专利名称：导航系统及其路径规划方法
技术领域：
本发明是有关于一种导航系统及其路径规划方法，特别是有关于一种利用云端数据库的数据共享机制的导航系统及其路径规划方法。
背景技术：
随着移动装置的使用普及与无线网络的应用发展，各式移动装置持续不断地增加相关于全球定位系统(Global Positioning System, GPS)或卫星定位等导航功能,诸如智能型手机(Smart Phone)、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)或平板计算机(Tablet PC)等，以方便使用者随时掌握实时的活动路径或活动范围的外围信息等。不过，当使用者藉由移动装置使用导航功能时，常常发生无法依循导航系统所规划的路线进
行行驶的问题，例如，道路损坏、整修、管制或壅塞而无法继续通行或难以通行等问题，造成导航系统所提供的路线不符合使用者的实切需求，而降低导航系统的使用满意度。目前，已有导航系统具有结合实时路况信息系统以进行实时路况规划的设计，例如 RDS-TMC(Radio Data System-Traffic Message Channel)实时路况服务系统。其是利用一远程的路况信息服务器而取得所有路况位置的信息，以避开具有路况的路段，并运算获得两地点之间具有最短行车时间的路径。然而，此种方法采用一次下载全部路况信息的方式，又因路况信息的复杂且信息量庞大，导致路况信息的传输时间冗长，使导航系统无法实时取得路况信息，而造成使用者无法实时避开具有路况的问题路段。另外，RDS-TMC为副载波广播系统，受限于特定载波频率，且常常发生无法联机的问题，而无法取得路况数据，造成实用性的降低。进一步地，导航装置可藉由远程服务器先行运算出所有可能的建议路径，并经比对路况信息后，再将所有可能的建议路径的路况信息回传给导航装置，以达成不需一次下载全部路况信息的目的。然而，此种方式因透过远程服务器的先行运算，使得路况信息下载的等待时间增加，且一旦远程服务器发生异常或当机时，更将造成使用者无法下载路况信息的情况。
发明内容
有鉴于上述已知技术的问题，本发明的目的在于提供一种导航系统及其路径规划方法，以利用一云端数据库的数据共享，并由本机进行路况分析以规划出参考路径的作动方式，使可缩短路况信息下载的等待时间，及降低路况信息下载的复杂度及数据量。根据本发明的其中一个目的在于提出一种导航系统，其包含一储存单元以及一处理单元。储存单元设置有一云端服务器的云端数据库以及导航系统的一本地数据库，用以储存一路况数据。路况数据至少包含多个第一平均行车时速、多个第一待车时间、多个第一路况信息以及多个历史导航记录。处理单元连接储存单元，依据一初始位置以及一查询目的而进行规划，以形成一初始路径。并且，处理单元以初始路径与储存单元中对应于初始路径的其中至少一路段的路况数据，进行比对并运算分析以规划形成多个参考路径。接着，以此些参考路径的其中之一作为一最终路径。其中，当导航系统依据最终路径进行导航后，处理单元将进行运算分析，以获得最终路径的一第二平均行车时速、一第二待车时间以及一第二路况信息，并将第二平均行车时速、第二待车时间以及第二路况信息传送至储存单元。其中，此些参考路径更以一预估行车时间作为排序，且以具有最短的预估行车时间的参考路径作为最优先的参考路径。且导航系统的一显示单元显示此些参考路径，以供使用者选择出最终路径。其中，处理单元于传送第二平均行车时速、第二待车时间以及第二路况信息至储存单元时，处理单元输出一确认讯息，以确认将第二平均行车时速、第二待车时间以及第二路况信息传送至云端数据库或本地数据库。并且，云端数据库采用多用户共享数据的机制模式。此外，本发明还提出一种导航系统的路径规划方法，且导航系统包含一储存单元 以及一处理单元。路径规划方法包含下列步骤依据一初始位置以及一查询目的，处理单元进行规划，以形成一初始路径；读取储存单元中的对应于初始路径的其中至少一路段的一路况数据，且路况数据包含一第一平均行车时速、一第一待车时间、一第一路况信息或一历史导航记录；以初始路径与路况数据进行比对并运算分析，以规划形成多个参考路径；以此些参考路径的其中之一以作为一最终路径；当导航系统依据最终路径进行导航后，处理单元将进行运算分析，以获得最终路径的一第二平均行车时速、一第二待车时间以及一第二路况信息；以及传送第二平均行车时速、第二待车时间以及第二路况信息至储存单元。并还包含下列步骤以一预估行车时间排序此些参考路径；以具有最短的预估行车时间的参考路径作为最优先的参考路径；以及以导航系统的一显示单元显示此些参考路径，以供使用者选择出最终路径。其中，储存单元还包含一云端服务器的云端数据库以及导航系统的一本地数据库，且云端数据库采用多用户共数据的机制模式。并且，还包含下列步骤当处理单元传送第二平均行车时速、第二待车时间以及第二路况信息至储存单元时，处理单元输出一确认讯息，以确认将第二平均行车时速、第二待车时间以及第二路况信息传送至云端数据库或本地数据库。承上所述，依本发明的导航系统及其路径规划方法，其可具有一或多个下述优
占-
^ \\\ ·(I)此导航系统可采用于现行普遍使用的导航程序中添加运算分析、数据上传及下载与综合记录的功能，藉此可提升实现本发明的导航系统的应用简易性，增加使用率，并降低成本。(2)此导航系统可藉由云端数据库的数据共享，而可快速累计实际且确切的路况信息以统计路况之综合信息，藉此可提升路径规划的切实性及实用性。(3)此导航系统可藉由本地数据库的数据累计，以可避免因无线联机发生异常而无法实时取得路况信息的问题。(4)此路径规划方法可藉由读取对应于初始路径之其中至少一路段的路况数据，以缩短下载路况信息的等待时间与下载时间。
图I为本发明的导航系统的实施例的架构图；图2为本发明的导航系统的第一实施例的示意图；图3为本发明的导航系统的第二实施例的示意图；以及图4为本发明的导航系统的路径规划方法的实施例的流程图；主要组件符号说明I :全球定位卫星；2 :导航系统；·20 :定位单元；200 :初始位置；201 :实时位置；202 :实时时间；21 :处理单元；210 :初始路径；211:参考路径；2110:第一参考路径；2111 :第二参考路径；212 :最终路径；213 :确认讯息；22 :储存单元；220 :路况数据；221 :云端数据库；222 :本地数据库；23 :显示单元；230:查询目的；以及S30 S39、S391、S392 :流程步骤。
具体实施例方式以下将参照相关附图，说明依本发明的导航系统及其路径规划方法的实施例，为使便于理解，下述实施例中的相同组件是以相同的符号标示来说明。请参阅图1，其为本发明的导航系统的实施例的架构图。如图所示，导航系统2包含一定位单元20、一处理单元21、一储存单元22以及一显示单元23。储存单元22可包括设置于云端服务器的一云端数据库221以及导航系统内的一本地数据库222。本地数据库222可为内建的内存或外接的记忆卡，例如，CF (Compact Flash)、MD (Micro Drive) > SD (SecureDigital)或MMC(Multi Media Card)等记忆卡,但不限制。本实施例中，储存单元22可同时具有云端数据库221以及本地数据库222，或者，储存单元22可仅具有两者的其中之一，可用以储存一路况数据220。路况数据220可至少包含多个第一平均行车时速、多个第一待车时间、多个第一路况信息及多个历史导航记录。定位单元20连接处理单元21以及显示单元23，可进行实时位置搜寻，以定位目前所在位置，而将目前位置传送至处理单元21，并显示于显示单元23中。显示单元23可为一触控面板，可接受使用者自行输入或设定导航系统2的使用模式、个人喜好及查询条件等作动或指令。或者，使用者可直接利用移动装置的按键，或透过移动装置的语音辨识系统以语音指令自行输入或设定导航系统2的使用模式、个人喜好及查询条件等作动或指令。上述导航系统2的作动或指令可藉由手写方式、按键方式或语音方式进行设定或输入，其仅为本发明的导航系统的实施例的举例，并非限制，本发明所属领域中具有通常知识者应当明了。处理单元21连接储存单元22、定位单元20及显示单元23，其可依据由定位单元20所提供的一初始位置200以及由使用者所输入的一查询目的230而进行规划，以形成一初始路径210。并且，处理单元21可同时搜寻云端数据库221与本地数据库222，以查询储存单元22中是否存放有对应于初始路径210的其中至少一路段的路况数据220。搜寻结果中，若于云端数据库221中存放有初始路径210的其中至少一路段的路况数据220，则处理单元21将下载此路况数据220。而若于本地数据库222中存放有路况数据220，则处理单元21将提取此路况数据200，并显示于显示单元23中，以提醒使用者具有路况数据220的路段，亦可告知使用者详细的路况信息。并且，处理单元21以由储存单元22中所获得的路 况数据220与初始路径210进行比对，并运算分析以规划形成多个参考路径211。并且，处理单元21可以一预估行车时间来排列各参考路径211，且可以具有最短的预估行车时间的参考路径211作为最优先的参考路径211，并可以其优先级一一将参考路径211显示于显示单元23中，以供使用者由此些参考路径211中选择出一最终路径212。当使用者决定最终路径212时，定位单元20将传送目前的实时位置201与实时时间202至处理单元21。而当导航系统2结束最终路径212的导航行程时，处理单元21将依据此实时位置201与实时时间202进行运算分析，以获得一第二平均行车时速、一第二待车时间以及一第二路况信息，并将第二平均行车时速、第二待车时间、第二路况信息及当次的导航轨迹、时间等信息传送至储存单元22，以更新储存单元22中的路况数据220。另外，当处理单元21欲传送第二平均行车时速、第二待车时间、第二路况信息及当次的导航轨迹、时间等信息至储存单元22以更新路况数据220时，处理单元21可输出一确认讯息213，以确认应将第二平均行车时速、第二待车时间、第二路况信息及当次的导航轨迹、时间等信息传送至云端数据库221或本地数据库222中。或者，导航系统2可先将上述信息储存于本地数据库222中，再藉由一备份动作将上述信息上传至云端数据库221中。值得注意的是，云端数据库221可采用多用户共享数据的机制模式。其可藉由导航系统2的各使用者所提供的第二平均行车时速、第二待车时间、第二路况信息及当次的导航轨迹、时间等信息，以快速更新云端数据库221中的路况数据220，藉此，可使路况数据220更趋完善，而可使本发明的导航系统2可提供更趋智能的参考路径211。再者，共享数据的机制模式亦可使初次使用者立即拥有完善的路况数据220或路况统计等资料。于本实施例中，使用者所上传的第二平均行车时速、第二待车时间、第二路况信息或当次的导航轨迹、时间等信息可不具有使用者的个人信息，以保护使用者的个人隐私。承上所述，请一并参阅图2以及图3，图2为本发明的导航系统的第一实施例的示意图。图3为本发明的导航系统的第二实施例的示意图。如图所示，导航系统2可应用于智能型手机、平板计算机或卫星导航装置中，例如iPhone、iPad或Garmin nuvi Series等移动装置中。进入导航画面后，使用者可输入查询目的230使导航系统2规划导航路径。此时，定位单元20将定位目前所在的初始位置200，并将初始位置200的经度值(Longitude)及纬度值(Latitude)回报予处理单元21，使处理单元21可藉由初始位置200及查询目的230而规划出初始路径210。并且，处理单元21将同步搜寻云端数据库221与本地数据库222，以查询储存单元22中是否存放有对应于初始路径210的其中至少一路段的路况数据220。若储存单元22中不具有任何对应于初始路径210的其中至少一路段的路况数据220，则处理单元21将以此初始路径210作为最终路径212，而开始进行导航行程。而若储存单元22中存放有对应于初始路径210的其中至少一路段的路况数据220，则显示单元23可显示其具有数据的路段，以告知使用者，桥一及道路一可能发生管制、施工或壅塞等路况。本实施例中使用者亦可点选此些路况数据220，以进一步地了解桥
一及道路一的路况信息。此外，处理单元21可藉由所得的桥一及道路一的路况数据220而进行分析与评估，以避开具有路况的桥一及道路一，改而行经桥二及道路二以到达目的地，藉此可规划出第一参考路径2110予使用者。且使用者可在详细了解路况信息后，自行决定是否接受导航系统2所提供的第一参考路径2110。若使用者选择接受第一参考路径2110，则可按下询问讯息214中的确认键，以确认接收此路径作为最终路径212。而若使用者不打算采用此第一参考路径2110，则可按下询问讯息214中的否定键，使处理单元21另行提供第二参考路径2111。此时，处理单元21可依据初始位置200、查询目的230及路况数据220，而采取除避开桥一及道路一外，更重新规划出另一条行经桥三的第二参考路径2111。以此类推，若使用者未决定采用导航系统2所提供的参考路径2111作为最终路径212时，处理单元21可依序具有较短预估行车时间的参考路径211而循次提供予使用者，直至使用者决定其最终路径212。特别一提的是，参考路径211的规划方式可采用仅避开具有路况的路段，而仍行驶于初始路径210的路段上，如第一参考路径2110。或，可采用重新规划一条于初始位置200与查询目的230间的行驶路径，如第二参考路径2111。然而，本发明所属领域中具有通常知识者应当明了，上述路径规划方式仅为本发明的导航系统的实施态样的举例说明，并非限制。请参阅图4，其为本发明的导航系统的路径规划方法的实施例的流程图。而导航系统可包含一定位单元、一处理单元、一储存单元以及一显示单元。如图所示，当使用者开始使用导航系统时，显示单元可显示一欢迎画面，并进入导航画面，即步骤S30，且使用者可输入查询目的，以查询前往目的地的行驶路径。于步骤S31中，定位单元传送初始位置至处理单元，且处理单元可依据初始位置以及查询目的而规划出初始路径。同时，步骤S32，处理单元可搜寻云端数据库与本地数据库，以查询储存单元中是否存放有对应于初始路径的其中至少一路段的路况数据。搜寻结果中，若于云端数据库或本地数据库中存放有路况数据，则进入步骤S33 :处理单元可由云端数据库或本地数据库中分别下载或提取此路况数据。若储存单元中并未存放任何路况数据，则进入步骤S37 :处理单元将以初始路径作为最终路径，以进行导航行程，并记录当时的实时位置与实时时间。接续步骤S33，进入步骤S34 :显示单元显示初始路径的其任一路段的路况数据，以提醒使用者初始路径中具有路况的路段，亦可告知使用者详细的路况信息。接着，于步骤S35中，处理单元依据初始路径及其任一路段的路况数据而与初始路径进行比对，并运算分析以规划形成多个参考路径。处理单元可以一预估行车时间来排列各参考路径，并可以具有最短的预估行车时间的参考路径作为最优先的参考路径，且可以其优先级一一将参考路径显示于显示单元中，以供使用者由此些参考路径中选择出一最终路径，进入步骤S36 :当使用者决定采用显示单元中所显示的一参考路径作为导航行程时，则执行步骤S37 :处理单元将以此参考路径作为最终路径，以进行导航行程，并记录当时的实时位置与实时时间。而当使用者决定不采用显示单元中所显示的一参考路径作为导航行程时，则返回步骤S35。接续步骤S37，进入步骤S38 :当导航系统结束最终路径的导航行程时，处理单元·将依据实时位置与实时时间进行运算分析，以获得一第二平均行车时速、一第二待车时间
以及一第二路况信息。接着，于步骤S39中，处理单元输出一确认讯息，以询问使用是否将将第二平均行车时速、第二待车时间、第二路况信息及当次的导航轨迹、时间等信息上传至云端数据库，以更新路况数据。若使用者确认将信息上传至云端数据库时，则执行步骤S391 :处理单元上传第二平均行车时速、第二待车时间、第二路况信息及当次的导航轨迹、时问等信息至云端数据库。而若使用者取消而不将信息上传至云端数据库时，则执行步骤S392 :处理单元上传第二平均行车时速、第二待车时间、第二路况信息及当次的导航轨迹、时间等信息至本地数据库。本发明的导航系统的路径规划方法的详细说明以及实施方式已于前面叙述本发明的导航系统时描述过，在此为了简略说明便不再缀述。综上所述，本发明的导航系统及其路径规划方法可藉由本地数据库中的路况数据的累计与更新，而可避免因无线联机发生异常而造成无法实时取得云端数据库中的路况数据的问题。并且，可藉由云端数据库的数据共享，而可快速累计实际且确切的路况信息以统计路况的综合信息，藉此可提升路径规划的切实性及实用性。以上所述仅为举例性，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，均应包含于权利要求书限定的专利范围中。
权利要求
1.ー种导航系统，其包含 一储存单元，包含一云端服务器的云端数据库以及该导航系统之一本地数据库，储存一路况数据，该路况数据至少包含多个第一平均行车时速、多个第一待车时间、多个第一路况信息以及多个历史导航记录；以及 一处理单元，连接该储存单元，依据ー初始位置以及ー查询目的而进行规划，以形成一初始路径，该处理单元以该初始路径与该储存単元中对应于该初始路径的其中至少一路段的该路况数据，进行比对并运算分析以规划形成多个參考路径，并以该些參考路径的其中之一作为ー最终路径； 其中，当该导航系统依据该最终路径进行导航后，该处理単元将进行运算分析，以获得该最终路径的一第二平均行车时速、一第二待车时间以及ー第二路况信息，并将该第二平均行车时速、该第二待车时间以及该第二路况信息传送至该储存単元。
2.如权利要求I所述的导航系统，其特征在干，该导航系统还包括一显示单元，该显示単元显示该初始路径的其中至少一路段的该路况数据。
3.如权利要求2所述的导航系统，其特征在于，该些參考路径还以一预估行车时间作为排序，且以具有该最短的预估行车时间的该參考路径作为该最优先的參考路径。
4.如权利要求3所述的导航系统，其特征在于，该显示単元显示该些參考路径，以供使用者选择出该最终路径。
5.如权利要求I所述的导航系统，其特征在干，当该导航系统依据该最终路径进行导航时，该处理单元将记录ー实时位置以及ー实时时间，当导航结束吋，该处理单元将依据该实时位置以及该实时时间进行运算分析，以获得该第二平均行车时速、该第二待车时间以及该第二路况信息。
6.如权利要求I所述的导航系统，其特征在干，该处理单元于传送该第二平均行车时速、该第二待车时间以及该第二路况信息至该储存单元时，该处理单元输出ー确认讯息，以确认将该第二平均行车时速、该第二待车时间以及该第二路况信息传送至该云端数据库或该本地数据库。
7.如权利要求I所述的导航系统，其特征在于，该云端数据库采用多用户共享数据的机制模式。
8.一种导航系统的路径规划方法，该导航系统包含一储存单元以及ー处理单元，其包含下列步骤 依据ー初始位置以及ー查询目的，该处理单元进行规划，以形成一初始路径； 读取该储存单元中的对应于该初始路径的其中至少一路段的一路况数据，该路况数据包含一第一平均行车时速、一第一待车时间、一第一路况信息或ー历史导航记录； 以该初始路径与该路况数据进行比对并运算分析，以规划形成多个參考路径； 以该些參考路径的其中之一以作为一最終路径； 当该导航系统依据该最终路径进行导航后，该处理単元将进行运算分析，以获得该最终路径的一第二平均行车时速、一第二待车时间以及ー第二路况信息；以及 传送该第二平均行车时速、该第二待车时间以及该第二路况信息至该储存単元。
9.如权利要求8所述的导航系统的路径规划方法，其特征在于，还包含下列步骤 以该导航系统的一显示单元显示该路况数据。
10.如权利要求9所述的导航系统的路径规划方法，其特征在于，还包含下列步骤 以一预估行车时间排序该些参考路径；以及 以具有该最短的预估行车时间的该参考路径作为该最优先的参考路径。
11.如权利要求10所述的导航系统的路径规划方法，其特征在于，还包含下列步骤 以该显示单元显示该些参考路径，以供使用者选择出该最终路径。
12.如权利要求8所述的导航系统的路径规划方法，其特在于，还包含下列步骤 当该导航系统依据该最终路径进行导航时，该处理单元将记录一实时位置以及一实时时间；以及 当导航结束时，该处理单元将依据该实时位置以及该实时时间进行运算分析，以获得该第二平均行车时速、该第二待车时间以及该第二路况信息。
13.如权利要求8所述的导航系统的路径规划方法，其特征在于，该储存单元还包含一云端服务器的云端数据库以及该导航系统的一本地数据库，且该云端数据库系采用多用户共享数据的机制模式。
14.如权利要求13所述的导航系统的路径规划方法，其特征在于，还包含下列步骤 当该处理单元传送该第二平均行车时速、该第二待车时间以及该第二路况信息至该储存单元时，该处理单元输出一确认讯息，以确认将该第二平均行车时速、该第二待车时间以及该第二路况信息传送至该云端数据库或该本地数据库。
全文摘要
本发明揭示了一种导航系统及其路径规划方法，其包含一储存单元以及一处理单元。储存单元设置有一云端服务器的云端数据库以及导航系统的一本地数据库，用以储存一路况数据。处理单元连接储存单元，依据一初始位置以及一查询目的而进行规划，以形成一初始路径。并且，处理单元以初始路径与储存单元中对应于初始路径的其中至少一路段的路况数据，进行比对并运算分析以规划形成多个参考路径。接着，以此些参考路径的其中之一作为一最终路径。
文档编号G01C21/34GK102829794SQ201110172619
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者韩接才, 万康军 申请人:英华达(南京)科技有限公司, 英华达(西安)通信科技有限公司, 英华达股份有限公司