專利名稱：導航系統(tǒng)及其路徑規(guī)劃方法,及其機器可讀取媒體的制作方法
導航系統(tǒng)及其路徑規(guī)劃方法，及其機器可讀取媒體
技術領域：
本發(fā)明有關于一種路徑規(guī)劃方法及其相關的導航系統(tǒng)，特別是有關于一種 可以快速路徑重新規(guī)劃的路徑規(guī)劃方法及其相關的導航系統(tǒng)。背景技術：
近年來，全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)被廣泛運用在 各種電子裝置例如移動電話或是汽車的導航系統(tǒng)上，其接收衛(wèi)星信號，并根據(jù) 與各顆衛(wèi)星的相對位置對擁有全球定位系統(tǒng)接收器的電子裝置作定位，以判定 電子裝置的位置。使用者亦可以利用電子裝置中的導航軟件進行路徑規(guī)劃與導 航作業(yè)。
一般而言，當使用者欲從一起點前往一目的地時，導航軟件可依據(jù)一特定 算法，規(guī)劃出一路徑，引導使用者知道行進方向。然而，當使用者未依照指定 的行進方向前進時，此時重新路徑規(guī)劃的機制便會啟動，重新以目前位置，規(guī) 劃出一條新的路徑前往目的地。由于重新路徑規(guī)劃的運算需要考慮許多不同的 因素，例如兩點間的距離以及附近道路復雜度等等，所需的耗費的時間可能很 長。若重新規(guī)劃的時間花費太久，使用者便無法得知應該往那個方向行進，有 可能造成繞路或行進至不應該走的地方。因此，如何縮短重新規(guī)劃所需的時間 是一個很重要的課題。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種快速路徑重新規(guī)劃的路徑規(guī)劃方法及及其相關 的導航系統(tǒng)，以解決上述的問題。
本發(fā)明實施例提供一種路徑規(guī)劃方法，適用于一具有導航系統(tǒng)的電子裝置， 用以從一起點導航至一終點。路徑規(guī)劃方法包括下列步驟。首先，取得電子裝 置的一目前位置，接著，找到相應目前位置的一決策點，其中決策點具有一規(guī) 劃路徑所規(guī)劃的一指定行進方向以及若干可能行進方向。其次，產(chǎn)生相應可能 行進方向至終點的若干候選路徑。接著，利用候選路徑的一或規(guī)劃路徑，將電 子裝置導航至終點。
本發(fā)明實施例另提供一種導航系統(tǒng)，適用于一電子裝置，包括一顯示單元、 一處理單元以及一路徑規(guī)劃單元。處理單元取得電子裝置的一目前位置并找到 相應目前位置的一決策點，其中決策點具有一規(guī)劃路徑所規(guī)劃的一指定行進方 向以及若干可能行進方向。路徑規(guī)劃單元產(chǎn)生相應決策點的可能行進方向至終 點的若干候選路徑。當行經(jīng)決策點時，處理單元利用候選路徑的一或規(guī)劃路徑， 將電子裝置導航至終點。
5本發(fā)明實施例更提供一種路徑規(guī)劃方法，適用于一具有導航系統(tǒng)的電子裝 置，用以從一起點導航至一終點，包括下列步驟。首先，依據(jù)起點以及終點， 規(guī)劃一第一路徑，其中第一路徑上至少包括一決策點，決策點具有第一路徑所 規(guī)劃的一指定行進方向以及若干可能行進方向。當行進于起點以及決策點之間 時，預先規(guī)劃決策點的可能行進方向至終點的若干對應第二候選路徑。當行進 至決策點且偏離第一路徑所規(guī)劃的指定行進方向時，選取第二候選路徑中的一 替代路徑替換第一路徑，并以替代路徑將電子裝置導航至終點。
本發(fā)明上述方法可以通過程序代碼方式收錄于實體媒體中。當程序代碼被 機器加載且執(zhí)行時，機器變成用以實行本發(fā)明的裝置。
與現(xiàn)有技術相比，依據(jù)本發(fā)明的導航系統(tǒng)及路徑規(guī)劃方法，通過電子裝置 的目前位置，找到并預先規(guī)劃下一個具有多個可能行進方向的決策點所有到終 點的路徑，當電子裝置行經(jīng)決策點并產(chǎn)生偏離航線時，可立刻以預先規(guī)劃好的 路徑取代原有的路徑，無須重新計算并規(guī)劃出新路徑，可縮短重新路徑規(guī)劃所 需的時間。
為對本發(fā)明的目的、構(gòu)造特征及其功能有進一步的了解，茲配合附圖詳細 說明如下

圖1顯示依據(jù)本發(fā)明實施例的導航系統(tǒng)。
圖2以及圖3顯示依據(jù)本發(fā)明實施例的路徑規(guī)劃結(jié)果示意圖。
圖4顯示一依據(jù)本發(fā)明實施例的路徑規(guī)劃方法的流程圖。 圖5以及圖6顯示依據(jù)本發(fā)明實施例的路徑規(guī)劃的示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例中提供一種導航系統(tǒng)及其相關的路徑規(guī)劃方法，適用于一電 子裝置，用以于電子裝置行經(jīng)偏離原先規(guī)劃的路徑時，快速地以預先規(guī)劃好的 路徑取代原先規(guī)劃的路徑，可縮短路徑重新規(guī)劃所需的時間。
圖1顯示依據(jù)本發(fā)明實施例的導航系統(tǒng)。依據(jù)本發(fā)明實施例的導航系統(tǒng)可 以適用于具有導航功能的一電子裝置，如計算機系統(tǒng)與可攜式裝置等。導航系 統(tǒng)100至少包括一儲存單元110、 一顯示單元120、 一路徑規(guī)劃單元130與一處 理單元140。儲存單元110用以儲存包括相應至少一特定區(qū)域，如地區(qū)或國家的 圖資數(shù)據(jù)。其中，圖資數(shù)據(jù)可以包括門牌地址、地標、景點、與/或道路及道路 信息等。顯示單元120用以顯示相關數(shù)據(jù)，如使用者操作接口、路徑規(guī)劃結(jié)果、 與相關導航信息。處理單元140可以為具有路徑規(guī)劃能力的一導航引擎。使用 者可以通過使用者操作接口輸入導航情況，如一起點、 一終點、與/或至少一經(jīng) 過點等。處理單元140可以依據(jù)輸入的起點、經(jīng)過點以及終點，進行路徑規(guī)劃， 從而得到路徑規(guī)劃結(jié)果。使用者可以依據(jù)路徑規(guī)劃結(jié)果進行導航至目的地。值 得注意的是，導航系統(tǒng)100可更包括一信號接收單元(未顯示)，用以接收衛(wèi)星接收信號。處理單元140可以依據(jù)接收的信號計算電子裝置的目前位置。路徑 規(guī)劃單元130可依據(jù)電子裝置的目前位置，找到規(guī)劃路徑中相應于目前位置的 一決策點(decision point) C，并預先規(guī)劃決策點C的其它可能行進方向到終 點的所有規(guī)劃路徑，再將規(guī)劃結(jié)果儲存于儲存單元110。決策點C具有由規(guī)劃路 徑所規(guī)劃的一指定行進方向以及多個可能行進方向。舉例來說，請參照圖2以 及圖3，圖2以及圖3顯示依據(jù)本發(fā)明實施例的路徑規(guī)劃結(jié)果示意圖。如圖2所 示，顯示單元120中顯示由起點S至終點D的一規(guī)劃路徑P。其中，X表示電子 裝置的目前位置，C表示一決策點。請注意，于本實施例中，決策點C為目前位 置的下一交叉路口，因此，當電子裝置行經(jīng)某一決策點C時，會有多個可能行 進方向。如圖3所示，決策點C除了具有規(guī)劃路徑P所規(guī)劃的一指定行進方向 l(向右轉(zhuǎn))之外，另外包括可能行進方向2(直行)以及3(向左轉(zhuǎn))。換言之，當 電子裝置行經(jīng)決策點C時，可能會依行進方向l、 2或3繼續(xù)前進。當電子裝置 的目前位置符合路徑規(guī)劃結(jié)果中的規(guī)劃時，處理單元140可以繼續(xù)依據(jù)原有的 路徑規(guī)劃結(jié)果提供導航功能，行進至目的地(即終點D)。當電子裝置的目前位置 不符合路徑規(guī)劃結(jié)果中的規(guī)劃時，處理單元140可以依據(jù)電子裝置的目前位置 重新進行路徑規(guī)劃，此時處理單元140將執(zhí)行本發(fā)明的路徑規(guī)劃方法，其細節(jié) 將于后說明。
圖4顯示一依據(jù)本發(fā)明實施例的路徑規(guī)劃方法的流程圖。依據(jù)本發(fā)明實施 例的路徑規(guī)劃方法可以適用于具有導航功能的一電子裝置，如計算機系統(tǒng)與可 攜式裝置等。
首先，如步驟S310，導航開始，依據(jù)使用者設定的起點以及終點，產(chǎn)生一 規(guī)劃路徑P。接著，如步驟S320，依據(jù)電子裝置的目前位置，找到相應目前位 置的一決策點，并規(guī)劃出決策點的其它可能行進方向所對應的候選路徑。其中， 每一候選路徑以行進方向至終點進行路徑規(guī)劃所產(chǎn)生。當行經(jīng)決策點時，如步 驟S330，判斷電子裝置是否偏離規(guī)劃路徑P。若電子裝置未偏離規(guī)劃路徑P(步 驟S330的否)，如步驟S340，便可刪除候選路徑，接著執(zhí)行步驟S370。若電子 裝置偏離規(guī)劃路徑P(步驟S330的是)，亦即電子裝置未依指定行進方向前進， 如步驟S350，依據(jù)電子裝置的目前位置選擇其中一條候選路徑作為替代路徑。 并且，如步驟S360，以選取的候選路徑(替代路徑)取代原規(guī)劃路徑P，將電子 裝置導航至終點。接著，如步驟S370，判斷導航是否結(jié)束。亦即，是否已到達 目的地。若導航已經(jīng)結(jié)束(步驟S360的是)，則結(jié)束流程。若導航尚未結(jié)束(步 驟S360的否)，便返回步驟S320，依據(jù)電子裝置的目前位置，找到相應目前位 置的下一決策點，并規(guī)劃出下一決策點的其它可能行進方向所對應的候選路徑。
舉例來說，請參考圖5以及圖6，圖5以及圖6顯示依據(jù)本發(fā)明實施例的路 徑規(guī)劃的示意圖。如圖5所示，顯示一由起點S至終點D的一規(guī)劃路徑P。其中， X表示電子裝置的目前位置，C表示相應于目前位置的一決策點C，并且決策點C具有規(guī)劃路徑P所規(guī)劃的一指定行進方向1以及可能行進方向2以及3。因此， 當電子裝置行經(jīng)起點S與決策點C之間時，路徑規(guī)劃單元130規(guī)劃出決策點C 的其它可能行進方向2以及3所對應的至終點D的候選路徑P2以及P3。候選路 徑P2以及P3將被預先儲存于儲存單元110中。若電子裝置行經(jīng)決策點C時， 依據(jù)指定行進方向1前進，表示未偏離航線，因此便可刪除預先規(guī)劃的候選路 徑P2以及P3，以原先規(guī)劃的路徑P繼續(xù)導航至終點D。
反之，若電子裝置行經(jīng)決策點C時，依據(jù)行進方向2或3前進，表示偏離 航線，此時便依據(jù)電子裝置的目前位置，選擇預先規(guī)劃的候選路徑P2或P3，用 以取代原先的規(guī)劃的路徑P，并以取代后的路徑P2或P3，將電子裝置導航至終 點D。
如圖6所示，假設電子裝置于行經(jīng)決策點C后朝行進方向2前進，己偏離 航線，則處理單元140將依據(jù)計算出的目前位置，自動將行進方向2所規(guī)劃出 的候選路徑P2取代原先的規(guī)劃的路徑P進行導航。類似地，當電子裝置行經(jīng)決 策點C與決策點C'之間時，路徑規(guī)劃單元130規(guī)劃出決策點C'的其它可能行 進方向4以及5所對應的至終點D的候選路徑P4以及P5。候選路徑P4以及P5 將被預先儲存于儲存單元110中。若電子裝置行經(jīng)決策點C'時，依據(jù)指定行進 方向前進，便可刪除預先規(guī)劃的候選路徑P4以及P5，以原先規(guī)劃的路徑P2繼 續(xù)導航至終點D。若電子裝置行經(jīng)決策點C'時，依據(jù)行進方向4或5前進，表 示偏離航線，此時便依據(jù)電子裝置的目前位置，選擇預先規(guī)劃的候選路徑P4或 P5,取代原先的規(guī)劃的路徑P2，并以取代后的路徑P4或P5，將電子裝置導航 至終點D。
綜上所述，依據(jù)本發(fā)明的導航系統(tǒng)及路徑規(guī)劃方法，通過電子裝置的目前 位置，找到并預先規(guī)劃下一個具有多個可能行進方向的決策點所有到終點的路 徑，當電子裝置行經(jīng)決策點并產(chǎn)生偏離航線時，可立刻以預先規(guī)劃好的路徑取 代原有的路徑，無須重新計算并規(guī)劃出新路徑，可縮短重新路徑規(guī)劃所需的時 間。
本發(fā)明的方法，或特定型態(tài)或其部份，可以以程序代碼的型態(tài)包含于實體 媒體，如軟盤、光盤片、硬盤、或是任何其它機器可讀取(如計算機可讀取)儲 存媒體，其中，當程序代碼被機器，如計算機加載且執(zhí)行時，此機器變成用以 參與本發(fā)明的裝置。本發(fā)明的方法與裝置也可以以程序代碼型態(tài)通過一些傳送 媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態(tài)進行傳送，其中，當程序代碼 被機器，如計算機接收、加載且執(zhí)行時，此機器變成用以參與本發(fā)明的裝置。 當在一般用途處理器實作時，程序代碼結(jié)合處理器提供一操作類似于應用特定 邏輯電路的獨特裝置。
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權利要求
1.一種路徑規(guī)劃方法，適用于一具有導航系統(tǒng)的電子裝置，用以從一起點導航至一終點，其特征在于，該方法包括下列步驟取得該電子裝置的一目前位置；找到一規(guī)劃路徑上相應該目前位置的一決策點，其中該決策點具有該規(guī)劃路徑所規(guī)劃的一指定行進方向以及若干可能行進方向；產(chǎn)生相應這些可能行進方向至該終點的若干候選路徑；以及利用這些候選路徑之一或該規(guī)劃路徑，將該電子裝置導航至該終點。
2. 如權利要求1所述的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，這些候選路徑產(chǎn)生于 行進于該起點以及該決策點之間時。
3. 如權利要求1所述的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，該利用這些候選路徑 的一者或該規(guī)劃路徑導航至該終點的步驟，更包括當行進至該決策點且偏離該規(guī)劃路徑所規(guī)劃的該指定行進方向時，以這些 候選路徑之一替換該規(guī)劃路徑，并以該替換的候選路徑導航至該終點。
4. 如權利要求1所述的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，該利用這些候選路徑 之一或該規(guī)劃路徑導航至該終點的步驟，更包括若行進至該決策點且未偏離該規(guī)劃路徑所規(guī)劃的該指定行進方向時，刪除 這些候選路徑，繼續(xù)以該規(guī)劃路徑導航至該終點。
5. 如權利要求4所述的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，該方法還包括 規(guī)劃一下一決策點的若干可能行進方向?qū)娜舾傻诙蜻x路徑，其中該下一決策點位于該決策點以及該終點之間；以及當行進至該下一決策點且偏離該規(guī)劃路徑所規(guī)劃的該指定行進方向時，以 這些第二候選路徑之一替換該規(guī)劃路徑，并以該替換的第二候選路徑導航至該 ^點。
6. —種導航系統(tǒng)，適用于一電子裝置，其特征在于，該系統(tǒng)包括 一顯示單元一處理單元，取得該電子裝置的一目前位置并找到相應該目前位置的一決 策點，其中該決策點具有一規(guī)劃路徑所規(guī)劃的一指定行進方向以及若干可能行 進方向；以及、一路徑規(guī)劃單元，產(chǎn)生相應該決策點的這些可能行進方向至該終點的若干 候選路徑，其中當行經(jīng)該決策點時，該處理單元利用這些候選路徑之一或該規(guī)劃路徑， 將該電子裝置導航至該終點。
7. 如權利要求6所述的導航系統(tǒng)，其特征在于，這些候選路徑于行進于該 起點以及該決策點之間時，由該路徑規(guī)劃單元所產(chǎn)生。
8. 如權利要求6所述的導航系統(tǒng)，其特征在于，當行進至該決策點且偏離 該規(guī)劃路徑所規(guī)劃的該指定行進方向時，該處理單元選擇這些候選路徑之一替 換該規(guī)劃路徑，并以該替換的候選路徑導航至該終點。
9. 如權利要求6所述的導航系統(tǒng)，其特征在于，當該電子裝置行進至該決 策點且未偏離該規(guī)劃路徑所規(guī)劃的該指定行進方向時，該處理單元刪除這些候 選路徑，繼續(xù)以該規(guī)劃路徑導航至該終點。
10. 如權利要求9所述的導航系統(tǒng)，其特征在于，該路徑規(guī)劃單元更規(guī)劃下 一決策點的若干可能行進方向?qū)娜舾傻诙蜻x路徑，其中該下一決策點位 于該決策點以及該終點之間，且當行進至該下一決策點且偏離該規(guī)劃路徑所規(guī) 劃的該指定行進方向時，該處理單元以這些第二候選路徑之一替換該規(guī)劃路徑， 并以該替換的第二候選路徑導航至該終點。
11. 一種路徑規(guī)劃方法，適用于一具有導航系統(tǒng)的電子裝置，用以從一起點 導航至一終點，其特征在于，該方法包括下列步驟依據(jù)該起點以及該終點，規(guī)劃一第一路徑，其中該第一路徑上至少包括一 決策點，該決策點具有該第一路徑所規(guī)劃的一指定行進方向以及若干可能行進 方向；當行進于該起點以及該決策點之間時，預先規(guī)劃該決策點的這些可能行進 方向至該終點的若干對應第二候選路徑；以及當行進至該決策點且偏離該第一路徑所規(guī)劃的該指定行進方向時，選取這 些第二候選路徑中的一替代路徑替換該第一路徑，并以該替代路徑將該電子裝 置導航至該終點。
12. 如權利要求11所述的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，該選取這些第二候 選路徑中的該替代路徑的步驟還包括取得該電子裝置的一目前位置；以及依據(jù)該目前位置，由這些第二候選路徑中得到該替代路徑。
13. 如權利要求11所述的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，該方法還包括 依據(jù)該目前位置，找到一相應的第一決策點，其中該第一決策點具有該替代路徑所規(guī)劃的一指定行進方向以及若干可能行進方向；規(guī)劃該第一決策點的這些可能行進方向?qū)娜舾傻谌蜻x路徑；以及 當行進至該第一決策點且偏離該替代路徑所規(guī)劃的該指定行進方向時，以這些第三候選路徑之一替換該第一路徑，并以該替換的第三候選路徑導航至該終點。
14. 如權利要求11所述的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，該方法還包括若行進至該決策點且未偏離該第一路徑所規(guī)劃的該指定行進方向時，刪除 這些第二候選路徑，繼續(xù)以該第一路徑導航至該終點。
15. 如權利要求14所述的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，該方法還包括規(guī)劃下一決策點的若千可能行進方向?qū)娜舾傻谌蜻x路徑，其中該下一決策點位于該決策點以及該終點之間；以及當行進至該下一決策點且偏離該第一路徑所規(guī)劃的該指定行進方向時，以這些第三候選路徑之一替換該第一路徑，并以該替換的第三候選路徑導航至該 《點。
16. —種機器可讀取媒體，儲存一程序代碼用以執(zhí)行時致使一裝置執(zhí)行一路徑規(guī)劃方法，其特征在于，該方法包括下列步驟產(chǎn)生一規(guī)劃路徑，其中該裝置依據(jù)該規(guī)劃路徑進行一導航； 取得該裝置的一目前位置；找到相應該目前位置的一決策點，其中該決策點具有一規(guī)劃路徑所規(guī)劃的 一指定行進方向以及若干可能行進方向；產(chǎn)生相應這些可能行進方向至該終點的若干候選路徑；以及 利用這些候選路徑的一或該規(guī)劃路徑，將該裝置導航至該終點。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導航系統(tǒng)及其路徑規(guī)劃方法，及其機器可讀取媒體，其中，該路徑規(guī)劃方法，適用于一具有導航系統(tǒng)的電子裝置，用以從一起點導航至一終點。路徑規(guī)劃方法包括下列步驟。首先，取得電子裝置的一目前位置，接著，找到相應目前位置的一決策點，其中決策點具有一規(guī)劃路徑所規(guī)劃的一指定行進方向以及若干可能行進方向。其次，產(chǎn)生相應可能行進方向至終點的若干候選路徑。接著，利用候選路徑的一者或規(guī)劃路徑，將電子裝置導航至終點。
文檔編號G01C21/34GK101685024SQ200810198858
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權日2008年9月27日
發(fā)明者李艾桀 申請人:佛山市順德區(qū)順達電腦廠有限公司