TWI439672B

TWI439672B - Interactive simulation navigation method, computer program products and navigation devices

Info

Publication number: TWI439672B
Application number: TW100116839A
Authority: TW
Inventors: Kuan Hung Yeh
Original assignee: Mitac Int Corp
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2014-06-01
Also published as: TW201245667A

Description

互動式模擬導航方法、電腦程式產品及導航裝置

本發明是有關於一種導航裝置的模擬導航方法，特別是指一種導航裝置的互動式模擬導航方法。

現有導航裝置為了提供使用者更便利的導航路徑預覽功能，提供模擬導航模式供使用者選擇。在模擬導航模式下，導航裝置接收使用者輸入的起始地及目的地之後，即直接播放模擬導航畫面。該模擬導航畫面顯示一代表使用者車輛的圖標，該圖標在規劃路徑上以特定速度移動；目前有些導航系統還提供調整該圖標在規劃路徑上之移動速度的功能。

對於不熟悉路徑的使用者而言，導航裝置之模擬導航功能可以讓使用者預先了解路口處的行駛路徑，確保行車安全。然而，現有模擬導航機制單調，使用者僅被動觀看模擬導航畫面，容易忽略或錯過某些路口的轉彎或切換車道等資訊。因此，現有模擬導航模式對使用者的幫助有限。

因此，本發明之目的，即在提供一種互動式模擬導航方法，讓使用者透過實際操作導航裝置前傾、後傾、左傾或右傾而控制模擬導航畫面中代表車輛的圖標移動，藉此讓使用者模擬行駛導航路徑以確保行車安全。

於是，本發明互動式模擬導航方法是利用一導航裝置執行，該導航裝置具有一用以感應該導航裝置自身之運動狀態而產生一運動資訊的感測單元，該互動式模擬導航方法包含以下步驟：

(a)啟動一模擬導航模式，顯示一模擬導航畫面，該模擬導航畫面中標示有一導航路徑及一代表車輛的圖標。

(b)接收該感測單元輸出的運動資訊。

(c)依據該運動資訊換算產生一代表該導航裝置自身繞一軸線旋轉的旋轉值。

(d)判斷該旋轉值是否超出一預設值，若是，則使該圖標在該模擬導航畫面中朝一與該旋轉值相關的預設方向移動。

前述軸線可以單指垂直穿出該導航裝置之顯示幕的軸線；該步驟(d)當判斷該旋轉值超出一正的預設值，該預設方向是指朝右；當判斷該旋轉值超出一負的預設值，該預設方向是指朝左。

當然，本發明也可以接收感測單元輸出二軸以上的運動資訊。因此，步驟(c)可以是依據該運動資訊換算產生一代表該導航裝置自身繞一第一軸線旋轉的第一旋轉值，及產生一代表該導航裝置自身繞一第二軸線旋轉的第二旋轉值。例如，該第一軸線是指垂直穿出該導航裝置之顯示幕的軸線，該第二軸線是指橫向穿過該導航裝置且與該第一軸線垂直的軸線；該步驟(d)當判斷該第一旋轉值超出一正的預設值，該預設方向是指朝右，當判斷該第一旋轉值超出一負的預設值，該預設方向是指朝左；當判斷該第二旋轉值超出一正的預設值，該預設方向是指朝前，當判斷超出一負的預設值，該預設方向是指朝後。

前述感測單元可以僅包括一陀螺儀，該運動資訊是一角速度值；該步驟(c)對該角速度值積分得到代表該導航裝置自身繞該軸線旋轉的角度。

前述感測單元也可以僅包括一重力感測器，該運動資訊是一重力加速度值；該步驟(c)對該重力加速度值利用三角函數轉換得到代表該導航裝置自身繞該軸線旋轉的角度。

當然，前述感測單元也可以同時包括陀螺儀及重力感測器。

有關步驟(d)，可以進一步詳細地判斷該旋轉值是否超出一第一預設值；若否，則不改變該圖標的狀態，若是，則判斷該旋轉值是否超出一超出該第一預設值的第二預設值；若否，使該圖標以一第一速度在該模擬導航畫面中朝該預設方向移動，若是，則使該圖標以一超出該第一速度的第二速度在該模擬導航畫面中朝該預設方向移動。

更進一步，該步驟(a)的模擬導航模式，是使該圖標以一預定速度在該導航路徑上前進；該步驟(d)中若判斷該旋轉值超出該第一預設值或第二預設值，該圖標在該模擬導航畫面中以第一速度或第二速度朝該預設方向加速移動或偏離該導航路徑，該第一速度或第二速度皆大於該預定速度。

有關步驟(d)，還可以是判斷該旋轉值是否維持超出該預設值達一預設時間，若是，才使該圖標在該模擬導航畫面中朝該預設方向移動。

更進一步，該步驟(a)的模擬導航模式，是使該圖標以一預定速度在該導航路徑上前進；該步驟(d)中若判斷該旋轉值超出該預設值達該預設時間，該圖標在該模擬導航畫面中朝該預設方向加速移動或偏離該導航路徑。更進一步，本發明互動式模擬導航方法還包含一步驟(e)判斷該圖標是否在該導航路徑上，若否，則重新規劃路徑，再回到步驟(a)的顯示模擬導航畫面，並持續執行步驟(b)至(d)。

本發明之再一目的，在於提供一種電腦程式產品，當一導航裝置載入該電腦程式產品並執行後，可完成前述互動式模擬導航方法。

本發明之另一目的，在於提供一種導航裝置，使用者可透過實際操作導航裝置前傾、後傾、左傾或右傾而控制模擬導航畫面中代表車輛的圖標移動，藉此讓使用者模擬行駛導航路徑以確保行車安全。

該導航裝置包含一模擬導航單元、一顯示幕、一感測單元及一處理單元。

一模擬導航單元接收一起始地資訊及一目的地資訊，並執行路徑規劃後產生一模擬導航畫面，該模擬導航畫面中標示有一導航路徑及一代表車輛的圖標。顯示幕顯示該模擬導航畫面。感測單元感應該導航裝置自身之運動狀態而產生一運動資訊。處理單元依據該運動資訊換算產生一代表該導航裝置自身繞一軸線旋轉的旋轉值，並判斷該旋轉值是否超出一預設值，若是，則使該圖標在該模擬導航畫面中朝一與該旋轉值相關的預設方向移動。

本發明之功效在於，讓使用者能在規劃路徑後，利用前傾、後傾、左傾或右傾導航裝置，使模擬導航畫面中的圖標加速移動或偏離導航路徑，提供使用者新的體驗。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，本發明導航裝置100之第一較佳實施例包含一模擬導航單元1、一顯示幕2、一感測單元4及一處理單元3。本實施例之感測單元4包括一陀螺儀41。處理單元3內建有計時器31。

配合參閱圖2，當導航裝置100被操作而啟動一模擬導航模式，則開始執行本發明互動式模擬導航方法，該方法包含以下步驟。

步驟S11─模擬導航單元1接收由使用者操作輸入的一起始地資訊及一目的地資訊。

步驟S12─模擬導航單元1開始執行路徑規劃。

步驟S13─模擬導航單元1產生一如圖3所示的模擬導航畫面10，並使該顯示幕2顯示之。該模擬導航畫面10中標示有一導航路徑51及一代表車輛的圖標52。該圖標52在模擬導航畫面10中從起始地開始以一預定速度在導航路徑51上前進，藉此讓使用者觀看及了解導航路徑51。此外，由於本發明提供的是互動式的模擬導航方法，因此圖標52初始的運動狀態不以前述為限，亦可設計為一開始圖標52位於導航路徑51的起始地且靜止不動，完全由使用者操控圖標52移動狀態。

本實施例僅以圖標52以一預定速度在導航路徑51前進的模式舉例說明，使用者可透過實際操作導航裝置100前傾、後傾、左傾或右傾而使模擬導航畫面10中的圖標52加速移動或偏離導航路徑51；藉此，導航裝置100的模擬導航不再是單純播放模擬導航畫面，而是讓使用者操控圖標52，以互動的方式在實際出發前模擬行車。

步驟S21─當使用者操作導航裝置100，使導航裝置100繞一第一軸線A1前傾、後傾，或繞一第二軸線A2左傾或右傾，感測單元4之陀螺儀41會針對繞各軸線A1、A2的運動狀態輸出代表一角速度值的訊號，處理單元3則接收該訊號而獲知角速度值。前述第一軸線A1是指垂直穿出該導航裝置100之顯示幕2的軸線，該第二軸線A2是指橫向穿過該導航裝置100且與該第一軸線A1垂直的軸線。

步驟S22─處理單元3對各該角速度值積分得到代表該導航裝置100自身繞對應軸線旋轉的角度。參閱圖4，圖中折線61代表陀螺儀41輸出的角速度值，折線62則代表處理單元3積分後的角度，以下稱旋轉值。

步驟S23─處理單元3判斷該旋轉值是否持續超出一第一預設值達一預設時間，該第一預設值例如±30°，預設時間例如0.3秒；若是，則進行步驟S24；若否，則視為平放未旋轉。

步驟S24─處理單元3繼續判斷該旋轉值是否維持超出一第二預設值達一預設時間，該第二預設值例如±60°；若否，代表旋轉值介於+30°~+60°之間，或介於-30°~-60°之間，則進行步驟S25；若是，代表旋轉值超出±60°，則進行步驟S26。

步驟S25─使圖標52在該模擬導航畫面10中以一第一速度朝一與該旋轉值相關的預設方向移動。該第一速度大於圖標52原本在導航路徑51上前進的預定速度。

步驟S26─使圖標52在該模擬導航畫面10中以一大於第一速度的第二速度朝預設方向移動。

有關步驟S25及S26詳細來說，當該旋轉值是繞第一軸線A1所產生且介於+30°~+60°之間，則該預設方向是指朝右；當該旋轉值是繞第一軸線A1所產生且介於-30°~-60°之間，則該預設方向是指朝左。當該旋轉值是繞第二軸線A2所產生且介於+30°~+60°之間，則該預設方向是指朝前；當該旋轉值是繞第二軸線A2所產生且介於-30°~-60°之間，則該預設方向是指朝後。

藉此，模擬導航畫面10中的圖標52不只是按照預定速度在導航路徑51上前進，使用者可操控導航裝置100而改變圖標52的運動狀態，使其左轉、右轉或前行、後退。

步驟S31─接著，處理單元3還判斷圖標52是否在導航路徑51上？若是，則執行步驟S41；若否，則代表模擬行駛已經偏離導航路徑51，就如同實際駕駛時錯誤辨識指令而駛離導航路徑，此時模擬導航單元1執行步驟S32而重新規劃路徑，之後回到步驟S13。使用者可藉此事先得知實際使用導航系統100於某路段未依照規劃路徑行駛時，導航系統100的反應。

步驟S41─最後，判斷圖標52是否抵達模擬導航畫面10中的目的地，若是，則結束模擬導航模式；若否，則回到步驟S21持續接收運動資訊。

參閱圖5及圖6，本發明第二較佳實施例與第一較佳實施例的差異在於，感測單元4是包括一重力感測器42，因此在執行的流程方面，第一較佳實施例的步驟S21及S22改成步驟S21’及S22’，其餘流程則不變，因此以下僅針對步驟S21’及S22’詳述如下，未改變的流程不予贅述。

步驟S21’─感測單元4之重力感測器42針對繞各軸線A1、A2的運動狀態輸出代表一重力加速度值的訊號，處理單元3則接收該訊號而獲知重力加速度值。

步驟S22’─處理單元3對各該重力加速度值利用三角函數轉換得到代表該導航裝置100自身繞對應軸線旋轉的角度。

配合參閱圖6，以導航裝置100繞第一軸線A1旋轉的運動狀態舉例來說，平放時，重力感測器42輸出之訊號所代表重力加速度值為0g，g=9.8m/s² 。當導航裝置100繞第一軸線A1旋轉90°而直立，重力感測器42輸出的訊號所代表重力加速度值為1g。利用三角函數可得知以下關係，sin(0°)=0；sin(30°)=0.5；sin(90°)=1。因此，當導航裝置100繞第一軸線A1旋轉+30°，即代表右傾30°；反之，繞第一軸線旋轉-30°即代表左傾30°

值得一提的是，本發明在實作上，也可以同時採用陀螺儀41及重力感測器42輸出的運動資訊，且換算出旋轉值之後兩者相互校正或運算出平均值，在執行後續步驟，藉此提高穩定度。

綜上所述，本發明導航裝置100及互動式模擬導航方法利用陀螺儀41或重力感測器42來感測使用者的操作行為，使用者因此可藉由控制導航裝置前傾、後傾、左傾或右傾而控制模擬導航畫面10中代表車輛的圖標52的運動狀態，達到互動的效果，藉此讓使用者模擬行駛導航路徑以確保行車安全，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

100．．．導航裝置

10．．．模擬導航畫面

1．．．模擬導航單元

2．．．顯示幕

3．．．處理單元

31．．．計時器

4．．．感測單元

41．．．陀螺儀

42．．．重力感測器

51．．．導航路徑

52．．．圖標

61、62．．．折線

A1．．．第一軸線

A2．．．第二軸線

S11~S13．．．步驟

S21~S26．．．步驟

S21’~S22’．．．步驟

S31~S32．．．步驟

S41．．．步驟

圖1是一系統方塊圖，說明本發明導航裝置之第一較佳實施例的系統架構；

圖2是一流程圖，說明本實施例執行之互動式模擬導航方法；

圖3是一示意圖，說明導航裝置繞一第一軸線旋轉及繞一第二軸線旋轉的運動狀態；

圖4是一示意圖，說明本實施例中陀螺儀感測的角速度值及處理單元積分後的速度值；

圖5是一系統方塊圖，說明本發明導航裝置之第二較佳實施例的系統架構；

圖6是一流程圖，說明本實施例執行之互動式模擬導航方法；及

圖7是一示意圖，說明導航裝置繞一第一軸線旋轉時，重力感測器所感測的重力加速度值的變化。

S11~S13．．．步驟

S21~S26．．．步驟

S31~S32．．．步驟

S41．．．步驟

Claims

一種互動式模擬導航方法，利用一導航裝置執行，該導航裝置具有一用以感應該導航裝置自身之運動狀態而產生一運動資訊的感測單元，該互動式模擬導航方法包含以下步驟：(a)啟動一模擬導航模式，顯示一模擬導航畫面，該模擬導航畫面中標示有一導航路徑及一代表車輛的圖標；(b)接收該感測單元輸出的運動資訊；(c)依據該運動資訊換算產生一代表該導航裝置自身繞一軸線旋轉的旋轉值；及(d)判斷該旋轉值是否超出一預設值，若是，則使該圖標以一與旋轉值大小相關的速度，在該模擬導航畫面中朝一與該旋轉值正負相關的預設方向移動。
依據申請專利範圍第1項所述之互動式模擬導航方法，其中，該軸線是指垂直穿出該導航裝置之顯示幕的軸線；該步驟(d)當判斷該旋轉值超出一正的預設值，該預設方向是指朝右；當判斷該旋轉值超出一負的預設值，該預設方向是指朝左。
依據申請專利範圍第1項所述之互動式模擬導航方法，其中，該步驟(c)是依據該運動資訊換算產生一代表該導航裝置自身繞一第一軸線旋轉的第一旋轉值，及產生一代表該導航裝置自身繞一第二軸線旋轉的第二旋轉值。
依據申請專利範圍第3項所述之互動式模擬導航方法，其中，該第一軸線是指垂直穿出該導航裝置之顯示幕的軸線，該第二軸線是指橫向穿過該導航裝置且與該第一軸線垂直的軸線；該步驟(d)當判斷該第一旋轉值超出一正的預設值，該預設方向是指朝右，當判斷該第一旋轉值超出一負的預設值，該預設方向是指朝左；當判斷該第二旋轉值超出一正的預設值，該預設方向是指朝前，當判斷超出一負的預設值，該預設方向是指朝後。
依據申請專利範圍第1項所述之互動式模擬導航方法，其中，該感測單元包括一陀螺儀，該運動資訊是一角速度值；該步驟(c)對該角速度值積分得到代表該導航裝置自身繞該軸線旋轉的角度。
依據申請專利範圍第1項所述之互動式模擬導航方法，其中，該感測單元包括一重力感測器，該運動資訊是一重力加速度值；該步驟(c)對該重力加速度值利用三角函數轉換得到代表該導航裝置自身繞該軸線旋轉的角度。
依據申請專利範圍第1至6項中任一項所述之互動式模擬導航方法，其中，該步驟(d)是判斷該旋轉值是否超出一第一預設值；若否，則不改變該圖標的狀態，若是，則判斷該旋轉值是否超出一超出該第一預設值的第二預設值；若否，使該圖標以一第一速度在該模擬導航畫面中朝該預設方向移動，若是，則使該圖標以一超出該第一速度的第二速度在該模擬導航畫面中朝該預設方向移動。
依據申請專利範圍第7項所述之互動式模擬導航方法，其中，該步驟(a)的模擬導航模式，是使該圖標以一預定速度在該導航路徑上前進；該步驟(d)中若判斷該旋轉值超出該第一預設值或第二預設值，該圖標在該模擬導航畫面中以第一速度或第二速度朝該預設方向加速移動或偏離該導航路徑，該第一速度或第二速度皆大於該預定速度。
依據申請專利範圍第8項所述之互動式模擬導航方法，還包含一步驟(e)判斷該圖標是否在該導航路徑上，若否，則重新規劃路徑，再回到步驟(a)的顯示模擬導航畫面，並持續執行步驟(b)至(d)。
依據申請專利範圍第1至6項中任一項所述之互動式模擬導航方法，其中，該步驟(d)是判斷該旋轉值是否維持超出該預設值達一預設時間，若是，才使該圖標在該模擬導航畫面中朝該預設方向移動。
依據申請專利範圍第10項所述之互動式模擬導航方法，其中，該步驟(a)的模擬導航模式，是使該圖標以一預定速度在該導航路徑上前進；該步驟(d)中若判斷該旋轉值超出該預設值達該預設時間，該圖標在該模擬導航畫面中朝該預設方向加速移動或偏離該導航路徑。
依據申請專利範圍第11項所述之互動式模擬導航方法，還包含一步驟(e)判斷該圖標是否在該導航路徑上，若否，則重新規劃路徑，再回到步驟(a)的顯示模擬導航畫面，並持續執行步驟(b)至(d)。
一種電腦程式產品，當一導航裝置載入該電腦程式產品並執行後，可完成申請專利範圍第1至12項中任一項所述之互動式模擬導航方法。
一種導航裝置，包含：一模擬導航單元，接收一起始地資訊及一目的地資訊，並執行路徑規劃後產生一模擬導航畫面，該模擬導航畫面中標示有一導航路徑及一代表車輛的圖標；一顯示幕，顯示該模擬導航畫面；一感測單元，感應該導航裝置自身之運動狀態而產生一運動資訊；及一處理單元，依據該運動資訊換算產生一代表該導航裝置自身繞一軸線旋轉的旋轉值，並判斷該旋轉值是否超出一預設值，若是，則使該圖標以一與旋轉值大小相關的速度，在該模擬導航畫面中朝一與該旋轉值正負相關的預設方向移動。
依據申請專利範圍第14項所述之導航裝置，其中，該感測單元包括一陀螺儀，其產生的運動資訊是一角速度值；該處理單元對該角速度值積分得到代表該導航裝置自身繞該軸線旋轉的角度。
依據申請專利範圍第14項所述之導航裝置，其中，該感測單元包括一重力感測器，其產生的運動資訊是一重力加速度值；該處理單元對該重力加速度值利用三角函數轉換得到代表該導航裝置自身繞該軸線旋轉的角度。
依據申請專利範圍第14至16項中任一項所述之導航裝置，其中，該處理單元內建有一計時器，該處理單元判斷該旋轉值是否維持超出該預設值達一預設時間，若是，才使該圖標在該模擬導航畫面中朝該預設方向移動。