TW200925557A

TW200925557A - A method of processing positioning data

Info

Publication number: TW200925557A
Application number: TW097141274A
Authority: TW
Inventors: Geert Hilbrandie; Ralf-Peter Schafer; Peter Mieth; Ian Malcom Atkinson; Martin Wolf; Ben Rutten
Original assignee: Tomtom Int Bv
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2009-06-16
Also published as: CA2703510A1; AU2008316530A1; RU2501087C2; WO2009053411A1; EP2203716A1; US9952057B2; AU2008316522A1; RU2010121152A; CA2703505A1; JP5315353B2; WO2009053405A9; JP6284970B2; CN101836081A; EP2203718B1; EP2203713A1; AU2008316523A1; EP2203717A1; RU2010121151A; ES2386394T3; JP5315352B2

Description

200925557 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】 —本發明係關於一種處理定位資料且特定言之係關於處理疋位資料以便產生經配置以用於導航裝置且特定言之但非特別用於可攜式導航裝置中的地圖資料之方法。本發明亦提供用於提供該方法之有關設備。【先前技術】 ❹ 用於電子導航裝置（例如以GPS為基礎的個人導航裝置，如自TomTom internati〇nal BV公司的G〇TM裝置）之地圖資料來自專業地圖賣主，例如Tele Atlas NV公司。此類裝置亦稱為可攜式導航裝置（PND)。此地圖資料經特別設計以由通常使用自GPS系統之位置資料的路徑指導演算法來使用。例如，道路可加以說明為線，即向量（例如起點、終點、-道路之方向’其中—整條道路係由數百個此類區段

構成’每一區段係由起點/終點方向參數來獨特地定義）。 :地圖因此係此類道路向量之-集、與每-向量相關聯的 -貝料（速限行進方向等）加上興趣點（ροι)、加上道路名稱加上其他地理特徵（如公園邊界、河流邊界等），其全部係按照向量來定義。所有地圖特徵（例如道路向量、POI 等）通常係在與GPS座標纟㈣應或與其有關之—座標系統中定義，#而致使能夠如透過一Gps系統決定的一裝置之位置定位於一地廟φ张-, Λ 节斤不的相關道路上並用於待計劃至一目的地之最佳路徑。為構造此地圖資料庫，Tele Atlas公司以自各種來源（例 135759.doc 200925557 如英國道路陸軍測量局）的基本道路資訊開始。其亦具有在道路上行驶的大型專業車輛團隊，加上檢查其他地圖及航空照片的個人，以更新並檢查其資料。此資料構成Tele Atlas地圖資料庫之核心。此地圖資料庫係以地理參考資料來不斷增強。其係因此每年對如TomTom之裝置製造商檢查並公佈四次。每一此道路區段具有與其相關聯的用於該道路區段之速度資料，其提供一車輛可沿該區段行進之速度的指示而且係由產生地圖資料的一方（其可以係（例如）Tele Atlas公司）所產生的平均速度。由關於上面處理地圖之pND的路徑計劃演算法使用速度資料。此路徑計劃的準確度因此取決於速度資料的準確度。例如，通常為使用者呈現對其PND的一選項以使該選項產生該裝置之當前位置與一目的地之間的最快路徑。若速度資料係不準確的，則由PND計算的路徑可能適當地並非最快路徑。〇應瞭解諸如交通密度之參數可明顯地影響道路之一區段的速度特性圖表而且此類速度特性圖表變化意指二個點之間的最迅速路徑可能不會保持相同。一道路區段之速度參數的不準確亦可導致不準確的估計到達時間（ETA)以及不 •最佳的最迅速路徑之選擇。【發明内容】依據本發明之一第一態樣，提供一種從定位資料產生地圖資料的方法，該等地圖資料包含表示由該地圖覆蓋之區域中的一可導航路徑之區段的複數個可導航區段，其中每 135759.doc 200925557 一區段經配置以具有與其相關聯的速度資料，該方法包含下列步驟： 1. 使用一或多個導航裝置以產生由至少一系列位置構成的定位資料； 2. 處理該等定位資料以從其產生速度資料，其中該等產生的速度資料係與其上出現有產生該等速度資料之該等定位資料的該可導航區段相關聯；以及

3. 以該等速度資料更新地圖資料以使該等速度資料與其上出現有該等速度資料之該可導航區段相關聯來產生適合由一導航裝置使用的地圖資料。此一方法據k係有利的，因為其使用將由該導航裝置看見的資料表示為其使用的資料之實際資料來產生速度資料。同樣地，速度資料或許很可能係比產生速度資料的其他方法準確。同樣地，當與先前技術比較時，使用產生的地圖資料之一導航裝置可以能夠產生更準確的路徑。可導航區段一般表示一道路之區段但亦可表示可由一車輛、個人或類物導航的任何其他路線、通道或類似物之區段。例如，一可導航區段可表示一路線、河流、運河、自行車道、纖路、鐵路線或類似物之一區段。因此，應瞭解對交通的參考不-定限於沿一道路區段移動的車輛而可與沿-可導航區段之任何移動有關。例如，交通可指沿一自行車道移動的自行車。在一些具體實施例中置上傳定位資料至一伺服器之步驟該方法可包括從該或每一導航裝其中該伺服器經配置 135759.doc 200925557 用以處理定位資料。此一方法允許集中產生地圖資料。然而在其他替換性或額外具體實施例中，該導航裝置可經配置用以處理定位資料。此類具體實施例可上傳速度資料至一伺服器。該方法可包含使用複數個定位裝置以產生定位資料，從而增加從定位資料產生的速度資料之準確度。該方法可使該伺服器及/或該導航裝置儲存定位資料及/

或速度資料以在捕獲資料之後的一時間進行分析。此一方法係方便的’因為其允許資料在—時間週期内加以累積並且其後加以處理，此再次可增加針對每一可導航區段所產生的速度資料之準確度。因此’在—項特定具體實施例中，該方法使該或每一導航裝置有時上傳定位資料至一伺服器，該伺服器儲存定位資料以在一後來時間進行處理。該方法可包含將定位資料劃分成複數個跡線，其中每一跡線表示在一預定週期内從一導航裝置接收的定位資料。在一項具體實施例中，此預定週期可以係大約24小時此可對應於一日暦日。可處理可特定意指每一跡線的定位資料以便產生旅行資料’其表示-導航裝置的個別旅程。—旅程可視為一週期’其中該導航裝置係在運行中而不停止多於一預定時間之時間》將位置資料劃分成旅行資料可能係有利的，因為其可增加速度資料之準確度，因為其中該導航裝置係固定的週期可打折扣。可處理定位資料以便移除不準確的位置。方便地，定位 135759.doc •10- 200925557 資料亦可包含準確度資料。可依據定位資料之處理來移除不準確的位置。可處理定位資料以便使該等資料内的位置與一可導航區段相關聯。其後，可從定位資料以及已與一位置相關聯的可導航區段來決定速度資料。如此產生的速度資料可分類成用於已與其相關聯之可導航區段的複數個預定時間週期之一者。其後，s亥方法可在用於每一可導航區段的預定時間週期之每者内平均化該等速度。同樣地，該方法可產生一測量速度特性圖表，其中每一預定時間週期提供測量速度特性圖表上的一點。此可針對複數個可導航區段且一般針對因其而存在充分定位資料的每一可導航區段來重複。因此，具有不充分資料或較差品質資料之可導航區段可能沒有產生的一測量速度特性圖表。在其他具體實施例中，該處理可旨在產生覆蓋其他時間 φ 週期（即可以係長於該第一時間週期的時間週期之第二時間週期）的一測量速度特性圖表。例如，在一些具體實施例中該處理可旨在產生—卫作日測量速度特性圖表及/ •:戈-週末測量速度特性圖表。其他具體實施例可使用一每冑週期t單-測量速度特性圖表。熟習此項技術者應瞭解將覆蓋之較小時間週期（例如每曰）用於一速度特性圖表可使該速度特性圖表更能表示實際交通流量。然而，亦應瞭解隨著覆蓋之時間週期減小，產生該等測量速度特性圖表所需要的資料之數量亦增加。 135759.doc 200925557 -般地，由該或每-定位裝置捕獲的定位資料亦包含其中出現該等位置之每一者的時間資料。在其他具體實施例 S疋位裝置可在預定時間捕獲定位資料而且同樣地不 -己錄出現每-位置的時間。一般地，時間資料（自定位資 #内的記錄或自一先前預定時間)允許速度資料從定位資料加以決定。該方法可分析與-可導航區段相關聯的速度資料以決定 e _度資料之品質。若該等速度資料之品質落在低於一預疋臨限值，則該方法可以該類別平均值替換該等速度資料。該預定臨限值可藉由下列之項來決定：準備構成該等速度資料的讀數之絕對數目、該等速度資料之標準偏差、以及任何其他適當措施。在其他具體實施例中，若速度資料包含一測量速度特性圖表並且該測量速度特性圖表之品質落在低於一預定臨限 ❿ 值，則該方法可經配置用以針對該可導航區段以覆蓋較長時間週期的一測量速度特性圖表替換該測量速度特性圖表。例如，該等速度資料可包含覆蓋一曰之一週期的一測量速度特性圖表並且若該方法決定每日測量速度特性圖表 . 並非具有充分高的品質，則其可以覆蓋一每週週期之一速度特性圖表來替換。此一方法據信係有利的，因為很可能存在自一較大數目之導航裝置的資料以構成用於較長週期的測量速度特性圖表，從而或許產生一更準確特性圖表。該方法可包含對測量的速度特性圖表實行叢集分析以便 135759.doc •12· 200925557 產生叢集產生速度特性圖表之一集合的另一步驟。該方法可進一步包含映射與至少一些可導航區段且一般為每一可導航區段相關聯的速度資料至一叢集產生速度特性圖表之步驟。方便地’可以對叢集產生區段的參考來替換與至少一些可導航區段且一般為每一可導航區段相關聯的速度資料。此一步驟可或許明顯地減少儲存地圖資料内的速度資料所需要的資料之數量。在一些具體實施例中，依據一參數來正規化叢集產生速度特性圖表。此一方法可允許叢集產生速度特性圖表加以映射至較多測量速度特性圖表。用以正規化叢集產生速度特性圖表的參數可以係下列之任一者：與速度特性圖表有關的可導航區段之速限；沿可導航區段之交通的自由流速；沿可導航區段的平均速度；任何其他適當參數。該方法可包含針對該可導航區段儲存用以正規化地圖資料中的叢集產生速度特性圖表之參數。此一方法應該允許叢集產生速度特性圖表從該參數及對叢集產生速度特性圖表的參考重新產生，從而進一步減少儲存用於該道路區段之速度資料所需要的資料。該方法亦可包括自除導航裝置以外的來源之定位資料。例如’該方法或包括從下列來源之任一者產生的資料：得自行動電話操作的位置資訊、在收費亭路障處接收的資料、從埋入道路中的感應迴路或其他可導航路徑獲得的資 135759.doc 13 200925557 料、從車號牌辨識系統獲得的資料或任何其他適當資料。該方法亦可包括下載地圖資料至一或多個導航裝置且一般為複數個導航裝置之步驟。依據本發明之一第二態樣，提供一種包含指令的機器可 • 讀取媒體，該等指令當由一機器讀取時使該機器實行本發明之該第一態樣的方法。依據本發明之一第三態樣，提供一種經配置用以處理地 ❹ 圖資料的系統，該等地圖資料包含表示由該地圖覆蓋之區域中的一可導航路徑之區段的複數個可導航區段，其中每一區段經配置以具有與其相關聯的速度資料，該系統包含：一接收器，其經配置用以從至少一個導航裝置且一般為複數個導航裝置接收定位資料，此類定位資料係由至少一系列位置構成；處理電路，其經配置用以處理定位資料並從其產生速度〇資料，其中產生的速度資料係與其上出現有產生該等速度資料之定位資料的可導航區段相關聯；而且該處理電路經進—步配置用以依速度資料更新地圖資料 .綠速度資料與其上出現有該等速度㈣之可導航區段相 •關聯以產生適合於由一導航裝置使用的地圖資料。可由一伺服器提供該系統。或者，可由相關組件之一集合提供該系統。 ' 依據本發明之-第四態樣，提供—種包含指令的機器可讀取媒體，該等指令當由一機器讀取時使該機器用作本發 135759.doc -14- 200925557 明之該第三態樣的系統。依據本發明之一第五態樣，提供一種包含處理電路之導航裝置，其包括一記憶體，該導航裝置之該處理電路經配置用以：處理採用該記憶體保持的地圖資料以便產生選路指令之一集合來指導該裝置之一使用者；儲存由該裝置產生的定位資料於該記憶體内； ❺ 上傳定位資料至該導航裝置遠端的一伺服器。依據本發明之一第六態樣，提供一種包含指令的機器可讀取媒體，該等指令當由一機器讀取時使該機器用作本發明之該第五態樣的導航裝置。在本發明之以上態樣之任一者中，該機器可讀取媒體可包含下列之任一者：一軟碟、一 CD ROM、DVD ROM / RAM (包括一 -R/-RW及+R/+RW)、一硬碟、一記憶體（包括一 USB記憶體密鑰、一 Sd卡、一 MemoryStickTM、一微型 φ 快閃卡或類似物）、一磁帶、任何其他形式的永磁光學儲存器、一發射信號（包括一網際網路下載、一 FTp傳輸等）、一線路或任何其他適當媒體。【實施方式】在整個下列說明中’相同參考數字將用以識別相同零件。現在特定參考一可攜^導航裝置（PND)說明本發明之具體實施例。然而’應該記住，本發明之教示並不限於PNd 而相反地可全體應用於任何類型的處理裝置，其經組態用 135759.doc -15· 200925557 以依可攜式方式執行導航軟體以便提供路捏計劃及導航功能。因此由此得出結論，在本發明之背景中，一導航裝置係意欲包括（不限於）任何類型的路徑計劃及導航裝置，不管該裝置是否係體現為-PND、一車輛（例如汽車）、或實際上-可攜式計算資源’例如一可攜式個人電腦㈣、一行動電話或執行路徑計劃及導航軟體的一個人數位助理 (PDA) 〇

此外，參考道路區段說明本發明之具體實施例。應該認識到，本發明亦可應用於其他可導航區段，例如一路線、河肌運，可、自行車道、纖路、鐵路線或類似物之區段。為便於參考，此等係通常稱為一道路區段。亦應從下文明白，本發明之教示甚至用於其中一使用者並非在搜尋關於如何從一個點導航至另一個點的指令，而僅希望具備一給定⑯置之檢視畫面的情$兄。在此類情況下，由該使用者選擇的"目的地"位置不必具有該使用者希望從其開始導航的一對應開始位置，並因此本文中對"目的地"位置或實際上對一"目的地•，檢視畫面的參考不應解譯為意指一路徑之產生係本質的，必須出現至該"目的地" 的行進，或f際上一目的地之存在需要一對應開始位置的指定。記住以上附帶條件，圖1之全球定位系統（GPS)及類似物係用於各種目的。一般地，GPS係以衛星無線電為基礎的導航系統，其能夠決定無限數目之使用者的連續位置、速以前瞭解為度、時間以及一些情形下的方向資訊 135759.doc -16- 200925557 NAVSTAR的GPS併入複數個衛星’其在極精確的軌道上繞地球運行。根據此等精確軌道’ GPS衛星可轉播其位置作為GPS資料至任何數目的接收單元。然而，應暸解可使用全球定位系統，例如GLOSNASS、歐洲伽利略（Galileo)定位系統、COMPASS定位系統或IRNSS (印度區域導航衛星系統）。當一裝置（尤其經裝備用以接收GPS資料的裝置）開始掃描GPS衛星信號之射頻時，實施gPS系統。在從一 Gps衛星接收一無線電信號之後，該裝置經由複數個不同傳統方法之一來決定該衛星的精確位置。該裝置將在大多數情形下繼續掃描信號，直至其已獲取至少三個不同衛星信號 (應注意並非通常但可以決定位置，其中僅二個信號使用其他二角測量技術）。實施幾何三角測量，該接收器利用三個已知位置以決定其自己相對於該等衛星的二維位置。此可以已知方式來完成。此外，獲取一第四衛星信號允許 0 該接收裝置藉由相同幾何計算以已知方式來計算其三維位置。可以連續為基礎藉由無限數目的使用者即時更新位置及速度資料。如圖1中所示’ GPS系統100包含沿軌道繞地球104運行的複數個衛星1〇2。一 GPS接收器1〇6從複數個衛星1〇2之若干者接收GPS資料作為展頻GPS衛星資料信號1〇8。展頻資料信號108係從每一衛星1〇2連續地發射，發射的展頻資料信號108各包含一資料流，其包括識別該資料流所源自的一特定衛星102之資訊。GPS接收器1〇6 一般需要自至少 135759.doc -17- 200925557 二個衛星102的展頻資料信號1〇8以便計算一二維位置。接收一第四展頻資料信號會致使C5PS接收器106能夠使用已知技術來計算三維位置。參考圖2，包含或耦合至GPS接收裝置106的一導航裝置 200(即PND)能夠在需要時與一"行動"或電信網路之網路硬體經由諸如行動電話、PDA及/或具有行動電話技術的任何裝置之一行動裝置（未顯示）建立一資料會話，以便建立一數位連接，例如經由已知藍芽技術的數位連接。然後，透過其網路服務供應商，該行動裝置可與一伺服器15〇建立一網路連接（透過（例如）網際網路”同樣地，可在導航裝置200 (在其單獨及/或在一車輛中行進時其可以係且時常係行動的）與伺服器15〇之間建立一"行動"網路連接以提供用於資訊的"即時"或至少極"新近"之通信閘。可以已知方式完成使用（例如）網際網路建立該行動裝置 (經由一服務供應商）與另一裝置（例如伺服器150)之間的網路連接。在此方面，可使用任何數目的適當資料通信協定，例如TCP/IP分層協定。此外，該行動裝置可利用任何數目的通信標準，例如CDMA2000、GSM、IEEE 802.11 a/b/c/g/n等。因此，可以看出可利用網際網路連接，此可經由資料連接，例如經由一行動電話或導航裝置2〇〇内的行動電話技術來達到。儘管未顯示’但是導航裝置200可當然包括導航裝置2〇〇本身内其自己的行動電話技術（包括（例如）一天線，或視需 135759.doc -18- 200925557 要地使用導航裝置之内部天線）。導航裝置細内的行動電話技術可包括内部組件，及/或可包括一可插入卡(例如用戶身份模組（SIΜ)卡），連同（例如）必要的行動電話技術及/或-天線。同樣地，導航裝置2〇〇内的行動電話技術可同樣經由（例如）網際網路，以類似於任何行動裝置的方式之一方式來建立導航裝置20〇與伺服器15〇之間的一網路連接。對於電話設定’具備藍芽能力式導航裝置可用以採用行動電話型式、製造商等之不斷變化的頻譜正確地工作，可將模式/製造商特疋設定儲存在（例如）導航裝置2〇〇中。可以更新針對此資訊所儲存的資料。在圖2中，導航裝置200係描述為經由可藉由若干不同配置之任一者實施的一般通信通道152與伺服器15〇通信。通信通道152 —般表示連接導航裝置2〇〇與伺服器ι5〇的傳播媒體或路徑。伺服器150及導航裝置2〇〇可當在伺服器15〇 ❿與導航裝置200之間建立經由通信通道152的連接時通信 (注意此一連接可以係經由行動裝置的資料連接、經由經由網際網路之個人電腦的直接連接等）。 ' 通信通道152並不限於一特定通信技術。此外，通信通，道152並不限於一單一通信技術；即，通道152可包括使用各種技術的數個通信鍵路β例如’通信通道丨5 2可經調適用以提供用於電性、光學及/或電磁通信等的路徑。同樣地’通信通道152包括但不限於下列之一或組合：電路、電導體（例如線路及同軸電纜）、光纖電纜、轉換器、射頻 135759.doc 200925557 (RF)波、大氣、自由空間等。此外，通信通道152可包括中間裝置，例如路由器、轉發器、緩衝器、發射器及接收器。在一項解說性配置中，通信通道152包括電話及電腦網路。此外，通信通道1 52可以能夠適應無線通信（例如紅外線通信）、射頻通信（例如微波頻率通信）等。此外，通信通道152可適應衛星通信。透過通彳§通道152發射的通信信號包括但不限於如可能為給定通信技術所需要或期望的信號。例如，該等信號可經調適用於蜂巢式通信技術，例如分時多向近接 (TDMA)、分頻多向近接（FDMA)、分碼多向近接 (CDMA)、全球行動通信系統（GSM)、整合封包無線電服務（GPRS)等。可透過通信通道152發射數位及類比信號兩者。此等信號可以係如可能為通信技術所期望的調變、加密及/或壓縮信號。除可能未加以解說的其他組件以外，伺服器15〇還包括一處理器154，其可以操作方式連接至一記憶體156並進一步經由有線或無線操作方式連接158連接至一大容量資料儲存裝置160。大容量資料儲存裝置16〇包含導航資料及地圖資訊之一儲存器，並且可再次係與伺服器15〇分離的一裝置或可加以併入至伺服器15〇中。處理器154係進一步以操作方式連接至發射器162及接收器164，以經由通信通道 152發送資訊至導航裝置20〇或從其接收資訊。傳送及接收的信號可包括資料、通信及/或其他傳播信^可依據導 135759.doc -20- 200925557 航裝置200之通信設計中使用的通信要求及通信技術來選擇或設計發射器162及接收器164。此外，應該注意可將發射器162及接收器164之功能組合成一單一收.發器。如上所述，導航裝置2〇〇可經配置以透過通信通道152，使用發射器166及接收器168與伺服器150通信以透過通信通道152傳送並接收信號及/或資料，注意此等裝置可用以與除伺服器150以外的裝置通信。此外，依據導航裝置2〇〇之通信設計中使用的通信要求及通信技術來選擇或設計發射器166及接收器168而且可將發射器166及接收器168之功能組合成一單一收發器，如以上結合圖2說明。當然，導航裝置200包括其他硬體及/或功能零件，其將後來在本文中加以更詳細地說明。儲存在伺服器記憶體1 56中的軟體為處理器154提供指令並允許伺服器150提供服務給導航裝置2〇〇。由伺服器15〇提供的一項服務涉及處理自導航裝置2〇〇的請求以及將導航資料從大容量資料儲存器16〇發送至導航裝置2〇〇。可由伺服器150提供的另一項服務包括使用用於期望應用之各種演算法來處理導航資料並傳送此等計算之結果至導航裝置 200 〇飼服器構成可由導航裝置2〇〇經由一無線通道存取的資料之-遠端來源。伺服器15()可包括定位在—區域網路 α獨、廣域網路（WAN)、虛擬私有網路（vpN) 路伺服器。 m 飼服器150可包括一個人電腦，例如桌上型或膝上型電 135759.doc 200925557 腦’而且通信通道152可以係連接在該個人電腦與導航裝置200之間的一電規。或者，一個人電腦可加以連接在導航裝置200與伺服器150之間以建立伺服器150與導航裝置 200之間的一網際網路連接。導航裝置200可經由資訊下載而具備來自伺服器ι5〇的資 A ’其可有時或在一使用者連接導航裝置2〇〇至伺服器15〇之後加以自動地更新及/或可在經由（例如）一無線行動連接裝置及TCP/IP連接在伺服器150與導航裝置200之間進行更 •恒定或頻繁連接之後而係更動態的。對於許多動態計算，伺服器150中的處理器154可用以操縱處理之體積需求，然而’導航裝置200之一處理器（圖2中未顯示）亦可時常獨立於至伺服器150的連接而操縱許多處理及計算。參考圖3,應該注意，導航裝置2〇〇之方塊圖不包括該導航裝置的所有組件，而僅表示許多範例組件。導航裝置 200定位在一外殼（未顯示）内。導航裝置2〇〇包括處理電發路，其包含（例如）上述處理器202，處理器2〇2係耦合至一輸入裝置204及一顯示裝置（例如一顯示螢幕2〇6) ^儘管此處參考以單數形式的輸入裝置204，但是熟習此項技術者應該瞭解輸入裝置204表示任何數目的輸入裝置，包括一鍵盤裝置、語音輸入裝置、觸控面板及/或用以輸入資訊的任何其他已知輸入裝置。同樣，顯示螢幕2〇6可包括任何類型的顯示螢幕，例如液晶顯示器（lcd)。在一項配置中’整合輸入裝置2〇4、該觸控面板以及顯示勞幕206之一項態樣以便提供一整合式輸入及顯示裝 135759.doc 22· 200925557 置，其包括一觸控板或觸控螢幕輸入25〇 (圖4)以致使能夠透過該觸控面板螢幕致能輸入（經由直接輸入、功能表選擇等）資訊與顯示資訊兩者，以便一使用者僅需要觸控顯不螢幕206之一部分以選擇複數個顯示選擇之一或啟動複數個虛擬或"軟”按紐之一。在此態樣，處理器2〇2支援結合該觸控螢幕操作的圖形使用者介面（GUI)。在導航裝置200中，處理器202係經由一連接21〇以操作方式連接至輸入裝置204並能夠從該輸入裝置接收輸入資訊，而且經由個別輸出連接212以操作方式連接至顯示螢幕206及輸出裝置2〇8之至少一項以從其輸出資訊。導航裝置200可包括一輸出裝置2〇8，例如一聲訊輸出裝置（例如一揚聲器）。因為輸出裝置2〇8可為導航裝置2〇〇之一使用者產生聲訊資訊，所以應該同等瞭解輸入裝置2〇4亦可包括一麥克風以及用於接收輸入語音命令的軟體。此外，導航裝置200亦可包括任何額外輸入裝置2〇4及/或任何額外輸出裝置’例如音訊輸入/輸出裝置。處理器202係經由連接216以操作方式連接至記憶體214 並且進一步經調適用以經由連接22〇從輸入/輸出（ι/⑺槔 218接收資訊/傳送資訊至該埠，其中1/〇埠218係連接至在導航裝置200外部的一1/〇裝置222。外部1/〇裝置222可包括但不限於一外部收聽裝置，例如一聽筒。至I/O裝置222的連接可進一步係至任何其他外部裝置（例如用於免持操作及/或（例如）用於語音啟動式操作的小汽車立體聲單元）的一有線或無線連接、至聽筒或耳機的連接及/或至（例如）一 135759.doc -23· 200925557 仃動電話的連接，#中該行動電話連接可用以建立導航裝置200…網際網路或(例如)任何其他網路之間的資料連接，及/或經由網際網路或（例如）某一其他網路建立至一飼服器的連接。 °

導航裝置200之s己憶體2 j 4包含非揮發性記憶體之一部分 (例如用精存程式碼）以及揮發性記憶體之-部分（例如用以在執行該程式碼時儲存資料）。該導航裝置亦包含一珲 228，其經由連接23〇與處理器2〇2通信，以允許添加一可卸除式記憶卡（通常稱為一卡）至裝置2〇〇。在所說明的具體實施例中，該埠經配置用以允許添加—SD (安全數位）卡。在其他具體實施例中，該埠允許連接其他格式記憶艘 (諸如 Compact Fiash (CF)卡、Mem〇rySticksTM、xD記憶體卡、USB (通用串列匯流排）快閃記憶體隨身碟、mmc (MultiMedia)卡、SmartMedia卡、Microdrives或類似物）。圖3進一步解說經由連接226的處理器2〇2與一天線/接收器224之間的以操作方式連接，其中天線/接收器224可以係（例如）GPS天線/接收器而且同樣地將用作圖1之(31>8接收器106。應該瞭解，由參考數字224指定的天線及接收器係為解說起見而示意性地加以組合，但是該天線及接收器可以係個別定位組件，而且該天線可以係（例如）一 Gps塊狀天線或螺旋天線。备然，熟習此項技術者應瞭解圖3中所示的電子組件係由一或多個電源（未顯示）以一傳統方式來供電。此類電源可包括一内部電池及/或用於低電壓直流供應的輸入或任 135759.doc -24- 200925557 何其他適當配置。熟習此項技術者應瞭解，預期圖3中所示的組件之不同組態。例如，圖3中所示的組件可經由有線及/或無線連接及類似物來彼此通信。因此，本文中說明的導航裝置200可以係一可攜式或手持式導航裝置2〇〇。此外，圖3之可攜式或手持式導航裝置2〇〇可以已知方式連接或"銜接"至一車輛，例如自行車、摩托車、小汽車或 . 船。此一導航裝置200因此可從銜接位置移除以用於可攜式或手持式導航使用。實際上，在其他具體實施例中，裝置200可經配置以加以手持來允許一使用者導航。參考圖4,導航裝置200可以係一單元，其包括圖2之整合輸入及顯示裝置206及其他組件（包括但不限於内部Gps 接收器224、處理器202、一電源供應（未顯示）、記憶系統 214等）。導航裝置200可座落於一臂252上，該臂本身可使用吸盤 254穩固至一車輛儀錶板/窗戶/等。此臂252係導航裝置2〇〇 ❹ 可銜接的一銜接台之一範例。藉由快速連接導航裝置200 至（例如）臂252，可將導航裝置2〇〇銜接或另外連接至該銜接台之臂252。導航裝置2〇〇因此可在臂252上旋轉。為了鬆開導航裝置200與該銜接台之間的連接，可按下（例如）導航裝置200上的一按鈕（未顯示）。用於耦合及解耦導航裝置 200至一銜接台之其他同等適當配置已為熟習此項技術者所熟知。參考圖5 ’處理器2〇2及記憶體214協作以支援一 Bi〇S (基本輸入/輪出系統）282，其用作導航裝置200之功能硬 135759.doc •25· 200925557 體組件280與由該裝置執行的軟體之間的一介面。接著，處理器202從記憶體214載入一作業系統284，此提供其中應用程式軟體286 (實施所說明的路線計劃及導航功能之一些或全部）可運行的-環境。應用程式軟體⑽提供包括圖形使用者介面（GU⑽-操作環境，其支援料航裝置的核心功能，例如地圖檢視、路線計劃、導航功能以及與其相關聯的任何其他功能。在此態樣，應用程式軟體286之部分包含一檢視畫面產生模組288。在所說明的具體實施例中，該導航裝置之處理器2〇2經程式化用以接收由天線224接收的GPS資料並且有時連同與當接收該等GPS資料時的一時間戳記一起儲存該等Gps 資料於記憶體214内，以建置該導航裝置的位置之一記錄。如此儲存的每一資料記錄可視為一 Gps定點；即其係該導航裝置的位置之一定點並且包含一緯度、一經度、一時間戳記及一準確度報告。在一項具體實施例中，實質上以週期性（其係（例如）每5 秒）為基礎來儲存該等資料。熟習此項技術者應瞭解，其他週期將係可行的而且在資料解析度與記憶體容量之間存在平衡；即隨著藉由取較多樣本而增加該等資料之解析度，要求較多5己憶體來保持該等資料。然而，在其他具體實施例中’該解析度可能實質上係每：1秒、1〇秒、15 秒、20秒、30秒、45秒、1分鐘、2.5分鐘（或實際上，在此等週期之間的任何週期因此，在該裝置之記憶體内，在各時間點建置裝置200之行蹤的記錄。 135759.doc -26· 200925557 在一些具體實施例中，可發現捕獲的資料之品質隨週期的增加而減小’並且同時降級之程度將至少部分地取決於導航裝置200在移動的速度。大約15秒的週期可提供一適當上限。同時導航裝置200 —般經配置用以建置其行蹤之一記錄，一些具體實施例在一旅程開始或結束時並不在一預定週期及/或距離内記錄資料。此一配置幫助保護導航裝置 2〇〇之使用者的隱私，因為其很可能保護其家庭及其他頻繁目的地之位置。例如’導航裝置2〇〇可經配置不在一旅程之大約前5分鐘内針對一旅程之大約第一英哩儲存資料。在其他具體實施例中，該GPS可以不以週期為基礎加以儲存而可當出現一預定事件時加以儲存於該記憶體内。例如，處理器202可經程式化用以當該裝置經過一道路會合處、道路區段之一變化或其他此類事件時儲存該等^“資料。此外，處理器202有時經配置用以上傳裝置2〇〇之行蹤 (即該等GPS資料及該時間戳記）的記錄至伺服器15〇 ^在其中導航裝置200具有連接其至伺服器15〇的一永久性或至少一般目前通信通道152之一些具體實施例中，資料的上傳以一週期為基礎而出現，該週期可以係（例如）每24小時一次。熟習此項技術者應瞭解其他週期係可行的而且實質上可以係下列週期之任一者：i 5分鐘、3 〇分鐘、每小時每 2小時、每5小時、每12小時、每2日、每週或在此等週期 135759.doc -27- 200925557 之間的任何時間。實際上，在此類具體實施例中，處理器 202可經配置用以依實質即時為基礎上傳行蹤之記錄，儘管此可能不可避免地意指事實上有時以發射之間的相對較短週期來發射資料，並且同樣地可更正確地視為係偽即 _。在此類偽即時具體實施例中，該導航裝置可經配置用以緩衝記憶體214内及/或插入在埠228中的一卡上之Gps定 • 點並當已儲存預定數目時發送此等定點。此預定數目可以係約20、36、100、200或在其之間等級的任何數目。熟習此項技術者應瞭解該預定數目係部分地藉由埠228内的記憶體214/卡之大小來管理。在不具有一般目前通信通道152的其他具體實施例中，處理器202可經配置用以當建立一通信通道152時上傳記錄至伺服器152。此可以（例如）係當將導航裝置2〇〇連接至一使用者之電腦時。再次地，在此類具體實施例中，該導航裝置可經配置用以緩衝記憶艘214内或插入在埠228中的一 ❷ 卡上之GPS定點。若記憶體214或插入在埠228中的卡變得充滿GPS定點，則該導航裝置可經配置用以刪除最舊的 GPS定點並且同樣地其可視為先進先出（FIF〇)緩衝器。在所說明的具體實施例中，行縱之記錄包含一或多個跡 ' 線’其中每一跡線表示該導航裝置200在24小時週期内的移動。每一 24經配置以與一曰曆曰相符，但是在其他具體實施例中，此不必係情況。一般地，一導航裝置200之一使用者提供其對待上傳的裝置行蹤之記錄的同意給伺服器丨5〇。若不提供同意，則 135759.doc •28- 200925557 不將記錄上傳至伺服器150。該導航裝置本身及/或與該導航裝置錢的-電腦1經配置以請求使用料行縱之記錄之此使用的同意。 ' 伺服器150經配置用以接收該裝置之行蹤之記錄並儲存此記錄於大容量資料儲存器16〇内以進行處理。因此，隨著時間的流逝，大容量資料儲存器16〇累積具有上傳資料的導航裝置200之行蹤之複數個記錄。如以上論述，大容量資料儲存器16〇亦包含地圖資料。此類地圖資料提供關於道路區段之位置的資訊、興趣點以及一般在地圖上發現的其他此類資訊。作為一第一程序，伺服器15〇經配置用以實行地圖資料與包含在已加以接收的行蹤之記錄内的Gps定點之間的地圖匹配功能而且此一程序係結合圖6來說明。可以所謂的即時方式（即在接收行蹤之記錄時）實行或可在已從大容量 >料儲存器160撤回行縱之記錄之後的一後來時間實行此地圖匹配。為了增加地圖匹配之準確度，如下實行行蹤之記錄的預處理。將每一 GPS跡線（即GPS資料之24小時週期）劃分 (600)成一或多個旅行，其中每一旅行表示導航裝置2〇〇之一單一旅程’該等旅行係其後儲存以後來進行處理。在每一旅行内，拒絕其從該導航裝置接收的準確度報告並非充分高的GPS定點（602)。因此，在一些具醴實施例中’若準埃度報告指示在由導航裝置200關於一 GPS定點接收自少於三個衛星102的信號，則可拒絕該定點。此 135759.doc -29· 200925557 外’當定點之間的報告眛 ^ rfi04, 時間達到高於一臨限值時，裁剪每 ,_ 級的每一旅行得以通過以進行地圖匹配。在此背景中，一裁剪旅糸其中在大於一預定時間之連 ’疋點之間存在一預定時間週期的旅行。同樣地，可以推斷該車輛已保持固定而且同樣地應考量—第—旅行已結束並且一第二旅行已關私 4始。因此’ 一裁剪旅行變為二個分離旅行。

然而’在劃分-旅行之前’進行關於該車輛之位置是否已在最後二個定點之間變化之檢查，因為⑽定點之間的預定時間以上之-間隙亦可由Gps信號之遺失而產生並且在此類if况下不劃分該旅行。在所說明的具艘實施例中，該預定時間係大約3分鐘。然而，熟習此項技術者應瞭解該間隙可以係任何其他適當時間，例如大約下列之任一者：15秒、30秒、i分鐘、9〇秒、2分鐘、5分鐘、1〇分鐘或在此等時間之間的任何時間。如以下所論述，若從其傳送GPS定點的一導航裝置2〇〇之平均速度係低於一預定臨限值，則在一些具體實施例中可在一後來處理中拒絕資料。此一具體實施例可以有用，因為其可移除與在諸如可能讓其餘資料更能表示穩定狀態交通流量的碰撞或類似物之事件之後出現的所謂停止至開始交通有關的資料。因此’依次進行每一旅行而且該旅行内的定點係與自地圖資料内的的一地圖匹配。每一地圖包含複數個道路區段，沿其可以隨在該地圖内表示為一直線向量之每一區段 135759.doc •30· 200925557 行進。運行於伺服器150之處理器154上的程式碼提供一地圖匹配器，其經配置用以橫越所處理之旅行中的該或每一定點直至其發現位於一區段内或係充分接近於一區段的一定點以便假定該定點已出現在該區段上（即其係在該區段之一距離臨限值内）。此臨限值允許小於100% GPS準確度以及將該道路分成直線向量之一集合的愿縮效應。每—旅行具有一初始定點（即該旅行内的第一定點），其與該旅行内的其他定點比較係較難以與一區段相關聯，因為不存在已經識別哪個定點可用以約束區段之選擇的區段。若針對此第一定點，多個區段係在該臨限值内（6〇6)，則該演异法關注該旅行内的下一 GpS定點（即第二定點）並根據可行行進從該多個區段產生根值之一集合作為2個定點之間（即第一與第二定點之間）的距離之函數。若第二定點並不導致用於第一定點的一獨特候選區段則該演算法〇移動至該旅行内的第三定點並再次產生而且比較可行路線以嘗試並提供用於第一定點的一獨特候選區段（6〇8)。此程序可繼續，直至已處理一旅行内的其餘Gps定點。 •此一具體實施例之一優點係，儘管隔離中的任何一個第疋點可以係接近多個區段，而且在隔離中此等區段不能 2其之間加以區分，但可以使用另-行進(即第二及第三定點）以決定與第一定點相關聯的區段之身份。因此，藉由該地圖匹配器決定用於一旅行的一第一區段。 -旦已針對-旅行識別第一區段，處理另外的定點以便 135759.doc •31 · 200925557 識別另外的區段。當然可行的係該旅行之下一定點位於與第一定點相同的區段内（612)。因此’處理（6 10) —旅行之後續定點以決定其是否係在該區段之距離臨限值内，並且該地圖匹配器經配置用以使該區段與位於該距離臨限值内的定點之每一者相關聯。當該地圖匹配器處理在該距離臨限值以外的一定點時，其經配置用以產生用於該定點之候選區段之一新集合。然而，現在可以添加另一約束：下一區段係連接至已剛加以處理的區段之端部的區段。藉由該地圖匹配器從下方地圖資料獲得此等相鄰區段。若在任一點該地囷匹配器因為在一臨限值内不存在區段或其不能獨特地識別一單一區段而未能識別從先前區段繼續的一給定定點之一區段，則該地圖匹配器經配置用以穿透後續定點（616)以便進一步約束旅程，直至其可以識別係一獨特匹配的一區段。即，若第n個定點不能獨特地與一區段相關聯’則將第η+1個區段用以進一步約束一區段之識別。若第η+1個定點不產生一獨特區段，則使用第η+2個定點。在一些具體實施例中，此程序可實施，直至識別一獨特區段或者已處理隨一旅行的GPS定點之全部。該地圖匹配器經配置用以嘗試並獨特地識別區段丨在所說明的具體實施例中’其不試圖建立一連續路徑，僅嘗試並使區段與定點匹配。在其他具體實施例中，可能期望嘗試並使該地圖匹配器產生連續路線。因此，在該地圖匹配器經配置以實行的程序結束時獲 135759.doc -32· 200925557 得一系列道路區段，導航裝置200已在所分析的旅行中沿該等道路區段行進。其後，該地圖匹配器進一步處理此等道路區段並從GPS定點指派一進入時間而且亦指派用於該區段的一轉變時間。此等指派時間係儲存在大容量資料儲存器160中以後來進行處理。適當可能的係為每一道路區段儲存複數個GPS定點。然而，不管是否有多少Gps定點係與每一區段相關聯，該進入時間、Gps定點以及該區段之長度（其在此具體實施例中係儲存在地圖資料内）均係用以計算用於道路之該區段的平均速度。此平均速度係因此儲存在與相關指派時間及該區段相關聯的大器叫與-道路區段上的交通流量之速度有關= 給一道路區段的資訊可視為該道路區段之速度資料。伺服器150經進一步配置用以在處理器154上運行平均化程式碼以提供一平均器，其處理指派時間以從其產生一或多個平均值，如以下說明。現在結合圖7說明此具體實施例中使用的平均化程序。在程序700之第一步驟中，該平均器分組所處理之地圖上的第一道路區段之平均速度。在對每一道路區段的分組内，該平均器經進一步配置用以分組預定時間週期之一集合内的平均速度（702)。因此，在相同時間週期（例如在上午8點與上午8點59分之間）内出現的平均速度係分組在一起以進步進行分析。在所說明的具體實施例中，時間週期係一個小時的持續時間，但是此不必係情況而且熟習此項技術者從下列說明應瞭解，隨著時間週期之長度的減 I35759.doc -33· 200925557 小，會增加資料之解析度，但是增加儲存要求。其他適當時間週期可實質上係下列之任一者：1分鐘、5分鐘、㈣鐘、15分鐘、30分鐘、2小時、6小時、…、時或在此等時間之間的任何時間。在所說明的具體實施例中’在由所處理的地圓覆蓋的區域之本地時間而非一集中時間儲存平均速度。此一方法係方便的，因為其為交通有關問題提供自然依據。

在將從-旅行產生的-平均速度分組成—預定時間週期之前，篩選該平均速度以嘗試並增加資料品質。在此具體實施例中’僅在該平均速度落在—預定範圍㈣情況下才添加該平均速度至該狀週期K組。纟此具體實施例中，該方法不包括超過一最大預定臨限值（其可以係大約 18〇 km/h)之速度而且此外該方法不包括落在該預定時間週期中的該區段之平均速度之一預定數量（其可以（例如）係2 km/h)以下的速度。熟習此項技術者應瞭解適當在該時間中的該區段之平均速度以下的速度可適當與該區段之交通流量中的一問題（例如交通擁塞或類似問題）相關聯。因此，當考量正常條件下的道路時，包括與此類條件有關的資料可能會減小資料的總準確度。在其他具體實施例中，最大准許速度可6又疋為道路之該區段的速限，但是熟習此項技術者應瞭解此資訊在所處理的地圖資料中可以係不準確的而且此外道路之一區段的速限事實上可以不提供交通條件之一準確指示。一旦已實行分組成預定時間週期，針對每一預定時間週 135759.doc •34· 200925557 期之每一道路區段計算—平均速度。例如，平均化對於道路之每-區段的在上午8點至上午8點59分之時間週期内的速度之全部。存在用於計算平均速度的數個選項：使用純算術或調和平均或計算中值。實際上，在一些具體實施例巾’依據資料之後來預計使用可將不同權重用於資料集。因此在所說明的具體實施例中並且對於所處理的地 • ® ’為地圖上的道路之每—區段產生24個平均速度；每一 Μ長㈣料_期有—平均速度。應瞭解若使用時間週期之不同持續時間，則將存在不同數目的平均速度。應進-步瞭解’事實上並非所有道路區段均一定具有針對每 7個時間週期所指派的-平均速度，因為—些道路可能會很少加以穿過’尤其在非交際時間，例如上午之較早時間0 然而’在進-步使用每區段平均速度之前，實行品質檢查（706) >在此具體實施例中，此檢查確保將多於預定數目 ❹ 的指派時間用以產生每區段平均速度。若此並非情況，則拒絕母區段平均速度以進一步進行處理，從而在一或多個 _間週期為該區段留下一間隙。在一些具體實施例中，若存在準備構成平均值的少於5個數值，則拒絕該平均值。 •其他具體實施例可當然使用不同數值，例如2、3、4、6、 7、8、10、20或更大或此等數值之間的任何數值。、，此外實行對該平均值之品質的另一檢查並且針對每一平均值，將該平均值之標準偏差除以準備針對該時間週期構成該區段之平均值的資料樣本之數目的平方根。若此計 135759.doc -35- 200925557 算之結果係在一預定臨限值以外，則再次拒絕該平均值，從而針對該時間週期為該區段留下一間隙。可實施另外的品質檢查以拒絕下列之任一者的平均值：該等資料中的偏差是否係超過一預定臨限值；存在超過一預定臨限值的多於預定數目之離群值。熟習此項技術者應瞭解此類統計技術以確保該等資料的品質。任何給定道路區段的平均值之集合均可視為該道路區段之一測量速度特性圖表。熟習此項技術者應瞭解若一道路區段之一測量速度特性圖表具有很少遺漏速度值（即所有或至少多數預定時間週期具有一數值）’則可處理該區段並因此掩錦遺漏值。因為遺漏區段之數目會增加，因此所得叢集分析之品質會減小。因此’僅允許多少遺漏時間週期係一品質決策的問題並且必須因情況而加以檢驗。僅使用高品質、完整資料對通常包含公路、高速公路以及許多人可沿其行進的其他道路之具有高覆蓋（即很少遺漏時間週期）之道路區段可能意味著太多權重。一太低要求（即具有太多遺漏時間週期的叢集道路區段）會導致不現實的叢集及不準確的分析。通過此等品質檢査的每一平均值係考量為可信賴的並且經證實可用於進一步進行處理。在步驟7〇8中關於每道路區段平均速度之總覆蓋進行估定《若可信賴的平均值之覆蓋係足夠兩’則轉遞地圖資料以進一步進行處理。然而，若該覆蓋係低於一預定臨限值，則從另外考量拒絕該地圖 (710)。可接受的地圖係針對叢集資訊而通過，此係結合圖 135759.doc -36- 200925557 8來說明。此叢集資訊旨在以自動或半自動方式擷取規則速度特性圖表，此將在後來加以論述，若假定一類似類別之道路可具有類似速度特性圖表，則可以達到可能係明顯的資料壓縮。例如，對於道路之一第一區段的星期天上午1〇點處的速度可能係類似於對於道路之一第二區段的相同時間處的速度。若道路之該等區段的此類似係針對其他時間而重複，則該等第一及第二區段的速度特性圖表可考量為由該第一區段之相同速度特性圖表來表示。如現在定義的叢集旨在定位此類類似。如以下論述的速度特性圖表之正規化亦可允許一速度特性圖表用於一不同類別的道路。在實行叢集之前，進一步處理測量速度特性圖表以便合併夜間時間週期。在此具體實施例中，平均化晚上9點與早上5點（即8個時間週期）之間的平均速度並且將此夜間平均值用於8個時間週期之每一者。因此，每一速度特性圖 ❹ 表具有晚上9點與早上5點之間的一平坦速度特性圖表，此可稱為該道路區段的自由流速。可假定該自由流速表示一車輛（般為巧”：車）沿該道路行進的速度而且其通常係 3自由流速係不同於該道路區段之速限的情況。該自由流，速亦可係與該道路區段之速限大約相同。在第-步驟800中，為了限制叢集之數目而正規化測量速度特性圖表。可依據若干準則來實行此正規化。在所說明的具體實施例中，正規化依據已針對與平均值相關聯的道路之區段所计算的自由流速而出現。同樣地，傳遞至叢 135759.doc •37- 200925557 集演算法之每道路區段平均速度具有0與丨之間的一數值。此一方法可協助進-步的資料壓縮，因為其可使所得叢集產生速度特性圖表獨立於道路之類型，並且速度特性圖表之相同集合用於具有任何道類型的= 段。在夜間週期期間使用自由流速可能會減小叢集形成的尺寸’因為可以忽視夜間速度值。 ❹ φ 在另外的具體實施例中’―道路區段之平均速度或速限可用作實行正規化所倚仗的另一準則。因此，可藉由利用叢集演算法進行處理而將顯示類似交通行為的日分組在-起。若預期交通行為係不$，則叢集資訊應該獨立地運行。至叢集演算法的一輸入參數係期望的叢集之數目而且對於本周之1，—典型範圍係1〇至 7〇。存在已知方法用來接近最佳數目的叢集(例如使一些品質措施加以指派並依據其趨勢來擴大/減小叢集之數目），其可用卩決定叢集之輸出是否係可接受的。在一項具时施财，叢㈣算法料行魏置用以產生約6〇個叢集。在其他具體實施例中，該演算法可經配置用以初始地產生或多或少的叢隼者處理所得叢集以決產生的叢集疋否係令人滿意的：該等叢集之—些是否係太類似（即實質上相同）？該等叢集之任何者是否不連續？若存在該等叢集之任何者、、陆t 1 1J香的問題，則該演算法係隨曰在產生比第-次反覆少的叢集之程序而重新運行。重複此反覆程序，直至蚊叢集之—令人滿意集合。 135759.doc •38· 200925557 …在一些具體實施例中’該等叢集是否係、令人滿意包括決定叢集產生特性圖表之任何者是否包含高於一預定臨限值的頻率之步驟。此類頻率的存在指示叢集產生特性圖表具有太高的一變化速率（即可能存在不連續），並且若加以使用則可能在使用該等資料以產生一路徑之導航裝置2〇〇内導致不穩定等。該等叢集是否係令人滿意亦可包括實行該等叢集產生速度特性圖表的至少一些(且一般為每一者)之間的比較之步驟。在一項特定具體實施例中，此可藉由最小平方實行。广項具體實施例中’藉由叢集分析來實行該叢集，但是亦可使用其他類別建置（elass building)方法…簡單且有效率的方法係所謂的!^平均叢集演算法。此非階層式方法通常以k個隨機種子開始並且依據最小誤差準則根據一選擇度量值來重新分配類別成員。該演算法僅導致本地最小值，因此對於-最佳解決方式其必須運行多次。以最小誤差估計的運行提供哪種解決方式可能係較佳解決方式。最終叢集的質心形成狀義叢集。在其他具體實施例中， ^ 吏用其他叢集技術而且此等技術包括階層式叢集與模糊 -些具體實施例可添加另外的叢集(8〇4)。例如，一此具體實施例可添加一平扭始士一十坦線作為沒有可信賴趨勢的道路區段之速度特性圖表，例如由於 %低貢科覆蓋或因交通有關問題0 135759.doc -39- 200925557 作為叢集產生速度特性圖表之製備中的最終步驟8〇6, 内插該等叢集至-可變時間解析度。在—項具鱧實施例中，此係使用三次樣條函數來實行，但是其他技術（例如指數式擬合函數）係可行的。熟習此項技術者亦應瞭解可使用類似技術。即使叢集分析程序中使用的時間解析度本身係粗略於最終期望的時間解析度，此可能會出現以便在任何一個預定時間週期中存在充分數目的可靠平均速度，現在仍可修改時間解析度。例如，其可加以修改為較精細解析度以滿足預什使用之要求。例如，可以有利的係期望具有在適當位置處具有較連續特性圖表的一較精細解析度，以提供較光 α路徑，其可能另外在時間解析度係太粗略的情況下在時間邊界上"跳動"。在所說明的具體實施例中，内插叢集產生特性圖表以便其具有大約5分鐘間隔的解析度，儘管可使用任何其他週期。此一週期對於後來使用叢集產生速度特性圖表進行處理可能係方便的。圖9顯不自用於一地圖的叢集演算法之一典型輸出其中已將輸入平均速度值叢集成16個獨立叢集產生速度特性圖表。因此，對於該地圖，道路之每一區段現在可稱為具有16個叢集產生速度特性圖表之一。若在其他具體實施例中改變叢集之數目，則亦改變用於道路之任何一個區段的可行速度特性圖表之數目。一旦已決定叢集產生速度特性圖表之一適當集合（在此具體實施例中已產生16個）’則使此等速度特性圖表與一 135759.doc -40- 200925557 或多個地圖相關聯。一般地，速度特性圖表之一集合對於該等速度特性圖表已從其產生的地圖將係更準確的，因為交通行為在未在該地圖上的道路上可以係不同的。例如，若一地圖覆蓋一單一國家，則可能的係一不同國家中的交通遵循稍不同的圖案。然而，在其他具體實施例中，速度特性圖表可與複數個地圖相關聯。在一個範例中，此在一地圖覆蓋一國家之一部分的情況下可能係適當的及/或可能適當的係將該地圖用於複數個國家。所處理之地圖上存在的每一道路區段加以分析並可具有與其相關聯的叢集產生速度特性圖表之一（如圖9中所示）而且此程序係結合圖12來說明。以n= 1開始，處理第η個道路區段（1200)。在本文中參考與一道路區段相關聯的速度資料。熟習此項技術者應瞭解由提供該地圖之地圖資料内的資料來表示每一道路區段。在一些具體實施例中，表示道路區段的此類資料可包括提供對速度資料之參考的一識別符。例如，該參考可提供對一產生速度特性圖表的參考。應瞭解為了使用所處理的地圖之PND可產生準確的路仏’期望每一道路區段具有與其相關聯的一速度特性圖表’其中存在高度的信任（作為一第一步驟，此係對測量速度特性圖表是否係適當來估定因此，若較早進行的品質估定已決定測量速度特性囷表並不滿足品質準則，則使用—後退策略以採用當由一 PND或其他裝置加以處理時 135759.doc •41 - 200925557 /可食b »丘實對選路目的係較佳的速度資料來替換特性圖表。若決定測量速度特性圖表事實上係*適當的，則使用包含針對該道路區段收集的所有速度資料之一平均值的所處自之道路區段的—平均速度而非測量速度特性圖表，作為一第-後退位置（1_)。即，針對每—日之每—時間週期 . ㈣集的資料經平均化用以產生-單-速度。此單一平均 &度可以在預期過程中加以映射至平坦叢集產生速度特性圖表（圖9中的數目15)。接著，應決定從針對一區段收集的資料所產生的平均速度是否係可接受。若平均值通過此等檢查，則將該平均值用於該道路區段。此外，熟習統計技術者應瞭解可用以測量平均值之品質的措施。例如’在一些具體實施例中，可能需要採用多於預疋數目之速度（其可以（例如）係大約1〇個速度）構成該平 φ 均值。臨限值可應用於該平均值以確保其係在一最小值 (其可以（例如）係大約2 km/h)以上及/或在一最大值（其可以 (例如）係大約150 km/h)以下。標準偏差亦可用以決定該平均值是否具有足夠高的品質。應瞭解可依據地圖資料内的分類系統來分類道路區段以便在相同分類内分類類似特性之道路。例如，由一方產生的地圖具有將道路區段所分類成的8種類別。在一些具體實施例中，一給定道路區段之平均值經分析用以確保該道路區段之分類内之至少預定百分比之道路已提供已用以產 135759.doc 42· 200925557 生該平均值一速度。若此測試未通過，則不僅拒絕該平均值’而且亦可省略接著說明的間隙填充程序。若道路區段允許交通在二個方向上流動，則將存在與每一方向相關聯的平均速度之一集合。應瞭解若在後退策略期間已替換測量速度特性圖表，則有效地存在一速度特性圖表，其包含一平坦線，例如如圖 9中所示的叢集速度特性圖表數目15。應進一步瞭解因為正規化速度特性圖表資訊，因此速度特性圖表數目15可用以表示具有與其相關聯的一單一平均速度之任何道路區段。若從自該區段的收集資料產生的平均值仍未通過品質檢查’則使用後退策略之下一步驟1 〇〇2並且使用所謂的間隙填充程序’其係現在借助於圖11來說明。作為一第一步驟’所處理之地圖上的每一道路區段係分類為預定數目的類別之一的一成員（1100)。熟習此項技術者應瞭解每一道路區段之此分類僅需要加以實行一次，而且維持所得分類以用於調用間隙填充程序所針對的另外道路區段。其他具體實施例可當然重新計算每一調用或實際上計算運行中的類別。在所說明的具體實施例中，存在4〇種此類類別，如下列表1中所略述。此等類別可根據所處理的地圖資料、由該地圖覆蓋的區域或任何其他相關因素而變化。 135759.doc 43· 200925557 ❹ ❹

2 城市内外除環形道路以外的，高球么路進出口或平行城市g·?卜^ 城? 何國際道路以外的任爾公路進出口以外的任 6 7 城市外國際道路上的環形道城市内國際道路上的環形道 8 城市内國

4 ^ — 10 11 SiSf要道义公路進出要=公路進出σ或平行道 12 城市外主要道路上的環形道 13 城市内主要道路上的環形谐 14 主要道路上的高速公路推^口 15 16 主要道路上 ^市内亇主要道路上的平行道路麻-路―::.】 17 i 市外除路以外的任何次要道路進出行道 Ί 135759.doc • 44 - 200925557 19 20 21 22 23 24 城市外次要道路上的環形道城市内次要道路上的環形道城市外-欠要道路上的高^公路^隹出口城市内次要道路上的城市内外次要道路上的平杆播政

城市外除環形道或高迷公^ 以外的任 ❹ 何連接道路m瑟形道或高速公城市外連接道路上的環形^ 城市内連接道路上的環形道城市外連接道路上的 __城市内連接道路上的兩速公略進出 31 32 33 34 Γ6Vl 城市内除環形道以外的城市外重要本地道路上的環形道城市内重要本地道路上的環形道^ 城市外除環形道以外的 $市内除環形道以外城市外本地道路上的環 ___城市内本地道路上的環城市外任何目的地道路 ^一s一

135759.doc 45- 200925557 -旦每-道路區段係指派給一類別，則針對預定類別 (在此情況下為40種類別）之每一者計算一類別平均速度 (1102)。所產生的類別平均值係每類別一單一數字並且為了達到此點’使用如本文中提到的任何適當平均化技術來 +均化每_預定時間週期的平均速度。料，熟習此項技術者應瞭解此步驟可僅需要加以實行一次而且維持類別平均值以進一步調用間隙填充程序。然而，在此具體實施例中’ -類別的每-平均速度係計算為屬於該類別的元素之全部的長度加權調和平均數其係由下列公式來提供： V m e a η - L / Σ 1 j / V i 然而 • vmean ·類別j之平均速度 • li :線i之長度 •L.屬於類別j的所有線之總長度（L=2 i) 0 ，Vi:線i之平均速度在可進一步使用此等平均速度之前，檢查該等平均速度以確定其是否具有足夠高的品質以便其提供用於道路之該類別的平均速度之可靠表示。若在道路之該類別的預定時間週期内存在太少的樣本或若在已準備構成一特定平均值的樣本中存在太多的變化，則此可能並非情況。因此，對每平均值之品質進行檢查（1104)，如現在所說明。若自40種類別之一的一平均速度係基於少於 hit 一 nUmber_min的區段（其係針對此具體實施例顯示在以下 I35759.doc -46- 200925557 表2中），則此平均值係由自如以下表3中所示的另一類別之數值來替換。在所說明的具體實施例中，擊中之最小數目的數值係十，但是此等在其他具體實施例中可變化。

若一特定類別之quality_factor_abs或此類別之 quality_factor_rel係小於或等於表2中所示的數值，則以如表2中所示的指派替換類別之平均值來替換速度類別之平均值。應看出quality_factor_rel_min係由以平均速度之％的一類別之相對標準偏差除以擊中之數目的平方根 quality_factor_abs* 100/mean_speed來提供。因此存在三個品質因數（quality_factor_abs_min、 quality_factor_rel_min、hit_number_min)，其係在可使用任何類別中的一平均速度之前通過。若未滿足該等品質因數，則依據表3替換該平均速度。

quality_factor_abs min quality一factor一rel_ min hit_number_min 表2 3 5 10 資料拒絕之品質因數：s/sqrt(n)(以km/h的一類別之絕對速度標準偏差除以擊中之教目的平方根）速度類別替換之品質因數：s/sqrt(n)(以平 ^ t 的—類別之相對標準偏差除以 =之數目的平方根quality factor abs* 100/mean_speed) 一 — 每種子類別需要總擊中之最小數值 135759.doc •47- 200925557

速度類別數目替換速度類; 1 0 2 0 3 0 4 10 5 4 6 4 7 5 8 4 9 5 10 11 11 10 12 10 13 11 14 10 15 11 16 10 17 18 18 17 19 17 20 18 21 17 22 18 23 17 24 25 25 24 26 24 27 25 28 24 29 25 30 31 135759.doc -48- 200925557 31 30 32 30 33 31 34 35 35 34 36 34 37 35 38 39 39 38 表3 〇表2中所示的數值可在其他具體實施例中適當地變化並且係僅顯示為一範例。同樣地，表3中使用替換數值可在其他具體實施例中根據由該地圖覆蓋的區域、產生地圖資料的一方等而適當地變化。在可使用針對一類別產生的平均值之一之前，檢查該平均值以留意其是否通過一些品質檢查。若其未通過此等檢查，則間隙填充程序因該類別而未通過。此等品質檢查係如下。 ® 分類之平均值應該高於一最小臨限值且低於一最大臨限值，該等臨限值係以下列方式計算，其中min及max係偽碼 .最小及最大函數：

Min_speed_threshold=max [max (mean-lower_relative_ devision*mean/l 00, mean-lower_absolute_devision)，lower_ limit]

Max_speed_threshold=min [min (mean+upper_relative_ devision*mean/100 ，mean+upper_absolute_devision)，upper_ 135759.doc -49- 200925557 limit] 然而mean係該區段之適當速度類別的平均速度。其他數量係在表4中定義。若與一區段相關聯的一速度未能通過此等準則則該速度係由其基於其平均速度的臨限值來替換，除非與該區段相關聯的速度不違反絕對速限，在此情況下絕對速限將用作該區段之速度 Ο ϋ—

Upper一limit 130 Lower一limit 5 Upper一relative— 50 devision 一區段之絕對允許最大速度(km/h) 一區段之絕對允許最小速度(km/h) 以其類別平均值之百分比的一區段之最大允許上速度偏差

Upper—absolute 30 devision Lower_relative_ 50 devision 與其類別平均值有關的一區段之最大允許上絕對速度偏差〇on/h) 以其類別平均值之百分比的一區段之最大允許下速度偏差 ❹

Lower一absolute 30 devision 與其類別平均值有關的一區段之最大允許下絕對速度偏差(km/h) 表4 熟習此項技術者應瞭解對速度而非對時間資料實行計算0 因此，在間隙填充程序結束時，可能已根據自預定4〇之相同類別内的道路區段而產生一平均速度。然而，間隙填充程序可能仍未能通過（即未產生通過品質檢查的平均值）。因此’沒有與其相關聯的速度資料之道路區段現在具有 135759.doc •50· 200925557 指派給其的一平均速度資料（π〇8)，其已藉由間隙填充程度而產生（假定該平均值已通過品質檢查）。若間隙填充未能通過，則在步驟1〇〇4中將與該道路區段相關聯的速度設定為已藉由地圖資料供應商依據功能道路類別（FRC)提供的速度。功能道路類別可（例如）包含大約8 個類別，儘管此可能在地圖資料供應商之間不同。即，將自由流速設定為依據FRC的一數值並且在此具體實施例中將叢集產生速度特性圖表設定為特性圖表數目15。接著’與一道路區段相關聯的速度特性圖表（一測量速度特性圖表或藉由間隙填充所插入的一平均值）係現在映射至叢集產生速度特性圖表之一者，以產生可由諸如pND 之導航裝置使用的地圖資料。此可加以實行而不管速度資訊是否係一測量速度特性圖表或由於平坦叢集產生速度特性圖表數目15之存在所致的一平均值。在步驟1210中使用最小平方比較來將速度特性圖表與叢集產生速度特性圖表之集合中的速度特性圖表之每一者比較。在已進行此等16個比較之後，可以決定自16之集的哪些速度特性圖表係最接近於與道路區段相關聯的速度特性圖表並且在步驟1220中將對認為最接近的叢集產生速度特性圖表之一參考儲存在用於該道路區段的地圖資料中。關於該道路區段亦儲存在地圖資料中的係已較早計算的用於該道路區段的自由流速》因此，使用該參考及該自由流速，可將資訊儲存在提供關於用於每一道路區段之平均速度的資訊之地圖資料内。 135759.doc 200925557 對於頻繁行進區段，所提供的平均速度資訊可視為包含一近似值至上午9點至下午5點的小時之間的每日每小時二: 值。對於較少行進區段，平均速度資訊可視為橫跨所有時間週期所平均化的平均速度。重複此舉（1230)，直至該地圖上的道路區段之每一者已具有與其相關聯的16個叢集產生速度特性圖表之集合之在可發行地圖資料來使用之前，進行最終檢查以留意充分數目的道路區段是否具有與其相關聯的一測量速度特性圖表（與已插入的一平均值而非一測量速度特性圖表相對）。若此檢查未通過’則整個地圖加以拒絕而且不加以發行來使用。

在此最終檢查中’針對功能道路類別（FRC)計算道路區段的總長度。FRC係與表2中列舉的40個類別有關，如以下表5中所示。具有指派的平均速度資料之每一 frc内的道路區段之長度應該係在該FRC内的總道路長度之臨限百分比以上，如表5中所示高速公路~ _ —万 60 國際道路 1 50 主要道路 2 40 次要道路 3 30 連接道路 4 18 重要本地道路 5 12 本地道路 6 2 目的地道路 7 0 表5 135759.doc -52- 200925557 應看出，當與具有較低影響的道路類別比較時，用於一 7對選路仃為具有較高影響的道路類別之最小覆蓋數字係提供較鬲百分比要求。例如，FRC 〇 (高速公路）係要求具有60/〇，因為其當與（例如）因此具有對300/。覆蓋之要求 . 的次要道路比較時對選路具有較高影響》在其他具體實施例中，可提供另外的後退策略。在一此 *體實施例中’一第一後退策略(若測量速度特性圖表已 ❹ ⑽為不可接受）可集合用於每一日的相同預定時間週期，其係添加至用於其他日之每一者的週期，並且因此將所得集合速度特性圖表用於每一日而非將一測量速度特性圖表用於每一分離日。因此，在此一具體實施例中，藉由添加用於星期一至星期五之每一日的相同時間週期來產生一每週速度特性圖表，而且藉由添加用於星期六及星期天之每一者的相同時間週期來產生一週末速度特性圖表。應瞭解週末的交通流量可適當地不同於工作日的交通流量。 φ 因此可檢查此集合速度特性圖表以留意在其並非可接受情況下使用其他後退策略之前其是否通過品質準則。可使用與用以估定測量速度特性圖表的準則相同或至少類似的準則來進行此等檢查。若資料的集合已改良品質以便每週及週末速度特性圖表兩者通過品質檢查，則將此等速度特性圖表用於該道路區段。 ϊ 熟習此項技術者應瞭解經提供用以執行如本文中說明的方法之一設備可包含硬體、軟體、韌體或此等之二或二個以上的任何組合。 135759.doc -53- 200925557 熟習此項技術者應瞭解，雖然術語Gps資料自—GPS全球定位系統導出的 0不裕约姐t 诅罝貢枓，如（例如）結合圖1 旦是可採用類似於如本文令說明的方法之方式來 GP::位置資料。因此，可以短語定位資料來替換術語、…此類定位資訊可（例如）自從行動電話操作、在 =費亭路障處接收的資料、從埋人在道路中的感應迴路獲 ❹ 得的資料、從牌照辨識系統獲得的資料或任何其他適當資料導出的位置資訊導出。【圖式簡單說明】現在僅經由範例’參考附圖說明本發明之至少一項具體實施例，在該等附圖中：圖！係可由-導航裝置使料—全球定位系統（GPS)之一範例性部分的示意解說； ® 2係用於-導航裝置與—飼服器之間的通信之一通信系統的示意圖；圖3係圖2之導航裝置或任何其他適當導航裝置之電子組件的示意解說；圖4係安裝及/或銜接—導航裝置之配置的示意圖；圖5係由圖3之導航裝置使用的_架構堆叠之示意表示；圖6顯示略述用於使一跡線内的Gps定點與一地圖匹配的一具體實施例之流程圖；圖7顯不略述用於產生一平均值的一具體實施例之流程 ISI · 圃，圖8顯不略述用於實行關於平均值的叢集資訊的一具體 135759.doc •54- 200925557 實施例之流程圖；圖9顯示係叢集演算法之一輸出的叢集產生速度特性圖表之一範例集合；圖10顯示略述用以改良與道路區段相關聯的測量速度特性圖表之品質的後退策略之流程圖；圖11顯示略述如何改良測量速度特性圖表資料之品質的一具體實施例之流程圖；以及

圖12顯示略述如何使叢集產生速度特性圖表與至少一個地圖之道路區段相關聯的流程圖。【主要元件符號說明】 100 102 104 106 108 150 152 154 156 158 160 162 164 GPS系統衛星地球 GPS接收器展頻資料信號伺服器通信通道處理器記憶體連接大容量資料儲存裝置發射器接收器發射器 135759.doc -55- 166 200925557

168 接收器 200 導航裝置 202 處理器 204 輸入裝置 206 顯示螢幕 208 輸出裝置 210 連接 212 輸出連接 214 記憶體 216 連接 218 I/O埠 220 連接 222 I/O裝置 224 天線/接收器 226 連接 228 埠 230 連接 250 觸控螢幕輸入 252 臂 254 吸盤 280 功能硬體組件 282 BIOS (基本輸入/輸出系統） 284 作業系統 286 應用程式軟體 288 檢視晝面產生模組 135759.doc -56-

Claims

200925557 十、申請專利範圍： 1. 一種從定位資料產生地圖資料的方法，該等地圖資料包含表示由該地圖覆蓋之區域中的一可導航路徑之區段的複數個可導航區段，其中每一區段經配置以具有與其相關聯的速度資料，該方法包含下列步驟： 1使用一或多個導航裝置以產生由至少一系列位置構成的定位資料； 2. 處理該等定位資料以從其產生速度資料，其中該等 D 產生的速度資料係與其上出現有產生該等速度資料之該等定位資料的該可導航區段相關聯；以及 3. 以該等速度資料更新該等地圖資料以使該等速度資料與其上出現有該等速度資料之該可導航區段相關聯來產生適合由一導航裝置使用的地圖資料。 2·如請求項1之方法，其包含從該或每一導航裝置上傳該等疋位資料至一伺服器之一步驟，其中該伺服器經配置 > 用以處理該等定位資料以產生該等速度資料。 3·如請求項2之方法，其中該伺服器儲存該等定位資料以在捕獲該等資料之後的一時間進行分析。 4. 如任何前述請求項之方法，其中處理該等定位資料以便產生表不一導航裝置的一個別旅程之旅行資料。 5. 如凊求項1、2或3之方法，其中處理該等定位資料以便使該等資料内的位置與一可導航區段相關聯。 6. 如請求項丨、2或3之方法，其中將該產生的速度分類成用於與其關聯之該可導航區⑨的複數個預定時間週期之 135759.doc 200925557 一者。 7. 如明求項6之方法，其平均化用於每一可導航區段的該等預定時間週期之每一者内的該等速度以產生一測量速度特I·生圖表’其中每一預定時間週期之該平均速度提供該測量迷度特性圖表上的一點。 8. 如明求項7之方法，其包含對該等測量速度特性圖表實，行叢集分析，以便產生叢集產生速度特性圖表之一集合0 ❹ 二 >奢长項8之方法，纟包含下列步驟：映射與至少一些可導航區段且一般為每一可導航區段相關聯的該等速度資料至一叢集產生速度特性圖表。 10. 如請求項9之方法’其以對該叢集產生速度特性圖表的一參考來替換與至少一些可導航區段且一般為每一可導航區段相關聯的該等速度資料。 11. 如4求項i、2或3之方法，其使用來自於除導航裝置以 ❹夕卜之來源的定位資料’包括自下列來源之任一者：自行動電話操作導㈣位置資訊、在收費亭㈣處接收的資料、從埋人在道路或其他可導航路線中的感應迴路獲得的資料、從牌照辨識系統獲得的資料。 12·如請求項卜2或3之方法，其包括下列步称：下載該等地圖資料至一或多個導航裝置且一般為複數個導航裝置。 13. -種經配置用以產生地圖資料之系統，該等地圖資料包含表示由該地圖覆蓋之區域中的一可導航路線之區段的 135759.doc 200925557 複數個可導航區段，其中每一區段經配置以具有與其相關聯的速度資料，該系統包含：一接收器’其經配置用以從至少一個導航裝置且一般為複數個導航裝置接收定位資料，此類定位資料係由至少一系列位置所構成；處理電路，其經配置用以處理該等定位資料並從其產生速度資料’其中該等產生的速度資料係與其上出現有產生該等速度資料之該等定位資料的該可導航區段相關 ® 聯；以及該處理電路經進一步配置用以用該等速度資料更新該等地圖資料’以使該等速度資料與其上出現有該等速度貝料之該可導航區段相關聯，來產生適合由一導航裝置使用的地圖資料。 I4. 一種包含處理電路之導航裝置，其包括一記憶體，該導航裝置之該處理電路經配置用以： ❹ 處理採用該記憶體保持的地圖資料，以便產生選路指令之一集合來指導該裝置之一使用者；儲存由該裝置產生的定位資料於該記憶體内；上傳該等定位資料至該導航裝置遠端的一伺服器。 15'種包含指令之機器可讀取媒體，該等指令當由一機器讀取時使該機器： 1•實行如請求項1、2或3之方法；用作如清求項13之系統；以及 Ui.用作如請求項14之導航裝置。 135759.doc