)步距所要求的固定時(shí)間到達(dá)是沒(méi)有必要的。然后，在估計(jì)步距所要求的固定時(shí)間過(guò)去之后，步距設(shè)置單元260使用從步幅檢測(cè)單元250輸出的步行者的實(shí)際步數(shù)和由位置測(cè)量單元220計(jì)算的行走距離來(lái)估計(jì)步行者的平均步距，從而將它設(shè)置為步行者的當(dāng)前步幅。即，步距設(shè)置單元260使用根據(jù)加速度傳感器值的變化大小的步幅頻率和步幅檢測(cè)結(jié)果來(lái)估計(jì)步行者的步距。此時(shí)，可利用道路的斜坡。由于加速度傳感器值的步幅頻率和變化大小是函數(shù)關(guān)系，并且道路的斜坡具有影響該函數(shù)關(guān)系的特征，所以可使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)分析步距和輸入?yún)?shù)的函數(shù)關(guān)系以估計(jì)步行者的步距。因而，步距設(shè)置單元260將通過(guò)該過(guò)程而獲得的步距估計(jì)結(jié)果輸出到步數(shù)計(jì)算單元270。
線路管理單元240在從位置測(cè)量單元220傳送的步行者的當(dāng)前位置的基礎(chǔ)上計(jì)算從當(dāng)前位置到主位置或目的地的剩余距離。此外，路線管理單元240接收由位置測(cè)量單元220計(jì)算的步行者的行走距離結(jié)果，并從從出發(fā)點(diǎn)到目的地的整個(gè)距離減去該行走距離來(lái)計(jì)算從當(dāng)前位置到主位置或目的地的剩余距離。然后，路線管理單元240將計(jì)算的剩余距離結(jié)果傳送到步數(shù)計(jì)算單元270和路線信息計(jì)算單元280。
步數(shù)計(jì)算單元270使用從步距設(shè)置單元260輸出的步幅估計(jì)結(jié)果和從路線管理單元240輸出的剩余距離結(jié)果來(lái)計(jì)算步行者在剩余距離上必須行走的步數(shù)。步數(shù)計(jì)算單元270將將行走的步數(shù)的估計(jì)結(jié)果輸出到路線信息計(jì)算單元280。因而，路線信息計(jì)算單元280使用剩余步數(shù)的估計(jì)結(jié)果和剩余距離結(jié)果來(lái)產(chǎn)生路線指引消息，以便為步行者提供基于步幅的路線規(guī)劃。
現(xiàn)在將參考圖4來(lái)描述應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例，圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例當(dāng)步行者正在行走時(shí)為步行者提供基于步幅的路線規(guī)劃的情況。
當(dāng)步行者正在行走時(shí)，步行者可通過(guò)具有嵌入的導(dǎo)航系統(tǒng)的移動(dòng)終端來(lái)接收路線指引消息。通過(guò)在路線信息提供單元150中測(cè)量步行者的步數(shù)和步距來(lái)計(jì)算將從當(dāng)前位置到主位置或目的地行走的步數(shù)。如果當(dāng)由路線信息提供單元指引路線時(shí)在主位置前面的路線上存在交叉口，則所述設(shè)備輸出路線指引消息以指引在交叉口的路線。此時(shí)，如果測(cè)量的步距是1米并且剩余距離是30米，則如圖4中由標(biāo)號(hào)400所指示的，路線指引消息被輸出為“在30步之后在交叉口向左轉(zhuǎn)”。此時(shí)，移動(dòng)終端通過(guò)顯示單元110輸出路線指引消息，或者通過(guò)語(yǔ)音處理單元140輸出作為語(yǔ)音的路線指引消息。
具體地講，由于步行者的步距根據(jù)步行者的步幅或路線的周邊而改變，所以本發(fā)明可考慮步行者的各種特征來(lái)輸出路線指引消息。例如，在步行者正向著目的地行走時(shí)，通過(guò)檢測(cè)步幅、設(shè)置步距和測(cè)量行走距離來(lái)測(cè)量步行者的行走速度。因此，可使用從當(dāng)前位置到目的地的整個(gè)距離和行走速度來(lái)計(jì)算從當(dāng)前位置到主位置或目的地的估計(jì)的行走時(shí)間。
因此，如果從當(dāng)前位置到目的地的剩余距離被計(jì)算，則除了步行者的行走速度之外，可知道估計(jì)的行走時(shí)間。步行者的行走速度可被應(yīng)用于基于步幅的路線規(guī)劃。例如，為了提供步行者更慣用的路線規(guī)劃，可輸出路線指引消息，諸如如標(biāo)號(hào)420所指示的“在快行20步之后在交叉口向左轉(zhuǎn)”。此時(shí)，步行者的正常腳步速度和快速腳步速度是基于先前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120中的行走速度的。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，基于步幅的路線規(guī)劃可被應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)距離單位的路線規(guī)劃。例如，可輸出組合距離單位和腳步單位的路線指引消息，諸如如標(biāo)號(hào)410所指示的“(在正常步幅的30步之后)向前30米在交叉口向左轉(zhuǎn)”。
指引消息“在50步之后在交叉口向左轉(zhuǎn)”比消息“向前50米在交叉口向左轉(zhuǎn)”更容易理解。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)步行者行走在道路上時(shí)，接收到主位置或目的地的剩余步數(shù)的步行者可直觀地感知到主位置或目的地的剩余步數(shù)?；诓椒闹敢潜然跇?biāo)準(zhǔn)距離的指引對(duì)步行者而言更為慣用的用戶(hù)接口。
現(xiàn)在將參考圖5描述通過(guò)具有以上功能的移動(dòng)終端根據(jù)步行者的步距來(lái)提供路線規(guī)劃的過(guò)程。
當(dāng)移動(dòng)終端被用戶(hù)設(shè)置為步行者模式時(shí)，控制單元100根據(jù)步行者模式啟動(dòng)移動(dòng)終端(步驟500)?？刂茊卧?00讀取先前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120中的步行者的平均步距值，并將它傳送到路線信息提供單元150。路線信息提供單元150的步距設(shè)置單元260將步行者的平均步距即步距的初始值設(shè)置為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120中的步距值。然后，控制單元100測(cè)量由用戶(hù)輸入的目的地是否被設(shè)置(步驟505)。結(jié)果，如果目的地設(shè)置完成，則設(shè)置最佳路線。因此，控制單元100控制路線信息提供單元將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120中的步距值設(shè)置為平均步距，直到估計(jì)步距所要求的時(shí)間到達(dá)，從而計(jì)算步行者沿著從出發(fā)點(diǎn)到目的地的整個(gè)距離的步數(shù)(步驟510)。換句話說(shuō)，控制單元100通過(guò)用路線上的到主位置或目的地的剩余距離除以步距設(shè)置值來(lái)計(jì)算將行走的步數(shù)。
如果通過(guò)以上過(guò)程計(jì)算剩余距離上將行走的步數(shù)，則控制單元100使用該步數(shù)來(lái)指引路線(步驟520)。如圖4所示，基于步數(shù)的路線指引消息可以以各種方式被表示。顯示器或揚(yáng)聲器可被用作輸出路線指引消息的裝置。
同時(shí)，使用平均步距的基于步幅的路線規(guī)劃被連續(xù)執(zhí)行，直到估計(jì)步距所要求的時(shí)間到達(dá)。在估計(jì)步距所要求的固定時(shí)間之后，測(cè)量步行者的當(dāng)前步距。
步行者的實(shí)際步數(shù)被測(cè)量，并且測(cè)量的步數(shù)被乘以平均步距，從而獲得步行者將行走的距離。因此，控制單元100通過(guò)步幅檢測(cè)來(lái)測(cè)量步行者的期望位置(步驟525)。然后，控制單元100使用諸如GPS的位置測(cè)量設(shè)備來(lái)測(cè)量步行者的當(dāng)前位置(步驟530)?？刂茊卧?00將當(dāng)前位置與通過(guò)步幅檢測(cè)而測(cè)量的步行者的期望位置進(jìn)行比較(步驟535)。雖然作為示例描述了步行者的當(dāng)前位置被與期望位置進(jìn)行比較的情況，但是步行者的實(shí)際行走距離可與期望的行走距離進(jìn)行比較。
如果在步驟535中它與所述位置不相同，則控制單元100校正步距(步驟540)。通過(guò)用根據(jù)步行者的實(shí)際位置測(cè)量而計(jì)算的行走距離除以測(cè)量的步數(shù)來(lái)執(zhí)行校正步距的步距計(jì)算。如果在步驟535中它與所述位置相同，則控制單元100保持當(dāng)前步距(步驟545)。
然后，控制單元100確定步行者是否到達(dá)目的地(步驟550)。如果在步驟550中確定步行者沒(méi)有到達(dá)目的地，則它返回到步驟510并且控制單元100將校正的步距重設(shè)為平均步距以執(zhí)行路線規(guī)劃。如果在步驟550中確定步行者到達(dá)目的地，則控制單元100將校正的步距或當(dāng)前步距存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120中(步驟555)。通過(guò)以上方式存儲(chǔ)的步距值可被用作在下一步行者模式的平均步距值。
通過(guò)以上描述，本發(fā)明根據(jù)步行者的步距來(lái)執(zhí)行路線規(guī)劃。在在步行者的路線上存在天橋或地下樓道的情況下，本發(fā)明可預(yù)先計(jì)算用于它們的步數(shù)，從而用于天橋或地下樓道的路線被提供為步數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，此外，當(dāng)執(zhí)行基于步幅的路線規(guī)劃時(shí)，可根據(jù)上坡、下坡或斜坡給出樓道的權(quán)重。
通過(guò)以上描述，根據(jù)本發(fā)明，由于在步距的基礎(chǔ)上測(cè)量步數(shù)，所以可提供步行者更慣用的路線規(guī)劃并考慮個(gè)人特征。此外，由于腳步單位的路線規(guī)劃被提供，所以步行者可直觀地感知剩余距離。另外，由于步行者可以通過(guò)他或她獨(dú)自感知剩余距離來(lái)行走，所以步行者沒(méi)有必要在視覺(jué)上看見(jiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)。因而，所以所述路線規(guī)劃非常適合于視覺(jué)損傷者。此外，在路線上存在樓道的情況下，樓道被轉(zhuǎn)換成步數(shù)，從而它可以以基于步幅的策略機(jī)制被使用。
盡管已參考本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例顯示并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種改變。例如，使用加速度傳感器值或GPS位置信息來(lái)測(cè)量步行者的位置，而也可通過(guò)各種位置測(cè)量設(shè)備來(lái)測(cè)量步行者的位置。應(yīng)該注意，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物所限定。
權(quán)利要求
1.一種基于步幅的路線指引設(shè)備，包括路線信息提供單元，用于以步數(shù)為單位計(jì)算到特定位置的行走距離；和控制單元，用于在路線指引期間使用從路線信息提供單元輸出的步數(shù)來(lái)執(zhí)行路線指引，其中，路線信息提供單元包括傳感器，用于感測(cè)步行者的步幅；步幅檢測(cè)單元，用于通過(guò)從傳感器的輸出模式提取以步行者的步幅重復(fù)的特征來(lái)檢測(cè)步幅；步距設(shè)置單元，用于使用根據(jù)傳感器值的變化大小的步幅頻率和步幅檢測(cè)的結(jié)果來(lái)估計(jì)步行者的步距。
2.如權(quán)利要求1所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，還包括用于存儲(chǔ)步行者的平均步距值的存儲(chǔ)器。
3.如權(quán)利要求2所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，在路線指引期間，控制單元使用平均步距值來(lái)執(zhí)行路線指引，直到固定時(shí)間到達(dá)，并且在該固定時(shí)間之后使用從路線信息提供單元輸出的步數(shù)來(lái)執(zhí)行路線指引。
4.如權(quán)利要求1所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，控制單元操作以在顯示單元上顯示在由路線信息提供單元計(jì)算的步數(shù)的基礎(chǔ)上通知到特定位置的剩余距離的路線指引消息。
5.如權(quán)利要求1所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，控制單元通過(guò)語(yǔ)音處理單元作為語(yǔ)音輸出在由路線信息提供單元計(jì)算的步數(shù)的基礎(chǔ)上通知到特定位置的剩余距離的路線指引消息。
6.如權(quán)利要求2所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，當(dāng)初始步行者模式被設(shè)置時(shí)，存儲(chǔ)器使用先前根據(jù)先前的步距信息而存儲(chǔ)的步行者的正常步距的估計(jì)值、先前存儲(chǔ)在路線提供服務(wù)器中的估計(jì)值和由步行者任意輸入的固定步距中的任何一個(gè)來(lái)存儲(chǔ)平均步距。
7.如權(quán)利要求2所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，存儲(chǔ)器在控制單元的控制下存儲(chǔ)用于指示當(dāng)步行者從當(dāng)前位置沿著所述路線移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的地圖的地圖數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，傳感器使用用于檢測(cè)步行者的步幅的加速度傳感器和用于檢測(cè)步行者的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的陀螺儀傳感器中的任何一個(gè)來(lái)輸出根據(jù)步行者的行走的傳感器值。
9.如權(quán)利要求1所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，路線信息提供單元還包括位置測(cè)量單元，用于測(cè)量步行者的當(dāng)前位置；和路線管理單元，用于根據(jù)由位置測(cè)量單元測(cè)量的結(jié)果位置值來(lái)計(jì)算到特定位置的剩余距離。
10.如權(quán)利要求9所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，步距設(shè)置單元使用從步幅檢測(cè)單元和位置測(cè)量單元輸出的結(jié)果值來(lái)設(shè)置步行者的步距。
11.如權(quán)利要求10所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，路線信息提供單元還包括步數(shù)計(jì)算單元，用于使用步距設(shè)置結(jié)果和為特定位置而計(jì)算的剩余距離來(lái)計(jì)算到所述特定位置將行走的步數(shù)；和路線信息計(jì)算單元，用于使用剩余步數(shù)的計(jì)算結(jié)果和剩余距離結(jié)果來(lái)產(chǎn)生基于步數(shù)的路線指引消息。
12.如權(quán)利要求9所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，位置測(cè)量單元使用由各種位置測(cè)量單元獲得的輸出值根據(jù)步行者的當(dāng)前位置來(lái)計(jì)算行走距離。
13.如權(quán)利要求9所述的基于步幅的路線指引設(shè)備，其中，位置測(cè)量單元使用從傳感器輸出的傳感器值和GPS位置信息中的任何一個(gè)來(lái)測(cè)量步行者的當(dāng)前位置，并根據(jù)步行者的當(dāng)前位置來(lái)計(jì)算測(cè)量的行走距離。
14.一種基于步幅的路線指引方法，包括步驟在路線指引期間根據(jù)步行者的步幅特征和情況之一來(lái)檢測(cè)步行者的步幅；通過(guò)測(cè)量步行者的當(dāng)前位置來(lái)計(jì)算行走距離；使用步幅檢測(cè)的結(jié)果和計(jì)算的行走距離來(lái)設(shè)置步行者的步距；計(jì)算從步行者到特定位置的剩余距離；使用步距設(shè)置的結(jié)果和計(jì)算的距離來(lái)計(jì)算與到特定位置的距離對(duì)應(yīng)的步數(shù)；和使用計(jì)算步數(shù)的結(jié)果和計(jì)算的剩余距離來(lái)提供基于步數(shù)的路線指引消息。
15.如權(quán)利要求14所述的基于步幅的路線指引方法，還包括步驟當(dāng)指引路線時(shí)，使用先前存儲(chǔ)的步距值執(zhí)行路線指引，直到估計(jì)步距所要求的固定時(shí)間到達(dá)。
16.如權(quán)利要求15所述的基于步幅的路線指引方法，還包括步驟在過(guò)去所述時(shí)間之后使用根據(jù)步行者的步距而計(jì)算的步數(shù)來(lái)執(zhí)行路線指引。
17.如權(quán)利要求15所述的基于步幅的路線指引方法，其中，當(dāng)初始步行者模式被設(shè)置時(shí)，先前存儲(chǔ)的步距值是使用先前根據(jù)先前的步距信息而存儲(chǔ)的步行者的正常步距的估計(jì)值、先前存儲(chǔ)在路線提供服務(wù)器中的估計(jì)值和由步行者任意輸入的固定步距值中的任何一個(gè)的平均步距。
18.如權(quán)利要求14所述的基于步幅的路線指引方法，還包括步驟使用位置測(cè)量裝置測(cè)量步行者的當(dāng)前位置；比較測(cè)量的當(dāng)前位置和期望位置；和如果測(cè)量的當(dāng)前位置與期望位置相同，則保持設(shè)置的步距值。
19.如權(quán)利要求18所述的基于步幅的路線指引方法，還包括步驟如果測(cè)量的當(dāng)前位置與期望位置不相同，則校正設(shè)置的步距值。
20.如權(quán)利要求19所述的基于步幅的路線指引方法，其中，通過(guò)用根據(jù)步行者的當(dāng)前位置的測(cè)量而計(jì)算的行走距離除以計(jì)算的步數(shù)來(lái)執(zhí)行步距校正。
21.如權(quán)利要求14所述的基于步幅的路線指引方法，還包括步驟如果在步行者的路線上存在天橋和地下樓道之一，則使用先前計(jì)算和存儲(chǔ)的步數(shù)來(lái)執(zhí)行基于步幅的路線規(guī)劃。
22.如權(quán)利要求14所述的基于步幅的路線指引方法，還包括步驟通過(guò)根據(jù)上坡、下坡或斜坡給出樓道的權(quán)重來(lái)執(zhí)行基于步幅的路線規(guī)劃。
全文摘要
公開(kāi)了一種能為步行者提供基于步幅的路線的基于步幅的路線指引設(shè)備和方法。該方法包括使用移動(dòng)終端中嵌入的導(dǎo)航系統(tǒng)，當(dāng)路線被顯示時(shí)，在所關(guān)注的步行者固有的步距的基礎(chǔ)上檢測(cè)步行者的步幅，并將從當(dāng)前位置到主位置或目的地的剩余距離轉(zhuǎn)換成步數(shù)，以便為步行者提供到主位置或目的地的步數(shù)。由于在步行者固有的步數(shù)的基礎(chǔ)上顯示路線，所以步行者可接收她或他更慣用的路線規(guī)劃，并可容易直觀地感知從當(dāng)前位置到主位置或目的地的路線。
文檔編號(hào)H04W64/00GK1818559SQ20061000742
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月11日
發(fā)明者洪炫秀 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社