CN101149272A - 导航***及导航方法 - Google Patents
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Abstract
一种导航***及方法,其中导航***包含一卫星定位模组、一倾角侦测模组、一导航图资模组、一导航模组及一切换模组。卫星定位模组用以取得多数目前位置的坐标信息。倾角侦测模组用以量测每一位置的一倾斜角度。导航图资模组提供一包括多数路径及多数匝道区的导航图资。导航模组转换每一坐标信息为一目前位置点,并依此提供导航功能。切换模组持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的倾斜角度差,当倾斜角度差达一默认值且导航图资于后时间点对应的目前位置点附近设有其中一匝道区,则令导航模组将目前位置点导向匝道区下游端的路径。
Description
技术领域
本发明是有关于一种导航***及导航方法,特别是指一种当载具于高度不同的路径变换时,能正确判别行驶路径的导航***及导航方法。
背景技术
一已知装设于一载具(如汽车)上或配合载具使用的导航***长期以来一直有项重要缺失无法有效改善,此重要缺点常常发生于载具由其中一路径行驶至另一高度不同,但距离接近且平行的路径时。其中,该二路径可以分别是平面道路及高架道路,也可以分别是高度不同的高架道路。
当上述情况发生时,导航***常无法有效地判别载具是行驶于哪一路径。其原因在于虽然导航***所接收的卫星定位信号中包括载具目前所在位置的高度数据,然而,民用卫星定位技术的高度数据并不精准,使得导航***在上述情况中,无法正确地判别载具是否已进入/离开高架道路,或是否已由其中一高架道路转往另一高架道路。若导航***错判目前所行驶的路径,可能造成驾驶者的疑惑,另外,也可能造成导航***于导航时错误地重新进行路径规划。
一已知的加速度传感器(G-Sensor)首见于汽车工业,并常装设于汽车上用以侦测加速度及倾斜角度等运动变化以进行汽车运动状态的监控。其中,可量测到100G的加速度传感器主要应用于行车方向的撞击感测,当汽车被撞击时配合引发安全气囊充气,可达到保护乘客的效果。另外,加速度感测也可应用在汽车车身的稳定控制***(Vehicle DynamicControl,VDC),稳定控制***整合了防死锁煞车***、循迹控制***、煞车式防滑差速器等机制,让以非直线状态行驶的汽车校正成最佳的行进路线。
另外,除了车用运动感测外,加速度传感器可结合汽车导航***在隧道内或是天候状况不佳时,利用内建的感测芯片将加速度经过两次积分后计算出与上个卫星定位点的相对位移,再由电子导航地图换算出实时的目前位置。
如上所述,本案的发明人经研究后认为,利用加速度传感器量测倾斜角度的特性可有效解决上述导航***长期以来的重要缺点,因此,遂提出本发明以寻求解决之道。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种导航***,利用加速度传感器量测倾斜角度的特性可有效解决上述导航***长期以来的重要缺点,因此,遂提出本发明以寻求解决之道。
于是,本发明提供一种导航***,其特征在于,包含:
一卫星定位模组,用以取得多数目前位置的坐标信息;
一倾角侦测模组,用以量测于各该位置的一倾斜角度;
一导航图资模组,提供一包括多数不同高度的路径及多数由该等路径所分别交接形成的匝道区的导航图资;
一导航模组,转换各该坐标信息为一位于该导航图资上的目前位置点,并依此提供导航功能;及
一切换模组,持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的一倾斜角度差,当该倾斜角度差达一默认值,且该导航图资于该后时间点对应的该目前位置点附近一预设范围内设有其中一匝道区,则令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
其中该切换模组是于该后时间点倾斜角度绝对值相对于该前时间点倾斜角度绝对值大于或等于一预设角度绝对值时,令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
其为一可携式电子装置,该倾角侦测模组是用以量测该电子装置的倾斜角度。
其是内建于一载具,该倾角侦测模组是用以量测该载具本身的倾斜角度。
本发明提供一种导航方法,其特征在于,包含下列步骤:
(a)提供一包括多数不同高度的路径及多数由该等路径所分别交接形成的匝道区的导航图资;
(b)取得多数目前位置的坐标信息,且转换各该坐标信息为一位于该导航图资上的目前位置点;
(c)量测各该位置的一倾斜角度;
(d)持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的一倾斜角度差;及
(e)当该倾斜角度差达一默认值,且该导航图资
于该后时间点对应的该目前位置点附近一预设范围内设有其中一匝道区,则令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
其中该(e)步骤伽利略定位***是当该后时间点倾斜角度绝对值相对于该前时间点倾斜角度绝对值大于或等于一预设角度绝对值时,令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
本发明提供一种导航***,配合一载具使用,其特征在于,该导航***包含:
一卫星定位模组,用以取得该载具于多数目前位置的坐标信息;
一倾角侦测模组,用以量测于各该位置的一倾斜角度;
一导航图资模组,提供一包括多数不同高度的路径及多数由该等路径所分别交接形成的匝道区的导航图资;
一导航模组,转换各该坐标信息为一位于该导航图资上的目前位置点,并依此提供导航功能;及
一切换模组,持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的一倾斜角度差,当该倾斜角度差达一默认值,且该导航图资于该后时间点对应的该目前位置点设有该匝道区,则令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
其中该切换模组是于该后时间点倾斜角度绝对值相对于该前时间点倾斜角度绝对值大于或等于一预设角度绝对值时,令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
其中该倾角侦测模组是用以量测该载具本身的倾斜角度。
本发明提供一种导航方法,应用于一导航***,该***具有一用以取得多数目前位置的坐标信息的定位模组,及一量测于各该位置下的一倾斜角度的倾角侦测模组,其特征在于,该方法包含下述步骤:
(a)提供一包括多数不同高度的路径及多数由该等路径所分别交接形成的匝道区的导航图资;
(b)转换各该坐标信息为一位于该导航图资上的目前位置点;
(c)持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的一倾斜角度差;及
(d)当该倾斜角度差达一默认值,且该导航图资于该后时间点对应的该目前位置点设有其中一匝道区,则将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
其中在该(d)步骤是当该后时间点倾斜角度绝对值相对于该前时间点倾斜角度绝对值大于或等于一预设角度绝对值时,将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
本发明利用倾角侦测模组量测倾斜角度的特性,协助配合载具运作的导航***精确地判别载具是否从其中一高度的路径进入另一高度的路径。
附图说明
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的一个较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现,其中:
图1是一***方块图,说明本发明的导航***的较佳实施例;
图2是一俯视示意图,说明较佳实施例中以俯视方式表示载具由高度较高的路径经由匝道区行驶至高度较低的路径;
图3是一侧视示意图,说明较佳实施例中以侧视方式表示载具由高度较高的路径经由匝道区行驶至高度较低的路径;及
图4是一流程图,说明本发明的导航方法的较佳实施例。
具体实施方式
参阅图1,本发明导航***的较佳实施例,适合整合于一载具(如汽车)中,也可以独立为一可携式导航装置(例如个人数字助(Personal DigitalAssistant,PDA))并配合载具使用。导航***包含一卫星定位模组1、一倾角侦测模组2、一导航图资模组3、一导航模组4、一显示模组5,及一切换模组6。
卫星定位模组1用以取得多数目前载具所在位置的坐标信息。在本第一较佳实施例中,卫星定位模组1可以接收来自一卫星定位***(图未示)的定位信号并转换为以经纬度表示的坐标信息。其中,卫星定位***包括例如美国的全球定位***(GlobalPositioning System,GPS)或欧洲的伽利略定位***(Galileo Positioning System)的定位信号。
倾角侦测模组2用以量测载具于行进时每一位置的一倾斜角度,若导航***为可携式电子装置,则倾角侦测模组2用以量测电子装置的倾斜角度。若倾角侦测模组2是安装于载具上,则倾角侦测模组2用以量测载具本身的倾斜角度。在本较佳实施例中,倾角侦测模组2主要包括一不断地量测出倾斜角度的加速度传感器(G-Sensor),然非以此为限。
参阅图1、图2,导航图资模组3提供包括如多数路径、路径沿途设施、地标等已知电子导航图资31,其中与本发明尤其相关的,该图资包括多数不同高度的路径311及多数由该等路径311所分别交接形成的匝道区312。其中,图2所示为局部导航图资31,路径311具有路径A及路径B,路径A为高度较高的高架道路,而路径B为高度比路径A要低的平面道路。匝道区312具有一代表由路径A进入匝道区312的上游端313及一代表由匝道区312进入路径B的下游端314。
另外,导航图资模组3可以是将导航图资31预先储存于***内建的一存储器或其它适当的储存媒体中,但并不限于此,也可以是从一远程的导航图资服务器(图未示)通过无线网路下载,或以有线或无线的方式自另一导航图资装置(图未示)接收。
导航模组4可以是一专用的导航处理芯片,也可以是一运行于一中央处理器的导航程式。导航模组4将卫星定位模组1所接收的目前位置的坐标信息转换为一位于导航图资31上的目前位置点,并依此提供导航路径及其它已知导航功能。
显示模组5在本较佳实施例中为一液晶显示器,但并不限于此。显示模组5的主要作用在于将目前位置点及导航图资31以图文方式显示,以供使用者接受导航时参考。
切换模组6接收来自倾角侦测模组2及导航模组4的数据,并持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的一倾斜角度差。其中,持续计算的方式可以是连续且无间段地持续计算,也可以是连续地于每隔一预设固定间隔时间计算。
参阅图1、图2、图3,其中图3是一对应图2的局部的导航图资31的示意图。以载具7由高度较高的路径A经由匝道区312行驶至高度较低的路径B为例,当载具7于前时间点X时,倾角侦测模组2量测到一倾斜角度,于后时间点X’时,倾角侦测模组2量测到另一倾斜角度。当切换模组6计算前、后时间点X及X’的倾斜角度差的绝对值大于或等于一预设角度的绝对值,例如30度,且导航图资31于后时间点X’对应的目前位置点附近一预设范围(如15公尺)内设有其中一匝道区312,切换模组6将令导航模组4将目前位置点导向匝道区312的下游端314的路径B,换言之,导航模组4而后将把载具7位置视为进入较低的路径B,不致把载具7误判为仍持续位于较高的原路径A而提供错误导航指引。
另外,当载具7行驶至另一前时间点Y及后时间点Y’时,切换模组6也会计算获得一次倾斜角度差达预设角度的绝对值的变化,由于和前述相同,导航图资31于后时间点Y’对应的目前位置点附近预设范围内设有其中一匝道区312,所以切换模组6仍令导航模组4将目前位置点导向匝道区312的下游端314,亦即同样为路径B。
必须注意的是,上述预设范围是为容许现有卫星定位***仍存有数公尺至十余公尺的定位误差,而其范围大小则是依据该定位误差来决定,若未来采用高精度的卫星定位***,如伽利略定位***,该预设范围即可缩小,例如至几公尺内,甚至若未来实际卫星定位技术上可达到零误差,则可不必另行设定预设范围,只要目前位置点位于其中一匝道区312内即可正确判别。
参阅图1、图2、图4,本发明导航方法的较佳实施例,应用于上述的导航***,并可配合上述载具7使用。导航方法包含下列步骤:
首先,如步骤61所示,导航图资模组3利用如本身的存储器储存、自一远程图资服务器下载或连结另一导航图资装置等方式提供导航图资31。如前所述,导航图资31中特别包括不同高度的路径311及由该等路径31所分别交接形成的匝道区312。
接着,如步骤62所示,卫星定位模组1接收卫星定位***的信号以取得目前位置的坐标信息,并由导航模组4转换每一坐标信息为位于导航图资31上的目前位置点。
然后,如步骤63所示,倾角侦测模组2量测每一位置的倾斜角度。要注意的是,步骤62及63是同步进行,以取得在任一时间点的目前位置点及倾斜角度。
接着,如步骤64所示,切换模组6持续计算预定间隔的前、后两时间点(如图3所示的前时间点X与Y,及后时间点X’与Y’)所对应的倾斜角度差。
然后,如步骤65所示,切换模组6判别前、后时间点X(Y)、X’(Y’)的倾斜角度差的绝对值是否大于或等于预设角度绝对值。若否,则切换模组6不进行任何动作且导航模组4继续维持目前的路径A,卫星定位模组1及倾角侦测模组2继续分别取得及量测下一时间点的目前位置点及倾斜角度;若是,则如步骤66所示,切换模组6判别导航图资31于后时间点X’(Y’)对应的目前位置点附近预设范围内是否设有其中一匝道区312。若是,则如步骤67所示,切换模组6令导航模组4将目前位置点导向匝道区312的下游端314的路径B。若否,则切换模组6依然不进行任何动作且导航模组4继续维持目前的路径A,卫星定位模组1及倾角侦测模组2继续分别取得及量测下一时间点的目前位置点及倾斜角度。
必须注意的是,在步骤66中是为因应目前定位可能产生的误差,所以设定上述预设范围,若未来卫星定位的精准度提高,则可直接判断后时间点X’(Y’)对应的目前位置点是否设有其中一匝道区312内。
综上所述,本发明利用倾角侦测模组辅助导航***正确地变换至高低不同但接***行的路径311,除了提供驾驶者正确的行路信息,也避免导航***错误地于导航时重新进行路径规划,有效解决一直以来导航***在此部分功能的缺点。
惟以上所述的,仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即凡是依本发明权利要求范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明权利要求涵盖的范围内。
Claims (11)
1.一种导航***,其特征在于,包含:
一卫星定位模组,用以取得多数目前位置的坐标信息;
一倾角侦测模组,用以量测于各该位置的一倾斜角度;
一导航图资模组,提供一包括多数不同高度的路径及多数由该等路径所分别交接形成的匝道区的导航图资;
一导航模组,转换各该坐标信息为一位于该导航图资上的目前位置点,并依此提供导航功能;及
一切换模组,持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的一倾斜角度差,当该倾斜角度差达一默认值,且该导航图资于该后时间点对应的该目前位置点附近一预设范围内设有其中一匝道区,则令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
2.依据权利要求1所述的导航***,其特征在于,其中该切换模组是于该后时间点倾斜角度绝对值相对于该前时间点倾斜角度绝对值大于或等于一预设角度绝对值时,令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
3.依据权利要求1所述的导航***,其特征在于,其为一可携式电子装置,该倾角侦测模组是用以量测该电子装置的倾斜角度。
4.依据权利要求1所述的导航***,其特征在于,其是内建于一载具,该倾角侦测模组是用以量测该载具本身的倾斜角度。
5.一种导航方法,其特征在于,包含下列步骤:
(a)提供一包括多数不同高度的路径及多数由该等路径所分别交接形成的匝道区的导航图资;
(b)取得多数目前位置的坐标信息,且转换各该坐标信息为一位于该导航图资上的目前位置点;
(c)量测各该位置的一倾斜角度;
(d)持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的一倾斜角度差;及
(e)当该倾斜角度差达一默认值,且该导航图资于该后时间点对应的该目前位置点附近一预设范围内设有其中一匝道区,则令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
6.依据权利要求5所述的导航方法,其特征在于,其中该(e)步骤伽利略定位***是当该后时间点倾斜角度绝对值相对于该前时间点倾斜角度绝对值大于或等于一预设角度绝对值时,令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
7.一种导航***,配合一载具使用,其特征在于,该导航***包含:
一卫星定位模组,用以取得该载具于多数目前位置的坐标信息;
一倾角侦测模组,用以量测于各该位置的一倾斜角度;
一导航图资模组,提供一包括多数不同高度的路径及多数由该等路径所分别交接形成的匝道区的导航图资;
一导航模组,转换各该坐标信息为一位于该导航图资上的目前位置点,并依此提供导航功能;及
一切换模组,持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的一倾斜角度差,当该倾斜角度差达一默认值,且该导航图资于该后时间点对应的该目前位置点设有该匝道区,则令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
8.依据权利要求7所述的导航***,其特征在于,其中该切换模组是于该后时间点倾斜角度绝对值相对于该前时间点倾斜角度绝对值大于或等于一预设角度绝对值时,令该导航模组将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
9.依据权利要求7所述的导航***,其特征在于,其中该倾角侦测模组是用以量测该载具本身的倾斜角度。
10.一种导航方法,应用于一导航***,该***具有一用以取得多数目前位置的坐标信息的定位模组,及一量测于各该位置下的一倾斜角度的倾角侦测模组,其特征在于,该方法包含下述步骤:
(a)提供一包括多数不同高度的路径及多数由该等路径所分别交接形成的匝道区的导航图资;
(b)转换各该坐标信息为一位于该导航图资上的目前位置点;
(c)持续计算预定间隔的前、后两时间点所对应的一倾斜角度差;及
(d)当该倾斜角度差达一默认值,且该导航图资于该后时间点对应的该目前位置点设有其中一匝道区, 则将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
11.依据权利要求10所述的导航方法,其特征在于,其中在该(d)步骤是当该后时间点倾斜角度绝对值相对于该前时间点倾斜角度绝对值大于或等于一预设角度绝对值时,将该目前位置点导向该匝道区下游端的路径。
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- 2007-10-22 CN CNA2007101816680A patent/CN101149272A/zh active Pending
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