于導(dǎo)航系統(tǒng)中校正即時行進方向的方法和導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種于導(dǎo)航系統(tǒng)中校正即時行進方向的方法，用于導(dǎo)航系統(tǒng)，該導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于本體，該導(dǎo)航系統(tǒng)包括方向感測器，該方法包含：提供導(dǎo)航地圖；根據(jù)該導(dǎo)航地圖的地圖資訊，提供預(yù)設(shè)行進方向；通過該方向感測器，提供本體的即時行進方向；以及，若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，則該導(dǎo)航系統(tǒng)將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向，或者，若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致，則該導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)出詢問訊息，以確認(rèn)是否將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向。
【專利說明】于導(dǎo)航系統(tǒng)中校正即時行進方向的方法和導(dǎo)航系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明揭示一種導(dǎo)航系統(tǒng)，尤指一種具有校正行進方向功能的導(dǎo)航系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著科技進步，移動通訊(Mobile Communication)和導(dǎo)航系統(tǒng)(Navigation System)亦同步發(fā)展并整合,例如智慧型手機(Smart Phone)以及平板電腦(Tablet)內(nèi)建的導(dǎo)航系統(tǒng)，或是安裝于車輛、船只或飛機上較為專業(yè)的導(dǎo)航儀器等。這些導(dǎo)航系統(tǒng)皆利用覆蓋于全球的衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)作為導(dǎo)航定位依據(jù)。而目前覆蓋于全球的衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)，例如美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)以及前蘇聯(lián)的格洛納斯系統(tǒng)(GL0NASS)皆允許具備對應(yīng)定位接收器的電子元件偵測目前所在位置的功能。而定位系統(tǒng)會回報目前所在位置的經(jīng)度(longitude)和緯度(latitude)的坐標(biāo)資訊，以及海拔(elevation)高度的資訊。而許多的導(dǎo)航系統(tǒng)，除了上述定位的功能外，更具備了規(guī)劃路線的功能。要達到這類功能，以車用導(dǎo)航系統(tǒng)為例，使用者必須先將對應(yīng)的地圖資料下載至導(dǎo)航系統(tǒng)中，而地圖資料包含所有交通路徑、路況、以及地形等資訊。假設(shè)使用者將導(dǎo)航系統(tǒng)目前位置設(shè)定為初始路徑并設(shè)定欲到達的目的地時，導(dǎo)航系統(tǒng)就會計算并規(guī)劃由目前位置到達目的地的可行路徑。因?qū)Ш较到y(tǒng)具備定位功能，當(dāng)使用者使用導(dǎo)航系統(tǒng)時，只要遵循導(dǎo)航系統(tǒng)的指示，就可以依據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)劃的路徑而到達目的地。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)航系統(tǒng)界面100的示意圖。導(dǎo)航系統(tǒng)界面100包含標(biāo)記10、道路標(biāo)示20以及預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30。標(biāo)記10中包含圓形區(qū)域以及三角形區(qū)域，圓形區(qū)域標(biāo)示導(dǎo)航系統(tǒng)目前所在位置。三角形區(qū)域表示導(dǎo)航系統(tǒng)的即時行進方向。以開車為例，若使用者遵循預(yù)設(shè)行進方向而沿著規(guī)劃的道路(道路標(biāo)示20)開車，則在車內(nèi)的導(dǎo)航系統(tǒng)的即時行進方向應(yīng)與預(yù)設(shè)行進方向一致。這里說明一下，導(dǎo)航系統(tǒng)會預(yù)先計算并規(guī)劃由目前位置到達目的地的可行路徑。根據(jù)規(guī)劃的可行路徑與導(dǎo)航系統(tǒng)目前所在位置，產(chǎn)生一個預(yù)設(shè)行進方向并顯示于預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30內(nèi)。而預(yù)設(shè)行進方向的功能為引導(dǎo)駕駛員行駛正確的方向至正確的路徑(規(guī)劃的路徑)上。在導(dǎo)航系統(tǒng)界面100中，預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30內(nèi)的箭頭表示預(yù)設(shè)行進方向，若行駛的道路是直路，將與道路的方向相同。若行駛的道路為彎路(例如山路)，預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30內(nèi)的箭頭方向可為與道路切線相符的方向，該箭頭亦隨著車子在彎路上移動而動態(tài)調(diào)整方向。因此，駕駛只要利用導(dǎo)航系統(tǒng)界面100，遵循預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30內(nèi)的箭頭指示而沿著規(guī)劃路徑移動，即可到達目的地。
[0003]然而，以現(xiàn)今較為高階的導(dǎo)航系統(tǒng)而言，除了利用傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)定位之外，更利用了陀螺儀(Gyroscope)輔助定位。而陀螺儀因具有定軸性(Inertia or Rigidity)以及逆動性(Precession)的特性，故具備了測量方向以及測量角加速度的功能。其應(yīng)用層面相當(dāng)廣泛，舉例來說，當(dāng)衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)的訊號不穩(wěn)定時，藉由陀螺儀可以偵測導(dǎo)航系統(tǒng)目前移動方向和角加速度，以估計導(dǎo)航系統(tǒng)目前位置，藉以增加導(dǎo)航系統(tǒng)的反應(yīng)速度等等。而陀螺儀雖然能增加定位及導(dǎo)航的精準(zhǔn)度，然而因陀螺儀是電子元件，故容易受到外部電磁干擾而失準(zhǔn)。當(dāng)陀螺儀的定位方向失準(zhǔn)時，導(dǎo)航系統(tǒng)可能會依照失準(zhǔn)后陀螺儀所指示的方向重新規(guī)劃行駛路徑及行駛方向。若是如此，因?qū)嶋H行進方向和導(dǎo)航系統(tǒng)所指示的行駛方向有偏差，容易導(dǎo)致使用者誤判而發(fā)生危險。例如于行車的狀況，使用者于單行道行駛但是導(dǎo)航系統(tǒng)指示逆向行駛。有鑒于此，發(fā)展一種具有將失準(zhǔn)的陀螺儀所指示的錯誤方向校正回正確的行駛方向功能的導(dǎo)航系統(tǒng)是非常重要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠?qū)⒁蛲勇輧x失準(zhǔn)而造成引導(dǎo)駕駛駛向錯誤方向的風(fēng)險降低。
[0005]一方面，本發(fā)明提供一種于導(dǎo)航系統(tǒng)中校正即時行進方向的方法，用于導(dǎo)航系統(tǒng)，該導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于本體，該導(dǎo)航系統(tǒng)包括方向感測器，該方法包含:
[0006]提供導(dǎo)航地圖；
[0007]根據(jù)該導(dǎo)航地圖的地圖資訊，提供預(yù)設(shè)行進方向；
[0008]通過該方向感測器，提供本體的即時行進方向；及
[0009]若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，則該導(dǎo)航系統(tǒng)將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向；或者，若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致，則該導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)出詢問訊息，以確認(rèn)是否將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向。
[0010]較佳的，若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的該夾角大于該預(yù)定值的時間達到該預(yù)定時間，則該導(dǎo)航系統(tǒng)將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向的步驟包括:若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向相反的時間達到該預(yù)定時間，則該導(dǎo)航系統(tǒng)將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向。
[0011]較佳的，若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致，則該導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)出詢問訊息，以確認(rèn)是否將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向的步驟包括:
[0012]若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致，則該導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)出詢問訊息；
[0013]若接收到的該詢問訊息對應(yīng)的回復(fù)訊息表示確認(rèn)將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向，則該導(dǎo)航系統(tǒng)將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向。
[0014]較佳的，該預(yù)設(shè)行進方向為該本體所在道路的延伸方向。
[0015]較佳的，提供該本體的該即時行進方向的步驟包括:于該本體對應(yīng)于該導(dǎo)航地圖的坐標(biāo)上提供該本體的該即時行進方向。
[0016]較佳的，通過該方向感測器，提供該本體的該即時行進方向的步驟包括:通過陀螺儀，提供該本體的該即時行進方向。
[0017]另一方面，本發(fā)明還提供一種導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)用于本體，該導(dǎo)航系統(tǒng)包含:
[0018]方向感測器，用以提供本體的位置訊息及即時行進方向；
[0019]地圖資料庫，用以儲存導(dǎo)航地圖；
[0020]匹配模組，耦接于該方向感測器及該地圖資料庫，用以將該位置訊息與該導(dǎo)航地圖匹配，以于該導(dǎo)航地圖上呈現(xiàn)該本體對應(yīng)的坐標(biāo) '及
[0021]校正模組，耦接于該方向感測器，用以當(dāng)該即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間時，將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向；或者，用以若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致，則發(fā)出詢問訊息，以確認(rèn)是否將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向。
[0022]較佳的，該校正模組用以當(dāng)該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向相反的時間達到該預(yù)定時間時，將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向。
[0023]較佳的，該校正模組用以當(dāng)該即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致時，發(fā)出詢問訊息，且若接收到的該詢問訊息對應(yīng)的回復(fù)訊息表示確認(rèn)將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向，則將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向。
[0024]較佳的，該方向感測器為陀螺儀。
[0025]較佳的，該預(yù)設(shè)行進方向為該本體所在道路的延伸方向。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的導(dǎo)航系統(tǒng)，在陀螺儀發(fā)生失準(zhǔn)而造成即時行進方向偵測錯誤的時間達到預(yù)定時間時，能夠判斷錯誤的方向并將其校正，以使預(yù)設(shè)行進方向不會因為陀螺儀的失準(zhǔn)而引導(dǎo)駕駛員駛向錯誤的方向而造成危險。當(dāng)駕駛行駛于叉路時，本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)亦會選擇性地詢問駕駛是否要更新預(yù)設(shè)行進方向以使駕駛隨后行駛的方向與預(yù)設(shè)行進方向一致。因此，本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?qū)⒁蛲勇輧x失準(zhǔn)而造成引導(dǎo)駕駛駛向錯誤方向的風(fēng)險降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)航系統(tǒng)的使用界面的示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種于導(dǎo)航系統(tǒng)中校正即時行進方向的方法的流程示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)，考慮陀螺儀偵測偏移時的示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)，考慮陀螺儀偵測反向時示意圖；
[0031]圖5為圖3及圖4的導(dǎo)航系統(tǒng)中校正行進方向的方法示意圖；
[0032]圖6為本發(fā)明另一實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)，考慮陀螺儀偵測偏移時的示意圖；
[0033]圖7為圖6實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)中校正行進方向的方法示意圖；
[0034]圖8為本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)的元件方塊圖。

【具體實施方式】
[0035]為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。
[0036]如圖2所示，為本發(fā)明實施例提供的一種于導(dǎo)航系統(tǒng)中校正即時行進方向的方法，該方法用于導(dǎo)航系統(tǒng)，該導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于本體，該本體可以為包括該導(dǎo)航系統(tǒng)的車輛等，當(dāng)該導(dǎo)航系統(tǒng)運行時，該導(dǎo)航系統(tǒng)的位置即為該本體的位置，該導(dǎo)航系統(tǒng)包括方向感測器，該方法包含:
[0037]S1、提供導(dǎo)航地圖。
[0038]S2、根據(jù)導(dǎo)航地圖的地圖資訊，提供預(yù)設(shè)行進方向。
[0039]S3、通過方向感測器，提供本體的即時行進方向。具體的，于導(dǎo)航系統(tǒng)對應(yīng)于導(dǎo)航地圖的坐標(biāo)上提供導(dǎo)航系統(tǒng)的即時行進方向。該方向感測器可以為陀螺儀，步驟S3包括:通過陀螺儀，提供導(dǎo)航系統(tǒng)的即時行進方向。需要說明的是，由于本體包括導(dǎo)航系統(tǒng)，本體的位置相關(guān)信息即為導(dǎo)航系統(tǒng)的位置相關(guān)信息，例如:本體對應(yīng)于導(dǎo)航地圖的坐標(biāo)即為導(dǎo)航系統(tǒng)對應(yīng)于導(dǎo)航地圖的坐標(biāo)、本體的即時行進方向即為導(dǎo)航系統(tǒng)的即時行進方向。
[0040]S4、若即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)設(shè)值的時間達到預(yù)定時間，則導(dǎo)航系統(tǒng)將即時行進方向校正為預(yù)設(shè)行進方向；或者，若即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)設(shè)值的時間達到預(yù)定時間，且即時行進方向與叉路的方向一致，則導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)出詢問訊息，以確認(rèn)是否將預(yù)設(shè)行進方向校正為即時行進方向。
[0041]若即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)設(shè)值的時間達到預(yù)定時間，且即時行進方向與叉路的方向一致，則導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)出詢問訊息，以確認(rèn)是否將預(yù)設(shè)行進方向校正為即時行進方向的步驟包括:若接收到的詢問訊息對應(yīng)的回復(fù)訊息表示確認(rèn)將預(yù)設(shè)行進方向校正為即時行進方向，導(dǎo)航系統(tǒng)將預(yù)設(shè)行進方向校正為即時行進方向；若接收到的詢問訊息對應(yīng)的回復(fù)訊息表示確認(rèn)將即時行進方向校正為預(yù)設(shè)行進方向，導(dǎo)航系統(tǒng)將即時行進方向校正為預(yù)設(shè)行進方向。
[0042]以下利用圖3-圖8對本方法以及導(dǎo)航系統(tǒng)進行詳細說明。
[0043]圖3為本發(fā)明實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)，考慮陀螺儀偵測偏移時的示意圖。導(dǎo)航系統(tǒng)界面100包含標(biāo)記10、道路標(biāo)示20以及預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30。標(biāo)記10中包含圓形區(qū)域以及三角形區(qū)域，圓形區(qū)域標(biāo)示導(dǎo)航系統(tǒng)目前所在位置。三角形區(qū)域表示導(dǎo)航系統(tǒng)的即時行進方向。在此，預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30內(nèi)的箭頭所指即為預(yù)設(shè)行進方向，而預(yù)設(shè)行進方向與導(dǎo)航系統(tǒng)所在道路的延伸方向一致。在圖3中，標(biāo)記10中的三角型區(qū)域與預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30的箭頭相差了 90度。換言之，導(dǎo)航系統(tǒng)的即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向不一致。因?qū)Ш较到y(tǒng)中即時行進方向為陀螺儀所偵測，故此情況大多發(fā)生于陀螺儀受到外部電磁干擾而失準(zhǔn)后的結(jié)果，失準(zhǔn)的時間從數(shù)毫秒(ms)到數(shù)分鐘(min)都有可能。然而，一般導(dǎo)航系統(tǒng)并無檢測陀螺儀是否失準(zhǔn)的機制，當(dāng)陀螺儀所指示的錯誤即時行進方向為圖3標(biāo)記10所示時，導(dǎo)航系統(tǒng)將會判斷即時行進方向與預(yù)先規(guī)劃的路徑不符合，而進一步將預(yù)設(shè)行進方向調(diào)整以使駕駛遵循預(yù)設(shè)行進方向到預(yù)先規(guī)劃的路徑上。以圖3為例，若道路標(biāo)示20為預(yù)先規(guī)劃的路徑(北上)，當(dāng)陀螺儀所指示的即時行進方向為右方時，導(dǎo)航系統(tǒng)會將預(yù)設(shè)行進方向調(diào)整到左轉(zhuǎn)(箭頭向左)以使駕駛修正行駛方向向左至預(yù)先規(guī)劃的路徑上。然而，若即時行進方向判斷錯誤的原因為陀螺儀失準(zhǔn)，則駕駛隨后會被導(dǎo)航系統(tǒng)指示錯誤的預(yù)設(shè)行進方向(例如順著北上道路駕駛卻被指示向左轉(zhuǎn))。在這種情況下容易發(fā)生交通意外，因此本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)會判斷陀螺儀所偵測的即時行進方向是否合理，當(dāng)不合理時進行修正以使駕駛遵循正確的預(yù)設(shè)行進方向行駛，詳細的修正步驟將于之后詳述。
[0044]然而，因陀螺儀失準(zhǔn)而將即時行進方向判斷錯誤的情況不限于圖3中所示的90度的誤差，亦有可能是任何角度的誤差。圖4為本發(fā)明實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)，考慮陀螺儀偵測反向時示意圖。在圖4中，標(biāo)記10中的三角型區(qū)域與預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30的箭頭相差了 180度。此時，若即時行進方向判斷錯誤的原因為陀螺儀失準(zhǔn)，則駕駛隨后會被指示錯誤的預(yù)設(shè)行進方向(于此，順著北上道路行駛的駕駛會被指示回轉(zhuǎn))。雖然陀螺儀失準(zhǔn)的情況可能是任何角度的誤差，但不是所有角度的誤差都會被修正。例如陀螺儀只是輕微失準(zhǔn)(誤差范圍在容許范圍之內(nèi))就不會修正。例如圖4所示，導(dǎo)航系統(tǒng)會將即時行進方向校正為預(yù)設(shè)行進方向。詳細的修正步驟于下段詳述。
[0045]圖5為本發(fā)明實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)中校正行進方向的方法示意圖。這里用包含X軸及Y軸的直角坐標(biāo)系來說明本發(fā)明導(dǎo)航系統(tǒng)校正行進方向的演算法。在圖5中，向量40表示預(yù)設(shè)行進方向。虛線44以及虛線43分別表示和向量40對稱的左邊界(Left Boundary)以及右邊界(Right Boundary)。黑色圓點45表示導(dǎo)航系統(tǒng)目前位置,而直角坐標(biāo)系將黑色圓點45定為坐標(biāo)原點(Origin of Coordinates)。虛線44和向量40以及虛線43和向量40所夾的夾角為預(yù)定值。此預(yù)定值可為使用者任意設(shè)定或由導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)定。而預(yù)定值的物理意義即為導(dǎo)航系統(tǒng)可容忍陀螺儀失準(zhǔn)的范圍。換言之，當(dāng)陀螺儀所指示的即時行進方向完全相同于向量40的預(yù)設(shè)行進方向時，導(dǎo)航系統(tǒng)判斷陀螺儀正常工作而不需修正。假設(shè)陀螺儀所指示的即時行進方向為向量41時，雖然向量41的方向不完全符合向量40的預(yù)設(shè)行進方向，但因向量41落在代表左邊界的虛線44以及代表右邊界的虛線43所夾的區(qū)域之中，導(dǎo)航系統(tǒng)判斷陀螺儀為輕微失準(zhǔn)而不需要修正。假設(shè)陀螺儀所指示的即時行進方向落在代表左邊界的虛線44以及代表右邊界的虛線43所夾的區(qū)域之外的時間達到預(yù)定時間，如到達向量42的時間達到預(yù)定時間時，不符合向量40的預(yù)設(shè)行進方向。此時，導(dǎo)航系統(tǒng)將判斷陀螺儀為嚴(yán)重失準(zhǔn)而修正。而修正的方法為將陀螺儀指示錯誤的即時行進方向(向量42的方向)校正為預(yù)設(shè)行進方向(向量40的方向)。因此經(jīng)由修正之后，預(yù)設(shè)行進方向?qū)⒉皇艿绞?zhǔn)后陀螺儀所指示的錯誤即時行進方向而改變。駕駛將繼續(xù)由預(yù)設(shè)行進方向順著規(guī)劃路徑北上行駛。上述的預(yù)定時間可為使用者自定或是系統(tǒng)預(yù)設(shè)的時間，例如500毫秒或I秒等等。而本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)中校正行進方向的方法，陀螺儀所指示的即時行進方向并不限于非時變性(Time-1nvariant),非時變性意即陀螺儀所指示的即時行進方向并不隨著時間而波動，例如定向指于方向向量41或42。在其他實施例中，陀螺儀所指示的即時行進方向可為時變性(Time-Variant),此時，即時行進方向可視為將一個時變波動(Fluctuation)角度隨著時間加于向量41或向量42的角度上。舉例來說，若陀螺儀所指示的即時行進方向在Tl時間點于左邊界的虛線44以及代表右邊界的虛線43所夾的區(qū)域之內(nèi)，但于T2時間點偏移至區(qū)域之外且到達預(yù)定時間T (換言之，即時行進方向在T2至T2+T的時間區(qū)間內(nèi)偏移至區(qū)域之外)，則導(dǎo)航系統(tǒng)將判斷陀螺儀為嚴(yán)重失準(zhǔn)而修正。然而，若陀螺儀所指示的即時行進方向在Tl時間點于區(qū)域之內(nèi)，于T2時間點偏移至區(qū)域之外，于T3時間點又偏移回區(qū)域之內(nèi)，且T3-T2〈T時，則導(dǎo)航系統(tǒng)將判斷陀螺儀嚴(yán)重失準(zhǔn)時間未超過預(yù)定時間T因此不會修正。
[0046]圖6為本發(fā)明另一實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)，考慮陀螺儀偵測偏移時的示意圖。導(dǎo)航系統(tǒng)界面100包含標(biāo)記10、道路標(biāo)示20、叉路標(biāo)示21以及預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30。標(biāo)記10中包含圓形區(qū)域以及三角形區(qū)域，圓形區(qū)域標(biāo)示導(dǎo)航系統(tǒng)目前所在位置。三角形區(qū)域表示導(dǎo)航系統(tǒng)的即時行進方向。在此，預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30內(nèi)的箭頭所指即為預(yù)設(shè)行進方向，而預(yù)設(shè)行進方向與導(dǎo)航系統(tǒng)所在道路的延伸方向一致。圖6與前述實施例的差別除了標(biāo)記10所指的方向不同外，另包含一個叉路標(biāo)示21。而圖6的實施例被應(yīng)用于當(dāng)駕駛行駛于有叉路的路段時，恰好陀螺儀失準(zhǔn)的情況。在本實施例中，預(yù)先規(guī)劃的路徑為道路標(biāo)示20，因此預(yù)設(shè)行進方向標(biāo)示30內(nèi)的箭頭會指示駕駛沿著北上行駛。當(dāng)駕駛行駛至叉路點時(標(biāo)記10所在位置)，陀螺儀恰好失準(zhǔn)而將即時行進方向判斷錯誤，以至于標(biāo)記10的三角形區(qū)域所指向的方向與真正駕駛的即時行進方向不一致。然而，在圖6中，陀螺儀失準(zhǔn)后偵測的即時行進方向恰好與叉路標(biāo)示21—致的方向，但本發(fā)明不以此為限，在其它實施例中，當(dāng)陀螺儀失準(zhǔn)時，可將即時行進方向指向任何方向。而導(dǎo)航系統(tǒng)在叉路點的校正方向的機制將于下段詳述。
[0047]圖7為圖6實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)中校正行進方向的方法示意圖。這里用包含X軸及Y軸的直角坐標(biāo)系來說明本發(fā)明導(dǎo)航系統(tǒng)在叉路時，校正行進方向的演算法。在圖7中，向量40表示預(yù)設(shè)行進方向。向量50表示叉路方向。黑色圓點45表示導(dǎo)航系統(tǒng)目前位置，而直角坐標(biāo)系將黑色圓點45定為坐標(biāo)原點。虛線44以及虛線43分別表示與向量40對稱的左邊界(Left Boundary)以及右邊界(Right Boundary)。虛線54以及虛線53分別表示與向量50對稱的左邊界以及右邊界。虛線44和向量40、虛線43和向量40、虛線54和向量50、虛線53和向量50所夾的夾角為預(yù)定值。此預(yù)定值可為使用者任意設(shè)定或由導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)定。在圖7中，當(dāng)陀螺儀正常工作時，陀螺儀所指示的即時行進方向完全相同于向量40的預(yù)設(shè)行進方向，導(dǎo)航系統(tǒng)判斷陀螺儀正常工作而不需修正。當(dāng)陀螺儀失準(zhǔn)時，所偵測的即時行進方向于此將落于3個不同區(qū)間的其中之一，導(dǎo)航系統(tǒng)將分別依據(jù)落于3個不同區(qū)間的即時行進方向而分別有不同的修正行為，如下所述。第一種情況，假設(shè)即時行進方向如向量41所指向的方向時，雖然不完全符合向量40的預(yù)設(shè)行進方向，但向量41落在對應(yīng)于向量40左邊界的虛線44以及右邊界的虛線43所夾的區(qū)域內(nèi)，導(dǎo)航系統(tǒng)判斷陀螺儀為輕微失準(zhǔn)而不需要修正。第二種情況，假設(shè)即時行進方向如向量42所指向的方向的時間達到預(yù)定時間時，且落在對應(yīng)于向量50左邊界的虛線54以及右邊界的虛線53所夾的區(qū)域內(nèi)達到預(yù)定時間。由于即時行進方向不落在預(yù)設(shè)行進方向的向量40的容忍范圍內(nèi)達到預(yù)定時間，表示陀螺儀已經(jīng)嚴(yán)重失準(zhǔn)，理當(dāng)應(yīng)如圖5實施例所述的方法直接將即時行進方向校正為預(yù)設(shè)行進方向(北上)。然而，雖然陀螺儀已經(jīng)嚴(yán)重失準(zhǔn)，但失準(zhǔn)的即時行進方向所指的向量42恰位于叉路方向50對應(yīng)的容忍范圍的內(nèi)(虛線54以及虛線53的所夾區(qū)域內(nèi))。因此本實施例的導(dǎo)航系統(tǒng)將會發(fā)出一個詢問訊息給駕駛，是否要將預(yù)設(shè)行進方向修正為與錯誤的即時行進方向一致的方向。這原因在于，當(dāng)駕駛行駛于叉路點時，有可能遵照預(yù)設(shè)行進方向沿著規(guī)劃路徑北上直走，亦有可能不遵照預(yù)設(shè)行進方向徑行沿著叉路方向走。因此，導(dǎo)航系統(tǒng)在此情況下發(fā)出一個語音詢問訊息，詢問駕駛是否要修正預(yù)設(shè)行進方向為錯誤的即時行進方向(叉路方向)。若駕駛確認(rèn)修正預(yù)設(shè)行進方向為與叉路方向一致的方向，表示駕駛隨后將駛?cè)氩媛罚虼藢?dǎo)航系統(tǒng)將會依照指示，把預(yù)設(shè)行進方向修正為和叉路一致的方向并重新規(guī)劃到達目的地的路徑。若駕駛拒絕修正預(yù)設(shè)行進方向為與叉路方向一致的方向，表示駕駛隨后并不會駛?cè)氩媛贰Ｒ虼藢?dǎo)航系統(tǒng)將會利用如圖5實施例中的方法，將陀螺儀失準(zhǔn)后判斷錯誤的即時行進方向校正為預(yù)設(shè)行進方向(在圖7中的北上方向)。第三種情況，即時行進方向落在對應(yīng)于向量40左邊界的虛線44以及右邊界的虛線43所夾的區(qū)域外，且亦落于對應(yīng)于向量50左邊界的虛線54以及右邊界的虛線所夾的區(qū)域53外的時間達到預(yù)定時間時，例如圖7中的向量51所表示的方向。此時，導(dǎo)航系統(tǒng)判斷陀螺儀為嚴(yán)重失準(zhǔn)而直接修正因陀螺儀失準(zhǔn)而判斷錯誤的即時行進方向為預(yù)設(shè)行進方向(在圖7中的北上方向)。然而，在這種情況下，若駕駛不遵循預(yù)設(shè)行進方向沿著規(guī)劃路徑北上而選擇走叉路，則導(dǎo)航系統(tǒng)必須經(jīng)過一段時間，等待陀螺儀回復(fù)正常后方能規(guī)劃出經(jīng)過叉路的路徑。上述的預(yù)定時間可為使用者自定或是系統(tǒng)預(yù)設(shè)的時間，例如500毫秒或I秒等等。而本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)中校正行進方向的方法，陀螺儀所指示的即時行進方向并不限于非時變性(Time-1nvariant)。在其他實施例中，陀螺儀所指示的即時行進方向可為時變性(Time-Variant)，因此即時行進方向可視為將一個時變波動(Fluctuation)角度。而即時行進方向為時變波動角度的判斷方式已于圖5的相關(guān)段落說明，于此不再贅述。
[0048]在圖5及圖7的實施例所述的方法，判斷即時行進方向是否落于預(yù)設(shè)行進方向的誤差容忍范圍實質(zhì)上為將即時行進方向和預(yù)設(shè)行進方向的夾角與一個預(yù)設(shè)值做比較。其中預(yù)設(shè)行進方向與導(dǎo)航系統(tǒng)所在道路的延伸方向一致。例如在圖5中的向量41與向量40的夾角會和向量43與向量40的夾角做比較。當(dāng)考慮陀螺儀所指示的即時行進方向為時變性時，將在每一個時間區(qū)間(例如兩時間區(qū)間為Ims)連續(xù)比較瞬時(Instant)夾角與預(yù)設(shè)值來判斷陀螺儀是否失準(zhǔn)。然而，在本發(fā)明實施例中考慮的即時行進方向和預(yù)設(shè)行進方向的夾角以及預(yù)設(shè)值的角度皆位于直角坐標(biāo)系的1、4象限或2、3象限，故即時行進方向和預(yù)設(shè)行進方向的夾角以及預(yù)設(shè)值的角度皆小于180度。若即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向的夾角小于預(yù)設(shè)值時，導(dǎo)航系統(tǒng)將判斷陀螺儀為正常工作或是輕微失準(zhǔn)。若即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)設(shè)值的時間達到一定時間時，導(dǎo)航系統(tǒng)將判斷陀螺儀為嚴(yán)重失準(zhǔn)。
[0049]圖8為本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)的元件方塊圖。導(dǎo)航系統(tǒng)200包含方向感測器203、地圖資料庫201、匹配模組202及校正模組204。方向感測器203用以提供導(dǎo)航系統(tǒng)目前的位置訊息及即時行進方向。而方向感測器203可利用一個陀螺儀以增加方向感測器的反應(yīng)速度。地圖資料庫201是用以儲存導(dǎo)航地圖。這邊所述的導(dǎo)航地圖可為內(nèi)建于導(dǎo)航系統(tǒng)200的地圖或是經(jīng)由導(dǎo)航系統(tǒng)200外部下載或更新的地圖。使用者在使用導(dǎo)航系統(tǒng)200前必須要先下載對應(yīng)的導(dǎo)航地圖并儲存于地圖資料庫201中，或直接選擇地圖資料庫201內(nèi)建對應(yīng)的地圖以使導(dǎo)航系統(tǒng)200根據(jù)導(dǎo)航地圖的資訊規(guī)劃目前位置到目的地的路徑。匹配模組202是耦接于方向感測器203及地圖資料庫201，用以將導(dǎo)航系統(tǒng)所在的位置訊息與導(dǎo)航地圖匹配，以于導(dǎo)航地圖上呈現(xiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)對應(yīng)的坐標(biāo)。校正模組204是耦接于方向感測器203，用以修正導(dǎo)航系統(tǒng)的即時行進方向或預(yù)設(shè)行進方向。修正的方法以及實施例已于圖5至圖7詳述，故于此將不再贅述。
[0050]本發(fā)明描述了一種校正行進方向功能的導(dǎo)航系統(tǒng)，用于當(dāng)陀螺儀發(fā)生失準(zhǔn)而造成即時行進方向偵測錯誤的時間達到預(yù)定時間時，能夠判斷錯誤的方向并將其校正，以使預(yù)設(shè)行進方向不會因為陀螺儀的失準(zhǔn)而引導(dǎo)駕駛員駛向錯誤的方向而造成危險。當(dāng)駕駛行駛于叉路時，本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)亦會選擇性地詢問駕駛是否要更新預(yù)設(shè)行進方向以使駕駛隨后行駛的方向與預(yù)設(shè)行進方向一致。因此，本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?qū)⒁蛲勇輧x失準(zhǔn)而造成弓I導(dǎo)駕駛駛向錯誤方向的風(fēng)險降低。
[0051]本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種于導(dǎo)航系統(tǒng)中校正即時行進方向的方法，用于導(dǎo)航系統(tǒng)，該導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于本體，該導(dǎo)航系統(tǒng)包括方向感測器，其特征在于，該方法包含: 提供導(dǎo)航地圖； 根據(jù)該導(dǎo)航地圖的地圖資訊，提供預(yù)設(shè)行進方向； 通過該方向感測器，提供該本體的即時行進方向 '及 若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，則該導(dǎo)航系統(tǒng)將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向；或者，若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致，則該導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)出詢問訊息，以確認(rèn)是否將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的該夾角大于該預(yù)定值的時間達到該預(yù)定時間，則該導(dǎo)航系統(tǒng)將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向的步驟包括:若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向相反的時間達到該預(yù)定時間，則該導(dǎo)航系統(tǒng)將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致，則該導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)出詢問訊息，以確認(rèn)是否將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向的步驟包括: 若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致，則該導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)出詢問訊息； 若接收到的該詢問訊息對應(yīng)的回復(fù)訊息表示確認(rèn)將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向，則該導(dǎo)航系統(tǒng)將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)行進方向為該本體所在道路的延伸方向。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，提供該本體的該即時行進方向的步驟包括:于該本體對應(yīng)于該導(dǎo)航地圖的坐標(biāo)上提供該本體的該即時行進方向。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，通過該方向感測器，提供該本體的該即時行進方向的步驟包括:通過陀螺儀，提供該本體的該即時行進方向。
7.一種導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)用于本體，其特征在于，該導(dǎo)航系統(tǒng)包含: 方向感測器，用以提供該本體的位置訊息及即時行進方向； 地圖資料庫，用以儲存導(dǎo)航地圖； 匹配模組，耦接于該方向感測器及該地圖資料庫，用以將該位置訊息與該導(dǎo)航地圖匹配，以于該導(dǎo)航地圖上呈現(xiàn)該本體對應(yīng)的坐標(biāo) '及 校正模組，耦接于該方向感測器，用以當(dāng)該即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間時，將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向；或者，用以若該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致，則發(fā)出詢問訊息，以確認(rèn)是否將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向。
8.如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，該校正模組用以當(dāng)該即時行進方向與該預(yù)設(shè)行進方向相反的時間達到該預(yù)定時間時，將該即時行進方向校正為該預(yù)設(shè)行進方向。
9.如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，該校正模組用以當(dāng)該即時行進方向與預(yù)設(shè)行進方向的夾角大于預(yù)定值的時間達到預(yù)定時間，且該即時行進方向與叉路的方向一致時，發(fā)出詢問訊息，且若接收到的該詢問訊息對應(yīng)的回復(fù)訊息表示確認(rèn)將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向，則將該預(yù)設(shè)行進方向校正為該即時行進方向。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，該方向感測器為陀螺儀。
11.如權(quán)利要求7至9中任一項所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，該預(yù)設(shè)行進方向為該本體所在道路的延 伸方向。
【文檔編號】G01C21/34GK104048671SQ201410261344
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】董伃菁 申請人:蘇州佳世達電通有限公司, 佳世達科技股份有限公司