CN101311676A - 卫星导航装置及其路线规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露一种卫星导航装置及其路线规划方法。在一实施例中，此卫星导航装置系规划多个候选路线，并根据此些候选路线的距离及转弯次数，自此些候选路线中选出一行驶路线，并根据此行驶路线来产生导航讯息。藉由规划兼顾转弯次数较少且距离较短的路线，可减少交通信号等待时间。
Description
技术领域
本发明是有关于一种卫星导航装置及其方法，特别是有关于一种可降低驾驶成本的卫星导航装置及其方法。
背景技术
随着卫星导航系统的技术日渐成熟，且制造成本越来越低，卫星导航装置已成为汽车驾驶人必备的电子设备之一。卫星导航装置透过接收至少四个卫星讯号来估算出本身的经纬度信息，并以此经纬度信息与电子地图进行比对，便可取得此装置所处的地点信息。接着，卫星导航装置再执行路线规划功能及导航功能，以协助驾驶者行驶到欲到达的目的地。在上述导航过可知，如何规划出一条最佳的路线让驾驶者可尽快地到达目的地是卫星导航系统设计上一个重要因素。传统的卫星导航系统大多是以距离为主要考虑，将距离最短的路线视为最佳的路线。然而，在驾驶过程中，等待交通信号所花的时间常常占去驾驶时间的一大部分。因此，当卫星导航装置仅规划最短距离的路线而没有考虑到交通信号的影响时，驾驶者依照导航提示来行驶往往花费较长的时间而不自知。
有鉴于习知技术的各项问题，为了能够兼顾解决，本发明人基于多年研究开发与诸多实务经验，提出一种卫星导航装置及其方法，以作为改善上述缺点的实现方式与依据。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卫星导航装置及其路线规划方法，以降低交通信号对行驶时间的影响。
根据本发明的目的，提出一种卫星导航装置，其包括一电子地图数据库、一全球定位系统(GPS)模块、一路线规划单元及一导航单元。电子地图数据库储存多个地图信息。全球定位系统模块提供该车辆的一位置讯息，而路线规划单元根据一起始位置、一目标位置及该些地图信息，规划出多个候选路线。导航单元根据此些候选路线的距离及转弯次数，以自此些候选路线中选出一行驶路线，并根据此位置讯息及此行驶路线，提供一导航讯息。
此外，本发明更提出一种路线规划方法，包含下列步骤：提供多个地图信息；接收一起始位置及一目标位置；根据起始位置、目标位置及此些地图信息，规划出多个候选路线；根据一挑选规则、此些候选路线的距离及转弯次数，以自此些候选路线中选出一行驶路线。
兹为使贵审查委员对本发明的技术特征及所达到的功效有更进一步的了解与认识，谨以较佳的实施例及配合详细的说明如后。
附图说明
图1为本发明卫星导航装置的实施例的方块图。
图2为道路示意图。
图3为本发明路线规划方法的实施例的步骤流程图。
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的卫星导航装置及其方法，为使便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。
请参阅第1图，其为本发明卫星导航装置的实施例的方块图，此卫星导航装置适用于一车辆导航上。图中，卫星导航装置1分别为电子地图数据库11、全球定位系统(GPS)模块12、路线规划单元13及导航单元14。其中，电子地图数据库11储存多个地图信息15，且这些地图信息15包含有多个道路的道路讯息151。全球定位系统模块12用以提供此车辆的位置讯息121。路线规划单元13根据起始位置131、目标位置132及地图信息15，得出多个候选路线133。导航单元14根据一挑选规则16、此些候选路线的距离及转弯次数，以自此些候选路线133中选出一行驶路线134，再根据位置讯息121及行驶路线134，以产生一导航讯息141，例如“下一路口请左转”或“此道路限速时速40公里，请小心驾驶”的讯息。
一般而言，配置在同一条道路上的邻近交通信号，如红绿灯，其可通行/禁止通行的切换大多一致，而分别配置两条道路的交错点邻近的交通信号，其可通行/禁止通行的切换大多相反。请参阅图2，其绘示一道路示意图。图中，红绿灯211、红绿灯214及红绿灯217配置于道路22上，红绿灯212、红绿灯213及红绿灯215配置于道路23，而红绿灯216配置于道路24上，其中，当红绿灯211及红绿灯214的状态为禁止通行(红灯)时，则红绿灯212、红绿灯213及红绿灯215的状态为允许通行(绿灯)，所以如果驾驶者在位置251等候红绿灯211切换为绿灯且卫星导航装置1所提供的导航讯息是左转的话，则等到红绿灯211切换为绿灯而车辆行驶到位置252时，因为红绿灯215以切换为绿灯而必须等候。因此，如果驾驶者在转弯前遇到红灯，则转弯后再次遇到红灯的机率非常高。反之，红绿灯211切换为绿灯时，由于同样配置于道路22上，所以红绿灯217亦切换为绿灯的可能性很高，所以如果导航讯息是直行的话，便可避免马上又遇到红绿灯，减少红绿灯等待时间。
由上面的说明可知，转弯的次数越多则等候交通信号切换的次数越高，行驶时间就愈长。以下列挑选规则16的三种实施范例：
(1)自此些候选路线中，选出同时为距离较短的前几名及转弯次数较少的前几名的准候选路线，再以此些准候选路线中距离最短的路线或转弯次数最少的路线作为行驶路线134。
表一
| 距离排序 | 转弯次数排序 |
| 候选路线一 | 候选路线三 |
| 候选路线二 | 候选路线五 |
| 候选路线三 | 候选路线六 |
| 候选路线四 | 候选路线二 |
| 候选路线五 | 候选路线七 |
| 候选路线六 | 候选路线四 |
| 候选路线七 | 候选路线一 |
以表一为例，表一显示七条候选路线的由短至长的距离排序，以及由少至多的转弯次数排序。由表一可得知，同时为距离较短的前4名及转弯次数较少的前4名的准候选路线为候选路线二及候选路线三，而候选路线二的距离较短，因此候选路线二被选作为行驶路线134。
(2)若距离最长之候选路线与距离最短之候选路线之距离差异小于一距离门坎值，则以转弯次数较少的候选路线作为行驶路线134。以表一为例，若距离门坎值设定为5公里，而候选路线一及候选路线七的距离差异为3公里的话，则以转弯次数最少的候选路线三作为行驶路线134。
(3)分别根据距离排序及转弯次数排序来计算候选路线的积分，再根据距离及转弯次数的权重来计算候选路线的总积分，最后，根据总积分值来选出行驶路线134。以表二为例，距离及转弯次数的权重分别为60％及40％，经过计算后，候选路线三的总积分为6.2，是所有候选路线中最高的，因此候选路线三系选为行驶路线134。
表二
| 距离排序(60％) | 积分 | 转弯次数排序(40％) | 积分 | 总积分排序 | 总积分 |
| 候选路线一 | 8 | 候选路线三 | 8 | 候选路线三 | 6.2 |
| 候选路线二 | 6 | 候选路线五 | 6 | 候选路线一 | 5.2 |
| 候选路线三 | 5 | 候选路线六 | 5 | 候选路线二 | 5.2 |
| 候选路线四 | 4 | 候选路线二 | 4 | 候选路线五 | 4.2 |
| 候选路线五 | 3 | 候选路线七 | 3 | 候选路线四 | 3.2 |
| 候选路线六 | 2 | 候选路线四 | 2 | 候选路线六 | 3.2 |
| 候选路线七 | 1 | 候选路线一 | 1 | 候选路线七 | 1.8 |
在卫星导航装置1的实施例中，挑选规则16可为上述三种实施范例的任意组合，例如可组合实施范例(1)及实施范例(2)，先选出准候选路线，若此些准候选路线之间的距离差异低于一距离门坎值，则以转弯次数最少的准候选路线三作为行驶路线134。又例如可组合实施范例(1)及实施范例(3)，先选出准候选路线，再计算每一准候选路线的总积分，再以总积分最高的准候选路线作为行驶路线134。
请参阅图3，其绘示本发明路线规划方法的实施例的步骤流程图。图中，此车辆导航方法包含下列步骤：
步骤31：提供多个地图信息；
步骤32：接收一起始位置及一目标位置；
步骤33：根据该起始位置、该目标位置及该些地图信息，规划出多个候选路线；
步骤34：根据一挑选规则、该些候选路线的距离及转弯次数，以自此些候选路线中选出一行驶路线。
其中，挑选规则可为下列三种规则的组合：
(1)自此些候选路线中，选出同时为距离较短的前几名及转弯次数较少的前几名的候选路线作为准候选路线，而行驶路线为此些准候选路线之一。
(2)当此些候选路线之间的距离差异低于一距离门坎值时，以转弯次数较少的候选路线作为行驶路线。
(3)根据距离及转弯次数的权重来计算每一候选路线的积分，并根据此些候选路线的积分来选出行驶路线。
已上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。
Claims (12)
1、一种卫星导航装置，其特征在于，包括：
一电子地图数据库，储存多个地图信息；
一全球定位系统模块，提供该车辆的一位置讯息；
一路线规划单元，根据一起始位置、一目标位置及该些地图信息，规划出多个候选路线；以及
一导航单元，根据一挑选规则、该些候选路线的距离及转弯次数，以自该些候选路线中选出一行驶路线，并根据该位置讯息及该行驶路线以产生一导航讯息。
2、根据权利要求1所述的卫星导航装置，其特征在于：所述挑选规则为自该些候选路线中，选出同时为距离较短的前几名及转弯次数较少的前几名的候选路线作为准候选路线，而该行驶路线为该些准候选路线之一。
3、根据权利要求1所述的卫星导航装置，其特征在于：所述挑选规则为当该些候选路线之间的距离差异低于一门坎值时，以转弯次数较少的候选路线作为该行驶路线。
4、根据权利要求1所述的卫星导航装置，其特征在于：所述挑选规则根据距离及转弯次数的权重来计算每一该些候选路线的积分，并根据该些候选路线的积分来选出该行驶路线。
5、根据权利要求1所述的卫星导航装置，其特征在于：所述转弯次数为该候选路线上配置有一交通信号的转弯的次数。
6、根据权利要求5所述的卫星导航装置，其特征在于：所述交通信号为红绿灯。
7、一种路线规划方法，其特征在于，包括：
提供多个地图信息；
接收一起始位置及一目标位置；
根据该起始位置、该目标位置及该些地图信息，规划出多个候选路线；以及
根据一挑选规则、该些候选路线的距离及转弯次数，以自该些候选路线中选出一行驶路线。
8、根据权利要求7所述的路线规划方法，其特征在于：所述挑选规则为自该些候选路线中，选出同时为距离较短的前几名及转弯次数较少的前几名的候选路线作为准候选路线，而该行驶路线为该些准候选路线之一。
9、根据权利要求7所述的路线规划方法，其特征在于：所述挑选规则为当该些候选路线之间的距离差异低于一门坎值时，以转弯次数较少的候选路线作为该行驶路线。
10、根据权利要求7所述的路线规划方法，其特征在于：所述挑选规则根据距离及转弯次数的权重来计算每一该些候选路线的积分，并根据该些候选路线的积分来选出该行驶路线。
11、根据权利要求7所述的路线规划方法，其特征在于：所述转弯次数为该候选路线上配置有一交通信号的转弯的次数。
12、根据权利要求11所述的路线规划方法，其特征在于：所述交通信号为红绿灯。
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