TW201100757A

TW201100757A - Navigation device & method

Info

Publication number: TW201100757A
Application number: TW099106024A
Authority: TW
Inventors: De Velde Tom Van
Original assignee: Tele Atlas North America Inc
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2011-01-01
Also published as: WO2010128998A1; US8825357B2; US20120053823A1; TW201040566A; EP2427725A4; CN102197279A; EP2427854A1; US20120121183A1; US8929660B2; JP2012526307A; WO2010129000A1; EP2427854B1; EP2427728A1; EP2427728A4; EP2427725A1; US10371533B2; US20120065873A1; WO2010128999A1; TW201040564A; EP2427854A4

Description

201100757 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】

本發明係關於導航裝置及用於確定導航裝置之速度資訊之方法。本發明之說明性實施例係關於可攜式導航衰置 (所謂的PND)，詳言之，包括全球定位系統（GPS)信號接收及處理功能性之PND。其他實施例更一般而言係關於經組態以執行導航軟體以便提供路線規劃功能性且較佳亦提供導航功能性之任何類型的處理裝置。【先前技術】包括GPS(全球定位系統）信號接收及處理功能性之可攜式導航裝置（PND)係熟知的，且廣泛用作車内或其他運輸工具導航系統。一般言之，現代PND包含處理器、記憶體（揮發性及非揮發性中之至少一者，且通常兩者皆有）及儲存於該記憶體内之地圖f料。處理器與記憶體合作以提供一執行環 i兄’可在此環境中建立—軟體作f系統，且料，常常提供一或多個額外軟體程式以使咖之功能性能夠受控制，且提供各種其他功能。 ▲ * ’此等裝置進一步包含：_或多個輸入介面其允枝:者與裝置互動且控制該I置；及―或多個輸出介 2 2由該-或多個輸出介面，可將資訊中繼傳遞至使用面之說明性實例包括視覺顯示器及用於聲訊輸之斷Γ輸入介面之說明性實例包括用來控制該裝置關‘作或其他特徵之-或多個實體独(若褒置經内 146565.doc 201100757 建於運輸工具内，則該等按鈕未必在裝置自身上，而是可在方向盤上），及用於偵測使用者話語之麥克風。在一尤其較佳之配置中’可將輸出介面顯示器組態為一觸摸感應式顯示器（藉由觸摸感應式覆蓋或以其他方式）以另外提供 -輸入介面，藉由該輸入介面’使用者可藉由觸摸來操作該裝置。此類型之裝置亦將常包括：-或多個實體連接器介面，藉由該-或多個實體連接器介面’可將電力信號及視情況資料信號發射至該裝置並自該裝置接收電力信號及視情況資料信號；及視情況，一或多個無線發射器/接收器，盆允許在蜂巢式電信及其他信號及資料網路（例如，wi F/、'

Wi-MaxGSM及類似網路）上通信。此類型之觸裝置亦包括一 Gps天線，藉由該⑽天線，可接收包括位置資料之衛星廣播信號，且隨後處理該等信號以確定該裝置之當前位置。 PND裝置亦可包括產生信號之電子迴轉儀㈣職。㈣及加速計’該等信號可經處理以確定當前角加速度及線加速度’並且又且結合自GPS信號導出之位置資訊，4定該裝置及因此安裝了該裝置之運輸工具之速度及相對位移。通常’此等特徵最常提供於運輸工具内導航系統中，但亦可提供於PND裝置中（若此舉係有利的）。此等PND之效用主要表現在其確定在第一位置(通常為出發或當前位置）與第二位置（通常為目的地）之間的路線之能力上°此等位置可由裝置之使用者藉由廣泛各種不同方 146565.doc 201100757 法中之任-者來輸入，例如，藉由郵政編瑪、街名及門牌號、先前儲存之「熟知」目的地（諸如，著名位置、市政位置(諸如||月场或游泳池)或其他興趣點)及最愛或近來去過的目的地。通申，PND具備用於根據地圖資料計算在出發地址位置與目的地地址位置之間的「最好」或「最適宜」路線之軟 Ο ❹ 二W二t#」或「最適宜」路線係基於預定準則確疋不《為最決或最短路線。指引司機所沿著的路線之選擇可為非常複雜的，且選定之路線可考慮現有的、預測的及以動態及/或無線方式接收到的交通及道路資訊、關於道路速度之歷史資訊及司機對於確定道路備選項之因素的自身偏好（例如，司機可於收費道路）。心路線不應包括高速公路或此外口亥#置可連續地監視道路及交通狀況，且由於改變之狀況而提供或選擇改變路線，在此路線上將進行剩下之旅途。基於各種技術（例如’行動電話資料交換、固定相機、GPS車隊追蹤）之即時龄延遲且將資訊饋入至通知系統;7視系統正用來識別交通璃可安裝於運紅具之儀錶板或擔風玻 ί上’但亦可形成為運輸工具收音機之機栽電腦之部分或貫際上形成為運輸工具自身一亦可為掌上型系統之部之部分。導航裝置媒《放器、行動電話二此？位助理)、人丹顆似#，且在此等情上型系統之常規功能性藉由將軟體安裝於裝置上以執行路 146565.doc 201100757 線計算及沿著計算出之路線的導航而得以擴展。路線規劃及導航功能性亦可由運作適當軟體之桌上型或行動計算資源提供。舉例而言，皇家汽車俱樂部（rac)在 hUp.V/www.亂⑽读供線上路線規劃及導航設施，該設施允許使用者鍵入起點及目的地，於是，使用者之％所連接至之舰H計算路線（其態樣可為❹者指定的）、產生地圖’並產生一組詳盡的蓬盈的導叙指令用於將使用者自選定之起點指引至選定之目的地。嗜执 °亥°又施亦提供計算出之路線的維再現及路線預覽功純，該路線預覽功能性模擬線的預覽。丁進且藉此給使用者提供計算出之路在PND之情況下，一旦計算置互動以讳掉ώ 線路，使用者便與導航裝月'~提4路線之清單選擇所要的計算出之路線。視情況，使用者可介藉由… 引路線選擇過程，例如、.疋旅途，應避免或必須遵循某些路線、道路、位置或準則。PND之路線

At 〜岭深汁鼻態樣形成一主要劢月"沿著此路線之導航為另-主要功炉。覺’此;PND常常提供視令路綠曰7用以沿者—選定路線將使用者指引至忒路線之終點，亦即丨至間於螢幕上顯-祕国地。PND亦常常在導航期戈I上顯不地圖眘邙得所顯示之地圖資二Γ訊在勞幕上定期更新，使佶用水々 °表該裝置之當前位置，且因此矣千者或使用者之運輸工具之备 ’、輸工具内導航）。位置（右裝置正用於運 H6565.doc 201100757 顯不於螢幕上之圖符通常表示當前裝置位置，且居中，其中亦正在顯示在當前裝置位置附近的當前及周圍道路之地圖資訊及其他地圖特徵。另外，視情況，可在所顯示之 • &圖資訊上方、下方或一側之狀態欄中顯示導航資訊:、導，歸訊之實例包括自使用者f要選取的#前道路至下一個偏離之距離、該偏離之性質，此性f可由表明該㈣Μ 定類型（例如，左轉f或右轉彎）的另—圖符表示。導航功 ❹ ㉟亦確定聲訊指令之内容、持續時間及時序，可藉由該等才曰令來沿著路線指引使用者。如可瞭解，諸如「⑺後左轉」之簡單指令需要大量處理及分析。如先前所提及，使用者與裝置之互動可藉由觸控螢幕、或者（另外或其他）藉由駕驶桿安裝式遙控器、藉由語音啟動或者藉由任何其他適宜方法》 ' 在以:狀況下’由該裝置提供之另—重要功能為自動路線再計算：使用者在導航期間偏離先前計算出之路線（意 G夕卜或故意），·即時交通狀況指示一替代路線將更有利且該裝置能夠適當地自動辨識此等狀況，或者當使用者由於任何原因主動使該裝置執行路線再計算時。亦已知允許按使用者定義之準則來計算路線；例如，使用者可能更喜歡由裝置計算出之風景路線，或者可能希望避開交通擁擠可能發生、預計會發生或當前正發生之任何道路。裝置軟體將接著計算各種路線且更青睞沿著其路線包括最高數目個標註為（例如）有美景之興趣點（稱為ρ〇ι)的路線’或者使用指示特定道路上的正發生之交通狀況之已 146565.doc 201100757 儲存資訊，拾-r 从對計算出之：：或由於堵塞造成之延遲的程度來塔線排序。其他基於POI及基於交通資訊之路線计算及導銳準則亦有可能。雖然路線H v Μ A , D w及導航功能對pnd之總體效用很重要，但有可能將該裝置純粹用於資訊顯示或「自由駕駛」，其中 A /、田則裝置位置相關之地圖資訊且其中尚未計算出路線且裝置當前不執行導航。此操作模式常可適用於當使用者已知仃進所要沿著的路線且不需要導航輔助時。土述類里之裝置（例如’由丁⑽丁⑽Internati〇nal b v製以並仏應之72〇丁型）提供一用於使使用者能夠自一位置導航至另一位置的可靠手段。如上所述’導航裝置通常經組態以基於地圖資料計算兩個或兩個以上位置之間的—路線。作為道路段計算過程之部分，所參考之地圖資料之—部分為與地圖資料中之一或多個道路段相關聯之速度資訊。基㈣速度資訊，可根據一或多種準則確定該路線。通常，該速度資訊根據與該等道路段相關聯之-或多個特性而被認為係該—或多個道路段中之每一者所有。舉例而言’在英國，表示三車道高速公路之道路段可具有指示該等道路段上之平均行進速度 65 mph的相關平均速度資訊。類似地，表示雙程分^道之道路段可具有為60 mph之相關平均速度資訊。然而，與道路段相關聯之速度資訊未必準確。舉例而言，具有相同的相關聯速度資訊之兩個道路段實際上可能具有不同的平均速度。此外’儲存與地圖資料中之複數個道路段相關聯 146565.doc 201100757 之速度資訊可能需要相告*沾处― 文仰*大的儲存空間。本發明之一些實施例之一目橾為改良與一或多個道路段相關聯之速度資訊之準碹声確度本發明之一些實施例之一目標為減少地圖資料之儲存空間需求。【發明内容】

為達成此目&纟發明之一目前較佳實施例提供—種痛定地圖資料中之—或多個道路段之速度資訊的方法，其包含：接收與該—或多個道路段有關之探測資料，·基於該探測資料確或多個道路段之-速度公式；及根據該速度公式確定該一或多個道路段之該速度資訊。本發明之另-較佳實施例提供一種導航裝置，其包含一速度確々模組’該速度確定模組經配置以根據__速度公式確定地圖資料巾之-或多個道路段之速度資訊。本發明之另一實施例提供—種系統，其包含：一伺服器’其經配置以接收探測資料；一導航裝置，其包含一速度確定模組，該速度確定模組經配置以根據一速度公式確定地圖資料中之一或多個道路段之速度資訊；其中該飼服器經組態以基於該探測資料確定一或多個道路段之該速度公式且將該經確定之速度公式傳達至該導航裝置；且該導航裝置之該速度確定模組經配置以使用該速度公式確定該速度資訊。本發明之又一實施例係關於包含一或多個軟體模組之電腦軟體，該一或多個軟體模組在一執行環境中被執行時可操作以使一處理器：接收與該一或多個道路段有關之探測 146565.doc -9- 201100757 資料；基於該探測資料確定該一或多個道路段之一速度公式’·及根據該速度公式確定該一或多個道路段之該速度資訊。在下文中陳述此等實施例之優點，且此等實施例中之每一者之另外的細節及特徵定義於隨附之附屬項及以下實施方式中之其他處。【實施方式】下文中將參看隨附圖式藉由說明性實例來描述本發明之教示之各種態樣及體現該等教示之配置。現將特定參考PND來描述本發明之較佳實施例。然而，應記住，本發明之教示並不限於PND，而實情為可普遍適用於經組態以執行導航軟體以便提供路線規劃及導航功能性之任何類型的處理裝置。因而，由此可見，在本申請案之情況下，導航裝置意欲包括（但不限於）任何類型之路線規劃及導航裝置，無論該裝置是體現為PND、内建於運輸工具中之導航裝置，或是實際上體現為執行路線規劃及導航軟體之計算資源（諸如，桌上型或可攜式個人電腦 (PC)、行動電話或可攜式數位助理（pda》。圖1說明可由導航裝置使用的全球定位系統（GPS)之實例視圖。此等系統係已知的且用於各種各樣之目的。—般而言，GPS為基於衛星無線電之導航系統，其能夠為無限數目個使用者確定連續的位置、速度、時間及（在一些情況下）方向資訊。先前稱為NAVSTAR的GPS併入有在極精確的軌道中繞地球軌道運轉的複數個衛星。基於此等精確轨 146565.doc •10- 201100757 道’ GPS衛星可將其位f ψ繼罝肀繼傳遞至任何數目個接收單元。當經專門配備以接收GPS眘斗斗夕姑$

^ 设叹貧科之裝置開始掃描用於gPS - 衛星4吕说之射頻時，實祐GPS糸-b ^ Τ趸弛糸統。在自一 GPS衛星接收 • n線電信號後，該裝置經由複數種不同習知方法中之者來確疋該衛生之精確位置。在多數情況下，該裝置將繼續對號進行掃描首$盆p權 ψ^ 直至具已獲取至少三個不同的衛星 Ο )5號（注思，可使用其他三角量測技術藉由僅兩個信號來確疋位置，雖然此並非常例）。實施幾何三角量測後，接收器利用三個已知位置確定其自身相對於衛星之二維位置。可以已知方式進行此確定。另外，獲取第四衛星信號將允許接收裝置藉由同一幾何計算以已知方式計算其三維位置。位置及速度資料可由無限數目個使用者連續地即時更新。如圖1中所示，GPS系統大體上由參考數字100表示。複 ❹ 數個術星12 0處於圍繞地球12 4之軌道中。每一衛星12 0之軌道未必與其他衛星12〇之軌道同步，且實際上很可能不同步。展示GPS接收器140自各種衛星120接收展頻GPS衛星信號160。自每一衛星120連續地發射之展頻信號160利用藉由極準確之原子鐘實現之高度準確的頻率標準。每一衛星12〇作為其資料信號發射160之部分而發射一指示該特定衛星12〇之資料流。熟習相關技術者應瞭解，GPS接收器裝置140 通常自至少三個衛星120獲取展頻GPS衛星信號160，以用 146565.doc -11 - 201100757 於GPS接收器裝置14〇藉由三角量測來計算其二維位置。額外信號之獲取（其引起來自總共四個衛星m之信號16〇) 准許⑽接收器裝置14()以已知方式計算其三維位置。圖2為时馳件格式對根據本發日月之-較佳實施例之導航裝置200之電子組件的說明性表示。應注意，導航裝置200之方塊圖不包括續遵班匕估4導航裝置之所有組件，而僅代表許多實例組件。 +航裝置2GG位於-外殼（未圖示）内。該外殼包括一處理器210，該處理器210連接至-輸入裝置220及-顯示幕 240。輸人裝置22〇可包括鍵盤裝置、語音輸人裝置、觸控面板及/或用來輸入資沖夕紅h廿，丨尽钿八貝Λ之任何其他已知輸入裝置；且顯 :幕240可包括任何類型之顯示幕，諸如LCD顯示器。在尤其較佳之配置中，輸入裝置22〇及顯示幕24〇經整合成一整合式輸人與顯示裝置’該整合式輸人與顯示裝置包括一觸控板或觸控螢幕輸人，使得使用者僅需觸摸顯示幕 ⑽之-部分便可選擇複數個顯示備選項中之—者或啟動複數個虛擬按鈕中之—者。该導航裝置可包括—輸出裝置26()，例如—聲訊輪出t 置（例如’揚聲Is )。因為輸出襄置26G可為導航裝置細之使用者產生聲訊資訊，戶斤以應同樣理解，輸人裝置⑽亦可包括麥克風及軟體以用於接收輸入語音命令。在導般裝置200中，處理器21〇經由連接225操作性地連接至輪入裝置22〇且經設定以經由連接225自輸入裂置咖接收輸人資訊，且經由輸出連接245操作性地連接至顯示 146565.doc •12- 201100757 幕240及輸出裝置260中之至少一者以將資訊輸出至該至少一者》另外’處理器21G經由連接235而操作性地耦接至記憶體資源230,且經進-步調適以經由連接仍而自輸入/ .輸出（I/O)埠270接收資訊/將資訊發送至1/〇埠27〇，其中ι/〇 #270可連接至―在導航裝置細外部之ι/〇裝置剔。舉例而言，記憶體資源230包含：揮發性記憶體，諸如隨機存取記憶體（RAM);及非揮發性記憶體，例如數位記憶體， Ο 諸如快閃記㈣。外部1/0裝置280可包括（但不限於）諸如聽筒之外部收聽◦裝置之連接可另外為至任何其他外部裝置（諸如汽車立體聲單元）之有線或無線連接，例如用於免持操作及/或用於語音啟動式操作、用於至I。筒或頭戴式耳機之連接及/或例如用於至行動電話之連接’其中灯動電話連接可用來建立介於導航裝置與 (例如）網際網路或任何其他網路之間的資料連接，及/或用來經由（例如）網際網路或某一其他網路建立至飼服器之連 ◎ 接。圖2進一步說明·經由連接255之在處S器21〇與天線/接收器250之間的操作性連接，其中天線/接收器250可為（例如）GPS天線/接收器。應理解，為了說明而示意性地組合由參考數字250表示之天線與接收器，但天線及接收器可為分開放置的組件，且天線可為（例如）Gps片狀天線或螺旋天線。另外，一般熟習此項技術者將理解，圖2中所示之電子組件係以習知方式由多個電源（未圖示）供電。如—般熟習 146565.doc •13- 201100757 此項技術者將理解’認為圖2中所示的組件之不同組離在本申請案之範嘴内。舉例而言，圖2中所示之組件可經由有線及/或無線連接及其類似者相互通信。因此，本申請案之導航裝置200之範疇包括可攜式或掌上型導航： 200。、、此外之可攜式或掌上型導般裝置細可以已知方式連接或「銜接」至諸如腳踏車、機動腳踏車、汽車或船之運輸工具。接著可為了可攜式或掌上型導航用途而自純位置移除此導航裝置2〇〇。現參看圖3，導航裝置2〇〇可經由行動裝置（未圖示）（諸如，行動電話、PDA及/或具有行動電話技術之任何裝置）建立與飼服器3〇2之「行動」或電信網路連接，從而建立數位連接（諸如’經由例如已知的藍芽技術之數位連接此後’行動褒置可經由其網路服務提供者來建立與伺服器 3〇2之網路連接(例如，經由網際網路)。因而，建立介於導航裝置當其獨自地及/或以處於運輪卫具中之方式行進時，其可為且時常為行動的）與飼服器302之間❼「行動」網路連接，從而為資訊提供「即時」或至少很「新的」間道。可使用（例如）網際網路（諸如全球資訊網）以已知方式進行在行動裝置（經由服務提供者）與諸如伺服器搬之另一裝置之間的、.周路連接之建立。舉例而言，此可包括層協定之使用。行動梦署·a 灯勒裝置了利用任何數目種通信標準，諸如 CDMA、GSM、WAN 等。 146565.doc •14· 201100757 因而’可利用（例如）經由資料連接、經由行動電話或導航裝置200内之行動電話技術所達成之網際網路連接。為了此連接’建立介於伺服器3〇2與導航裝置2〇〇之間的網際網路連接。舉例而言，可經由行動電話或其他行動裝置及 GPRS(通用封包無線電服務）連接（GpRS連接為由電信經營者提供的用於行動裝置之高速資料連接；GPRS為用來連接至網際網路之方法）來進行此建立。

導航裝置200可經由（例如）現有之藍芽技術以已知方式進一步完成與行動裝置之資料連接且最終完成與網際網路及飼服器3G2之資料連接，纟中資料協定可利用任何數目種標準，諸如’ GSRM、S於GSM標準之資料協定標準。導航裝置200可在導航裝置2〇〇本身内包括其自身的行動電話技術（包括（例如）天線，或視情況，使用導航裝置· 之内部天線卜導航裝置扇内之行動電話技術可包括如上文所指定之内部組件，及/或可包括n卡⑽如，用戶身分模組或_卡），該卡配有⑽如）必要的行動電話技術及/或天線。因而’導航裝置200内之行動電話技術可類似地經由（例如）網際網路建 =置200與飼服器 /、建立方式類似於任何行動裝置之方式。對於GPRS電話設定，且備趑从八備试牙功忐之導航裝置與行動電話模型、劁捽脔楚+ 且J用木 I每商寻之不斷變化的頻譜一工作’模型/製造商特定設定 3起正確地上。可更新儲存於（例如）導航裝置200 上J更祈為此貧訊而儲存之資科。 146565.doc 201100757 在圖3中，將導航裝置200描繪為正經由一般通信頻道 318與伺服器3〇2通信，通信頻道318可藉由若干不同配置中之任-者來實施。當建立了介於伺服器3〇2與導航裝置 200之間的經由通信頻道318之連接（注意，此連接可為經由行動裝置之資料連接、經由個人電腦經由網際網路之直接連接等）時，伺服器302與導航裝置2〇〇可通信。伺服器302包括（除了可能未說明之其他組件之外）一處理器304,該處理器3G4操作性地連接至—記憶體遍且經由有線或無線連接314進一步操作性地連接至一大容量資料儲存裝置312。處理器304進一步操作性地連接至發射器 3〇8及接收器310，以經由通信頻道318將資訊發射至導航裝置細並自導航裝置細發送資訊。所發送及接收之信號可包括資料、通信及/或其他傳播信號。可根據對於導航系統200之通信設計中所❹之通信要求及通信技術來選擇或設計發射11308及接收器31卜另外，應注意，發射器 3〇8及接收器310之功能可組合成一信號收發器。伺服器302進一步連接至（或包括）一大容量儲存裝置 312’注意’該大容量儲存裝置…可經由通信鏈路314搞接至伺服H3G2。該大容量儲存襄置312含有導航資料及地圖資訊之儲存，且同樣可為與伺服器3〇2分離之裝置，或者可併入於伺服器302中。導航裝置200經調適以經由通信頻道3丨8與伺服器3〇2通信，且包括如先前關於圖2所描述之處理器、記憶體等以及用以經由通信頻道318發送並接收信號及/或資料之發射 146565.doc 16 201100757 器320及接收器322，注意，此等裝置可進一步用來與不同於伺服器302之裝置通信。另外，根據對於導航裝置2〇〇之通信設計中所使用之通信要求及通信技術來選擇或設計發 • 射器320及接收器322，且可將發射器320及接收器322之功能組合成單一收發器》儲存於伺服器記憶體306中之軟體為處理器3〇4提供指令且允許伺服器302將服務提供給導航裝置2〇〇。由伺服器〇 302提供之一服務包括處理來自導航裝置2〇〇之請求及將導航資料自大容量資料儲存器312發射至導航裝置2〇〇。由伺服器302提供之另一服務包括對於所要之應用使用各種演算法來處理導航資料及將此等計算之結果發送至導航裝置 200 〇通信頻道318—般表示連接導航裝置2〇〇與伺服器3〇2之傳播媒體或路徑。伺服器302及導航裝置2〇〇皆包括一用於經由該通信頻道發射資料的發射器及一用於接收已經由通〇信頻道發射之資料的接收器。通信頻道318不限於特定通信技術。另外，通信頻道318 π限於單一通信技術；亦即，頻道318可包括使用各種技術之若干通信鏈路。舉例而言，通信頻道318可經調適以 . 冑供—用於電通信、光通信及/或電磁通信等之路徑。因而’通信頻道川包括（但不限於）下列各者中之—者或其組合.電路、諸如電線及同轴電魔之電導體、光纖電瘦、轉換器、射頻（RF)波、大氣、空白空間（empty space)#。此外，通信頻道318可包括令間裝置，諸如，路由器、轉發 146565.doc 201100757 器、緩衝器、發射器及接收器。在一說明性配置中’通信頻道318包括電話網路及電腦網路。此外，通信頻道318可能能夠適用於諸如射頻、微波頻率、紅外線通信等之無線通信。另外，通信頻道318 可適用於衛星通信。經由通信頻道3 1 8發射〇何V但不限於）可為給定通信技術所需要或所要之信號。舉例而古，可適合用於蜂巢式通信技術(諸如，分；； (TDMA)、分頻多重存取（FDMA)、分碼多重存取 (CDMA)、全球行動通信系統（GSM)等）中。可經由通信頻道318發射數位及類比信號兩者。此等信號可為對於通信技術可能為所要的經調變、經加密及/或經壓縮之信號。伺服器302包括可由導航裝置·經由無線頻道存°取°之遠端飼服器。飼服器302可包括位於區域網路（lan)、廣域網路（WAN)、虛擬私用網路（vpN)等上之網路伺服器。《飼服器3G2可包括諸如桌上型或膝上型電腦之個人電腦’且通仏頻道318可為連接在個人電腦與導銳裝置之間的電纜。或者，可將個人電腦連接在導航裝置2齡飼 ^ 302之間1建立介於㈣㈣與導㈣置2〇〇之間的網際網路連接。或去，仏紅上次者，仃動電話或其他掌上型裝置可立至網際網路之盔镍造垃 2 〇〇、鱼姐w ”、、、，，$連接U便經由網際網路將導航裝置 2〇〇連接至伺服器3〇2。訊可經由資訊下載為導航裝，該資訊下載可自動定期置200提供來自伺服器302之資更新，或在使用者將導航裝置 146565.doc -J8- 201100757 200連接至伺服器302後更新，及/或在經由（例如）無線行動連接裝置及TCP/IP連接而在伺服器3〇2與導航裝置200之間建立較為持續或頻繁之連接後，以較動態之方式更新。對於許多動態計算，伺服器3〇2中之處理器3〇4可用來處置大 - 部分處理需要，然而，導航裝置200之處理器210亦可時常獨立於至伺服器3〇2之連接來處置許多處理及計算。如以上在圖2中所指示，導航裝置200包括—處理器 ❹ 210、一輸入裝置220及一顯示幕24〇。輸入裝置22〇及顯示幕240經整合成一整合式輸入與顯示裝置以經由觸控面板螢幕實現（例如）資訊輸入（經由直接輸入、選單選擇等）及資訊顯示兩者。如一般熟習此項技術者所熟知，此螢幕可為（例如）觸摸輸入式LCD螢幕。另外，導航裝置2〇〇亦可包括任何額外之輸入裝置22〇及/或任何額外之輸出裝置 260 ’諸如音訊輸入/輸出裝置。圖4A及圖4B為導航裝置200之透視圖。如圖4八中所示，〇導航裝置200可為包括整合式輸入與顯示裝置290(例如，觸控面板螢幕）及圖2之其他組件（包括但不限於内部Gps接收器250、微處理器21〇、電源供應器、記憶體系統23〇等）之單元。導航裝置200可位於臂292上’可使用吸盤294將臂292本身緊固至運輸工具儀錶板/窗/等。此臂292為導航裝置2〇〇可銜接至的銜接台之一實例。如圖4B中所示，導航裝置200可藉由將導航襞置2〇〇連接至臂292之搭扣而銜接或以其他方式連接至銜接台之臂 146565.doc -19- 201100757 292。導航裝置200可接著可在臂292上旋轉，如圖4b之箭頭所示。為了釋放導航裝置2〇〇與銜接台之間的連接，例如可按壓導航裝置200上之按鈕。用於將導航裝置耦接至銜接台及將導航裝置與銜接台去耦之其他同等合適的配置係一般熟習此項技術者所熟知的。現參看隨附圖式中之圖5，記憶體資源23〇儲存一啟動載入器程式（未圖示）’該啟動載入器程式由處理器210執行以便自記憶體資源230載入—作業系統47〇以用於由功能硬體組件460執行，該作業系統47〇提供應用軟體48〇可運作之裱境。作業系統470用以控制功能硬體組件46〇且駐留於應用軟體480與功能硬體組件46〇之間。應用軟體48〇提供一作業環境，其包括支援導航裝置2〇〇之核心功能（例如，地圖檢視、路線規劃、導航功能及與此相關聯之任何其他功能）的GUI。根據本發明之第一實施例，此功能性之部分包含一速度確疋（SD)模組490，現將結合以下諸圖來詳細描述該模組之功能。在本發明之第一實施例中，速度確定模組49〇經組態以確定與地圖資料中之至少一道路段相關聯之速度資訊。該速度資訊係由SD模組490根據與該道路段相關聯之—或多個屬性而確定。速度確定模組490經配置以使用一方程式確疋该道路段之該速度資訊，該方程式使用該道路段之屬性作為獨立變數。藉由該方程式確定之該速度資訊可為該迢路1又之平均速度，亦即，運輸工具穿過該道路段之預期 146565.doc 201100757 平均速度。現將更詳細地解釋本發明之第一實施例。 Ο 〇參看圖6，展示根據本發明之一實施例之一系統5〇〇。該系統包含一至少定期與一導航裝置520通信之飼服器5 1 〇。伺服器510經配置以自一或多個源接收探測資料。可自一或多個地圖繪製運輸工具（未圖示）接收探測資料53〇。地圖繪製運輸工具為配備有各種類型之感應器及位置確定設備的運輸工具（通常自接收到的（3以信號導出），其經配置以在一道路網各處行進以擷取且儲存關於該道路網之資訊。通常，言亥土也圖繚製運輸工具在該道路網各處以預定間隔 (例如，每25米)儲存位置資訊，但將認識到，可選擇其他距離或時間間隔。此外，亦可儲存與該位置資訊相關聯之時間資訊，以使得可確定該地圖搶製運輸工具在該道路網各處之行進速度。該地圖繪製運輸工具亦可儲存其他資訊’諸如該道路網各處之視訊及/或靜態影像，可根據其確定道路標記、標結及其他資訊。或者，或另外’如先前 :解釋’可自-或多個導航裝置2〇〇(其在該道路網各處行者時1即’在「自由駕驶」期間或在提供路線指引給使用者^接收探測資料530。此等導航裝置可以指示由導 :置進行的旅途之旅途資訊之形式 ::::儲存職探測資㈣。探測一處之Ϊ航的導航袭置2°°之位置資訊或在預定距離航裝置200的位置資訊及相關時間資訊根據探測資料530確定導航裝置沿著道路于了涊識到，探測資料530可包括來 & 又。將 W來自-或多個地圖繪製運輸 146565.doc •21· 201100757 工具及導航裝置之資料及亦來自一或多個額外源之資料的組合。伺服器510包括一速度公式確定（SFD)模組54〇。該SFD 模組540經組態以操作性地根據接收到的探測資料53〇確定一或多個道路段之一速度公式。該經確定之速度公式允許根據與該道路段相關聯之屬性確定該道路段上之行進速度。理想地，為了藉由減少與地圖資料中之道路段相關聯之速度資訊之量來減少地圖資料之資料儲存需求，由SFD 模組540確定之速度公式可適用於地圖資料中之複數個道路段。亦即，該速度公式可適用於確定複數個道路段之速 .度資訊，以使得地圖資料之資料儲存需求減少。在一些實施例中，由速度公式550確定之速度資訊為沿著每一道路段之平均行進速度。在一些實施例中，SFD模組54〇經組態以使用如下形式之多項式方程式確定沿著複數個道路段之平均速度：

AvgSpeed=a + bIx1 + b2x2 + ...bpxp 其中α為常數，h至\為加權因數，且々至〜為與該等道路段相關聯之獨立變數。舉例而言，々可表示道路段之車道之數目，且巧可表示道路段之分類。圖7說明由SFD模組540執行之方法700。在步驟610中，如上所述而接收探測資料53〇。在步驟620中，選擇一或多個道路段，其速度公式將由 SFD模組54〇確定。在將針對已接收到相關探測資料之所有道路段確定速度公式的情況下，可省略步驟62〇。 146565.doc -22- 201100757 而此^些實施例中，可能僅針對已獲得相關探測資料的二選定道路段確定速度公式。 Ο 〇 =驟㈣中，由SFD模組⑽確定每—敎道路段之平實探測資料530已含有每—道路段之平均速度之 =列中，可省略步驟630。然而，在一些實施例中，必須自探測資料530導出每一選定道路段之平均速度。舉例 Γ’在探測f料含有按預定時_隔之循序位置 ^結果的情況下，SFD模組54G確定提供㈣選定道路 ^之母—道路段之探測資料的所有運輸工具之平均速在步驟64〇中，SFD模組54〇經組態以確定與該等選定道 Z相關聯之獨立變數。在一些實施例中，該等獨立變數三/、所有該等道路段相關聯之變數。舉例而言，若該等選 U路段中之-或多者具有一特定的相關變數’而該等選定道路段中之其他道路段不共用該變數，則自步驟640中 =考慮移除該變數。作為64〇之結果，確定由所有該等選定道路段共用的複數個獨立變數。該等獨立變數可包括指不以下各者之變數：道路段之車道之數目；沿著道路段的路面（若存在）之類型；道路段之分類’亦即道路類型；道路段是否具有出入通道，亦即入口及出口(一些道路段(例如，主要公路或高速公路之道路段）可能無任何入口，亦即，道路段可能不延伸直至駛入匝道或高迷公路交流道之入口/出口广道路段上所准許的運輸工具之類型；道路段所在之行政區，例如道路段所在之州（例如，Arizona州之 146565.doc •23· 201100757 最大限速比Massachusetts州之最大限速高丨〇 mph);及道路段是否穿過郊區或市區。將認識到，與道路段相關聯之變數之此清單並不詳盡且可考慮其他或替代的變數。在步驟640中，應考慮該等變數是否確實彼此獨立。舉例而言，在一些地圖資料庫中，使用複數種道路分類類型將具有類似特性之道路段分組。此等道路分類可考慮每一道路段之各種因數或特性。然而，每一群組中的道路段之特性可能部分地重疊，以使得該等分類並非確實獨立。在步驟650中，根據在步驟64〇中選擇之變數確定該等道，段之速度公式。可在步驟65G中使用多重回歸分析來確定速度方程式。可使用在步驟64〇中確定的該等獨立變數之複數個不同組合’且可比較每一組合之殘差變異數以確定在步驟630中所確定的平均速度下具有最小誤差之速度公式。可藉由進一步選擇在步驟64〇中選擇的該等變數之 -些或全部及將其應用於速度公式所基於的方程式來執行步驟650，該方程式可為如下形式：

AvS^peed=a^b1xI + b2x2 + ...bpxp =驟㈣之第一次迭代中，可將在“。中選擇的所有該等魏併人至該方㈣中且確定心⑴〆值，其提供最 2差變異數或R平方值。在步驟副之—或多次進一㈣可自方程式省略該等變數中之一或多者以可找到一殘差變里I $ 疋戈差又"數或尺平方值比併入有在步驟640中選擇的所有該等變數之方裎式擇 Ϋ式低的方私式。作為步驟050之結定平均速度公式，其包括在步驟64〇中選擇的該 146565.doc -24 - 201100757 等獨立變數之一些或全部以及經確定之α及幻至6P以產生最】殘差變異數或R平方值。在其他實施例中，步驟650可利用叢集分析、非線性形式之回歸或多變量統計模型之使用’以基於該等選定變數確定該速度公式。在步驟660中，可利用一或多種另外的技術確定是否有可能減少在步驟650中確定的該速度公式中對該速度公式之準確度具有相對較小影響之項的數目。舉例而言，若可〇 '肖除使該速度公式之準確度減少不超過一預定量之項則在步驟670中自該速度公式消除或移除此項。該預定量1可為（例如）與在步驟63〇中確定之該平均速度之 kmh 、1 或2 kmlrl的差異，但將認識到，可選擇其他值。作為主成分分析之結果，可確定將自該速度公式移除之項。作為方法_之結果，確速度公式，該速度公式允

許根據與複㈣料段㈣聯之屬性確㈣等道路段均速度。杜雄疋㈣度公式550之後’可將該速度公式傳達至一或多個導航裝置，如圖6中所示。可將速度公式⑽以無線方式傳達至導航裝置52G，或在導航裝置⑽連接至—（例如扉由網際網路與健器5_信之主機電腦時傳達至導航裝置520。在-些實施例中，速度公式別與識別可哪些道路段使用速度公式55G來確定平均速度之資訊相闕聯。導航裝置520可自飼服器則接收_個以上速声 550以及若干道路段之各別“，針對料道路段=二 I46565.doc •25· 201100757 用每一速度公式來確定平均速度。有利地，此允許在應用於較大數目個道路段的—個公式可能較不準確的情況下對平均速度之較準確計算’同時仍減少地圖資料之資料儲存需求。一^航裝置520已接收—或多個速度公式，sd模組 490便可㈣逼路段之迷度公式確定穿過該道路段之平均速度。可在需要時（例如’在路線計算期間）確定平均速度。因此’可減少儲存於導航裳置52G之記憶體230中的地圖資料之大小。在本毛月之其他實施例中’將伺服器别所確定之該一或多個速度公式傳達至一地圖資料提供者(未圖示)。該地圖育料提供者使用該—或多個速度公式確定地圖資料中之一或多個道路段之—承坫命十句速度’該平均速度稍後將被傳達或夕個^航裝置200。舉例而言，將含有具有使用該等速度公式中之一者祐, _ f確疋之—相關平均速度的若干道路段之地圖資料併人於新導航裝置2⑽中，或將該地圖資料作為更新之地圖貝料提供給現有導航裝置。雖然在此等實施例中未減少地圖㈣之資料料需求，但與經由基於接收到的探測資料定之平均速度相&，地圖資料中之已使用該速度公式確定之平均速度更準確。在其他實施例中’在來自導航裝置52G之請求後，可由飼服器51G使用該—或多個速度公式確定—道路段之平均速度。舉例而言’導航裝置52()可將_請求〆特定道路段之速度貝Λ之6fl息傳達至伺服器5 ! 〇。回應於接收到該資 146565.doc •26- 201100757 讯，伺服器510使用適用於經識別之道路段之速度公式且將一指示該道路段之計算出之平均速度的回應訊息傳回至導航裝置520。自前述描述將顯而易見，本發明之教示提供一可藉以確定-允許計算若干道路段之速度資訊之公式的配置，其中該速度公式係根據探測資料確定。以此方式，可改良該等道路段之速度資訊之準確度。在一些實施例中，藉由本發〇日月之—實施例確定之至少—速度公式係儲存於-導航裝置中，以便由該導航裝置之處S器用來確定儲存於該導航褒置中的地圖資料中之一或多個道路段之速度資訊。有利地，可減少地圖資料之儲存需求。該速度資訊可為一或多個道路段之平均速度。亦應瞭解，雖然、本發明之㈣態樣及實施例已在此前加以描述，但本發明之範疇不限於本文中陳述之特定配置，且實情為，本發明之範疇擴展為包含屬於隨附申請專利範 Ο 圍之範疇的所有配置及對其之修改及更改。舉例而言，雖然在前述詳細描述_描述之實施例參考了 GPS但應主思’導航裝置可用任―種位置感測技術作為對GPS之替代（或實際上，除了 Gps之外）。舉例而言，導航裝置可利用其他全球導航衛星系統，諸如，歐洲伽利略 (Galileo)系統。同樣地，其不限於基於衛星，而是可易於使用基於地面之信標或其他任一種使裝置能夠確定其地理位置之系統來發揮作用。一般熟習此項技術者亦將很理解，雖然較佳實施例藉由 146565.doc •27- 201100757 軟體來實施某功能性，但該功能性可同樣僅在硬體中 (例如’藉由-或多個ASIC(特殊應用積體電路）)實施或實際上由硬體與軟體之混合來實施。因而，本發明之範嘴不應被解釋為僅限於在軟體中實施。最後，亦應注意，雖然隨附申請專利範圍陳述本文中描述之特徵之特定組合，但本發明之範疇不限於以下所主張之特疋組合，而實情為，本發明之範疇擴展為包含本文中所揭示之特徵或實施例之任何組合，不管此時是否已在隨附申請專利範圍中具體列舉該特定組合。【圖式簡單說明】圖1為全球定位系統（GPS)之示意說明；圖2為經配置以提供導航裝置之電子組件之示意說明；圖3為導航裝置可在無線通信頻道上接收資訊之方式之示意說明；圖4A及圖4B為導航裝置之說明性透視圖；圖5為導航裝置所使用之軟體之示意表示；圖6為根據本發明之一實施例之系統之圖；及圖7為說明根據本發明之一實施例之方法之流程圖。【主要元件符號說明】 120 衛星 124 地球 140 GPS接收器 160 展頻GPS衛星信號 200 導航裝置 146565.doc •28· 201100757 Ο ❹ 210 處理器 220 輸入裝置 225 連接 230 記憶體資源 235 連接 240 顯示幕/顯示裝置 245 輸出連接 250 天線/接收器 255 連接 260 輸出裝置 270 輸入/輸出（I/O)埠 275 連接 280 I/O裝置 302 伺服器 304 處理器 306 記憶體 308 發射器 310 接收器 312 大容量資料儲存裝置 314 有線或無線連接/通信鏈路 318 通信頻道 320 發射器 322 接收器 290 整合式輸入與顯示裝置 146565.doc •29- 201100757 292 臂 294 吸盤 460 功能硬體組件 470 作業系統 480 應用軟體 490 速度確定（SD)模組 500 系統 510 伺服器 520 導航裝置 530 探測資料 540 速度公式確定（SFD)模組 550 速度公式 146565.doc -30-

Claims

201100757 七、申請專利範圍： i.「種確定地时射之-或多個道路段之速度資訊的方法’其包含：接收（61 〇)與該一或多個道路段有關之探測資料（53 〇)，· 該方法之特徵在於：基於該探測資料（530)確定（650)該一或多個道路段之一速度公式（550);及根據該速度公式（530)確定該一或多個道路段之該速度 ^ 資訊。 2. 如請求項i之方法，其包含根據該探測資料確定 (630)該等道路段中之每一者之一平均速度。 3. 如請求項1或2之方法，其中該速度公式（55〇)係藉由回歸分析來確定。 4·如吻求項1或2之方法，其包含選擇（gw)與該等道路段相關聯之一或多個獨立變數以用於確定該速度公式（55〇)。〇 5·如請求項1或2之方法，其包含將該速度公式（550)傳達至一或多個導航裝置（520) ’其中該確定該速度資訊係藉由該導航裝置（52〇)之一處理器執行。 6. 如請求項1或2之方法，其包含確定（66〇)是否可自該速度公式（550)消除（670)任何項而不使該速度資訊之一準確度減少超過一預定量。 7. 如請求項1或2之方法，其中該探測資料（53〇)包含一連串位置量測結果。 8. —種導航裝置（520)’其特徵在於： 146565.doc 201100757 9. 10 11. 12. 13. 14. -速度確定模組(490)’其經配置以根據一速度公式 ⑽)確定地圖資射之—或多個道路段之速度資訊。如請求項8之導航裝置，其中該速度確定模組(490)經配置以使用該速度公式（550)及與該一或多個道路段相關聯之屬性確定該速度資訊。 .如請求項8或9之導航裝置，其中該速度公式(55〇)為一多項式方程式，且該多項式夕文加衣夕項Λ之一或多個項包括與該一或多個道路段相關聯之屬性。如請求項8或9之導航裝置，其包含—用於自一伺服器 (5 1 〇)接收一或多個速度公式之通信構件。一種系統，其包含：一伺服器（510)，其經配置以接收探測資料（53〇); 該系統之特徵在於：如請求項8至11中任一項之導航裝置（52〇); 其中該伺服器（5 1 0)經組態以基於該探測資料（53〇)確定一或多個道路段之速度公式且將該經確定之速度公式 (550)傳達至該導航裝置（52〇);且該導航裝置（520)之速度確定模組（49〇)經配置以使用該速度公式（550)確定該速度資訊。如明求項12之系統，其中該祠服器（5 1 〇)經配置以自一或夕個導航裝置及/或一地圖繪製運輸工具接收該探測資料 (530)。如請求項12或13之系統，其中該伺服器（51〇)經配置以根據s亥楝測資料（53 0)基於穿過該一或多個道路段之平均速 146565.doc -2- 201100757 度而確定該速度公式（550)。 15. —種電腦程式，其包含電腦可讀程式碼，該電腦可讀程式碼在由一電腦執行時執行如請求項1至7中任一項之方法。

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