CN101685024B - 导航系统及其路径规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导航系统及其路径规划方法，及其机器可读取媒体，其中，该路径规划方法，适用于一具有导航系统的电子装置，用以从一起点导航至一终点。路径规划方法包括下列步骤。首先，取得电子装置的一目前位置，接着，找到相应目前位置的一决策点，其中决策点具有一规划路径所规划的一指定行进方向以及若干可能行进方向。其次，产生相应可能行进方向至终点的若干候选路径。接着，利用候选路径的一者或规划路径，将电子装置导航至终点。

Description

导航系统及其路径规划方法

【技术领域】

本发明有关于一种路径规划方法及其相关的导航系统，特别是有关于一种可以快速路径重新规划的路径规划方法及其相关的导航系统。 

【背景技术】

近年来，全球定位系统(G1obal Positioning System，GPS)被广泛运用在各种电子装置例如移动电话或是汽车的导航系统上，其接收卫星信号，并根据与各颗卫星的相对位置对拥有全球定位系统接收器的电子装置作定位，以判定电子装置的位置。使用者亦可以利用电子装置中的导航软件进行路径规划与导航作业。 

一般而言，当使用者欲从一起点前往一目的地时，导航软件可依据一特定算法，规划出一路径，引导使用者知道行进方向。然而，当使用者未依照指定的行进方向前进时，此时重新路径规划的机制便会启动，重新以目前位置，规划出一条新的路径前往目的地。由于重新路径规划的运算需要考虑许多不同的因素，例如两点间的距离以及附近道路复杂度等等，所需的耗费的时间可能很长。若重新规划的时间花费太久，使用者便无法得知应该往那个方向行进，有可能造成绕路或行进至不应该走的地方。因此，如何缩短重新规划所需的时间是一个很重要的课题。 

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供一种快速路径重新规划的路径规划方法及及其相关的导航系统，以解决上述的问题。 

本发明实施例提供一种路径规划方法，适用于一具有导航系统的电子装置，用以从一起点导航至一终点。路径规划方法包括下列步骤。首先，取得电子装置的一目前位置，接着，找到相应目前位置的一决策点，其中决策点具有一规划路径所规划的一指定行进方向以及若干可能行进方向。其次，产生相应可能行进方向至终点的若干候选路径。接着，利用候选路径的一或规划路径，将电子装置导航至终点。 

本发明实施例另提供一种导航系统，适用于一电子装置，包括一显示单元、一处理单元以及一路径规划单元。处理单元取得电子装置的一目前位置并找到相应目前位置的一决策点，其中决策点具有一规划路径所规划的一指定行进方向以及若干可能行进方向。路径规划单元产生相应决策点的可能行进方向至终点的若干候选路径。当行经决策点时，处理单元利用候选路径的一或规划路径，将电子装置导航至终点。

本发明实施例更提供一种路径规划方法，适用于一具有导航系统的电子装置，用以从一起点导航至一终点，包括下列步骤。首先，依据起点以及终点，规划一第一路径，其中第一路径上至少包括一决策点，决策点具有第一路径所规划的一指定行进方向以及若干可能行进方向。当行进于起点以及决策点之间时，预先规划决策点的可能行进方向至终点的若干对应第二候选路径。当行进至决策点且偏离第一路径所规划的指定行进方向时，选取第二候选路径中的一替代路径替换第一路径，并以替代路径将电子装置导航至终点。 

本发明上述方法可以通过程序代码方式收录于实体媒体中。当程序代码被机器加载且执行时，机器变成用以实行本发明的装置。 

与现有技术相比，依据本发明的导航系统及路径规划方法，通过电子装置的目前位置，找到并预先规划下一个具有多个可能行进方向的决策点所有到终点的路径，当电子装置行经决策点并产生偏离航线时，可立刻以预先规划好的路径取代原有的路径，无须重新计算并规划出新路径，可缩短重新路径规划所需的时间。 

为对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合附图详细说明如下： 

【附图说明】

图1显示依据本发明实施例的导航系统。 

图2以及图3显示依据本发明实施例的路径规划结果示意图。 

图4显示一依据本发明实施例的路径规划方法的流程图。 

图5以及图6显示依据本发明实施例的路径规划的示意图。 

【具体实施方式】

本发明实施例中提供一种导航系统及其相关的路径规划方法，适用于一电子装置，用以于电子装置行经偏离原先规划的路径时，快速地以预先规划好的路径取代原先规划的路径，可缩短路径重新规划所需的时间。 

图1显示依据本发明实施例的导航系统。依据本发明实施例的导航系统可以适用于具有导航功能的一电子装置，如计算机系统与可携式装置等。导航系统100至少包括一储存单元110、一显示单元120、一路径规划单元130与一处理单元140。储存单元110用以储存包括相应至少一特定区域，如地区或国家的图资数据。其中，图资数据可以包括门牌地址、地标、景点、与/或道路及道路信息等。显示单元120用以显示相关数据，如使用者操作接口、路径规划结果、与相关导航信息。处理单元140可以为具有路径规划能力的一导航引擎。使用者可以通过使用者操作接口输入导航情况，如一起点、一终点、与/或至少一经过点等。处理单元140可以依据输入的起点、经过点以及终点，进行路径规划，从而得到路径规划结果。使用者可以依据路径规划结果进行导航至目的地。值得注意的是，导航系统100可更包括一信号接收单元(未显示)，用以接收卫星  接收信号。处理单元140可以依据接收的信号计算电子装置的目前位置。路径规划单元130可依据电子装置的目前位置，找到规划路径中相应于目前位置的一决策点(decision point)C，并预先规划决策点C的其它可能行进方向到终点的所有规划路径，再将规划结果储存于储存单元110。决策点C具有由规划路径所规划的一指定行进方向以及多个可能行进方向。举例来说，请参照图2以及图3，图2以及图3显示依据本发明实施例的路径规划结果示意图。如图2所示，显示单元120中显示由起点S至终点D的一规划路径P。其中，X表示电子装置的目前位置，C表示一决策点。请注意，于本实施例中，决策点C为目前位置的下一交叉路口，因此，当电子装置行经某一决策点C时，会有多个可能行进方向。如图3所示，决策点C除了具有规划路径P所规划的一指定行进方向l(向右转)之外，另外包括可能行进方向2(直行)以及3(向左转)。换言之，当电子装置行经决策点C时，可能会依行进方向1、2或3继续前进。当电子装置的目前位置符合路径规划结果中的规划时，处理单元140可以继续依据原有的路径规划结果提供导航功能，行进至目的地(即终点D)。当电子装置的目前位置不符合路径规划结果中的规划时，处理单元140可以依据电子装置的目前位置重新进行路径规划，此时处理单元140将执行本发明的路径规划方法，其细节将于后说明。 

图4显示一依据本发明实施例的路径规划方法的流程图。依据本发明实施例的路径规划方法可以适用于具有导航功能的一电子装置，如计算机系统与可携式装置等。 

首先，如步骤S310，导航开始，依据使用者设定的起点以及终点，产生一规划路径P。接着，如步骤S320，依据电子装置的目前位置，找到相应目前位置的一决策点，并规划出决策点的其它可能行进方向所对应的候选路径。其中，每一候选路径以行进方向至终点进行路径规划所产生。当行经决策点时，如步骤S330，判断电子装置是否偏离规划路径P。若电子装置未偏离规划路径P(步骤S330的否)，如步骤S340，便可删除候选路径，接着执行步骤S370。若电子装置偏离规划路径P(步骤S330的是)，亦即电子装置未依指定行进方向前进，如步骤S350，依据电子装置的目前位置选择其中一条候选路径作为替代路径。并且，如步骤S360，以选取的候选路径(替代路径)取代原规划路径P，将电子装置导航至终点。接着，如步骤S370，判断导航是否结束。亦即，是否已到达目的地。若导航已经结束(步骤S360的是)，则结束流程。若导航尚未结束(步骤S360的否)，便返回步骤S320，依据电子装置的目前位置，找到相应目前位置的下一决策点，并规划出下一决策点的其它可能行进方向所对应的候选路径。 

举例来说，请参考图5以及图6，图5以及图6显示依据本发明实施例的路径规划的示意图。如图5所示，显示一由起点S至终点D的一规划路径P。其中，X表示电子装置的目前位置，C表示相应于目前位置的一决策点C，并且决策点  C具有规划路径P所规划的一指定行进方向1以及可能行进方向2以及3。因此，当电子装置行经起点S与决策点C之间时，路径规划单元130规划出决策点C的其它可能行进方向2以及3所对应的至终点D的候选路径P2以及P3。候选路径P2以及P3将被预先储存于储存单元110中。若电子装置行经决策点C时，依据指定行进方向1前进，表示未偏离航线，因此便可删除预先规划的候选路径P2以及P3，以原先规划的路径P继续导航至终点D。 

反之，若电子装置行经决策点C时，依据行进方向2或3前进，表示偏离航线，此时便依据电子装置的目前位置，选择预先规划的候选路径P2或P3，用以取代原先的规划的路径P，并以取代后的路径P2或P3，将电子装置导航至终点D。 

如图6所示，假设电子装置于行经决策点C后朝行进方向2前进，已偏离航线，则处理单元140将依据计算出的目前位置，自动将行进方向2所规划出的候选路径P2取代原先的规划的路径P进行导航。类似地，当电子装置行经决策点C与决策点C’之间时，路径规划单元130规划出决策点C’的其它可能行进方向4以及5所对应的至终点D的候选路径P4以及P5。候选路径P4以及P5将被预先储存于储存单元110中。若电子装置行经决策点C’时，依据指定行进方向前进，便可删除预先规划的候选路径P4以及P5，以原先规划的路径P2继续导航至终点D。若电子装置行经决策点C’时，依据行进方向4或5前进，表示偏离航线，此时便依据电子装置的目前位置，选择预先规划的候选路径P4或P5，取代原先的规划的路径P2，并以取代后的路径P4或P5，将电子装置导航至终点D。 

综上所述，依据本发明的导航系统及路径规划方法，通过电子装置的目前位置，找到并预先规划下一个具有多个可能行进方向的决策点所有到终点的路径，当电子装置行经决策点并产生偏离航线时，可立刻以预先规划好的路径取代原有的路径，无须重新计算并规划出新路径，可缩短重新路径规划所需的时间。 

本发明的方法，或特定型态或其部份，可以以程序代码的型态包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其它机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，其中，当程序代码被机器，如计算机加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。本发明的方法与装置也可以以程序代码型态通过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序代码被机器，如计算机接收、加载且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理器实作时，程序代码结合处理器提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

Claims (15)

1.一种路径规划方法，适用于一具有导航系统的电子装置，用以从一起点导航至一终点，其特征在于，该方法包括下列步骤：

取得该电子装置的一目前位置；

找到一规划路径上相应该目前位置的一决策点，其中该决策点为目前位置的下一交叉路口，其具有该规划路径所规划的一指定行进方向以及若干可能行进方向；

产生相应这些可能行进方向至该终点的若干候选路径；以及

利用这些候选路径之一或该规划路径，将该电子装置导航至该终点。

2.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，这些候选路径产生于行进于该起点以及该决策点之间时。

3.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，该利用这些候选路径的一者或该规划路径导航至该终点的步骤，更包括：

当行进至该决策点且偏离该规划路径所规划的该指定行进方向时，以这些候选路径之一替换该规划路径，并以该替换的候选路径导航至该终点。

4.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，该利用这些候选路径之一或该规划路径导航至该终点的步骤，更包括：

若行进至该决策点且未偏离该规划路径所规划的该指定行进方向时，删除这些候选路径，继续以该规划路径导航至该终点。

5.如权利要求4所述的路径规划方法，其特征在于，该方法还包括：

规划一下一决策点的若干可能行进方向对应的若干第二候选路径，其中该下一决策点位于该决策点以及该终点之间；以及

当行进至该下一决策点且偏离该规划路径所规划的该指定行进方向时，以这些第二候选路径之一替换该规划路径，并以该替换的第二候选路径导航至该终点。

6.一种导航系统，适用于一电子装置，其特征在于，该系统包括：一显示单元：

一处理单元，取得该电子装置的一目前位置并找到相应该目前位置的一决策点，其中该决策点为目前位置的下一交叉路口，其具有一规划路径所规划的一指定行进方向以及若干可能行进方向；以及

一路径规划单元，产生相应该决策点的这些可能行进方向至该终点的若干候选路径，

其中当行经该决策点时，该处理单元利用这些候选路径之一或该规划路径，将该电子装置导航至该终点。

7.如权利要求6所述的导航系统，其特征在于，这些候选路径于行进于该起点以及该决策点之间时，由该路径规划单元所产生。

8.如权利要求6所述的导航系统，其特征在于，当行进至该决策点且偏离该规划路径所规划的该指定行进方向时，该处理单元选择这些候选路径之一替换该规划路径，并以该替换的候选路径导航至该终点。

9.如权利要求6所述的导航系统，其特征在于，当该电子装置行进至该决策点且未偏离该规划路径所规划的该指定行进方向时，该处理单元删除这些候选路径，继续以该规划路径导航至该终点。

10.如权利要求9所述的导航系统，其特征在于，该路径规划单元更规划下一决策点的若干可能行进方向对应的若干第二候选路径，其中该下一决策点位于该决策点以及该终点之间，且当行进至该下一决策点且偏离该规划路径所规划的该指定行进方向时，该处理单元以这些第二候选路径之一替换该规划路径，并以该替换的第二候选路径导航至该终点。

11.一种路径规划方法，适用于一具有导航系统的电子装置，用以从一起点导航至一终点，其特征在于，该方法包括下列步骤：

依据该起点以及该终点，规划一第一路径，其中该第一路径上至少包括一决策点，该决策点为目前位置的下一交叉路口，其具有该第一路径所规划的一指定行进方向以及若干可能行进方向；

当行进于该起点以及该决策点之间时，预先规划该决策点的这些可能行进方向至该终点的若干对应第二候选路径；以及

当行进至该决策点且偏离该第一路径所规划的该指定行进方向时，选取这些第二候选路径中的一替代路径替换该第一路径，并以该替代路径将该电子装置导航至该终点。

12.如权利要求11所述的路径规划方法，其特征在于，该选取这些第二候选路径中的该替代路径的步骤还包括：

取得该电子装置的一目前位置；以及

依据该目前位置，由这些第二候选路径中得到该替代路径。

13.如权利要求11所述的路径规划方法，其特征在于，该方法还包括：

依据该目前位置，找到一相应的第一决策点，其中该第一决策点具有该替代路径所规划的一指定行进方向以及若干可能行进方向；

规划该第一决策点的这些可能行进方向对应的若干第三候选路径；以及

当行进至该第一决策点且偏离该替代路径所规划的该指定行进方向时，以这些第三候选路径之一替换该第一路径，并以该替换的第三候选路径导航至该终点。

14.如权利要求11所述的路径规划方法，其特征在于，该方法还包括：

若行进至该决策点且未偏离该第一路径所规划的该指定行进方向时，删除这些第二候选路径，继续以该第一路径导航至该终点。

15.如权利要求14所述的路径规划方法，其特征在于，该方法还包括：

规划下一决策点的若干可能行进方向对应的若干第三候选路径，其中该下一决策点位于该决策点以及该终点之间；以及

当行进至该下一决策点且偏离该第一路径所规划的该指定行进方向时，以这些第三候选路径之一替换该第一路径，并以该替换的第三候选路径导航至该终点。

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