TWI402482B - Portable navigation device with fuel prompt and its method - Google Patents

Description

具有加油提示功能的可攜式導航設備及其方法

本發明是有關於一種可攜式導航設備及其方法，並且特別是關於一種具有加油提示功能之可攜式導航設備及其方法。

可攜式導航設備現今已隨科技新進而日益普及，並且尤其是可攜式導航設備藉由併合PDA、行動電話或MP3播放器等等的各式特性而進一步含有導航、備忘錄、通訊及娛樂的組合。然而以導航而言，使用者著實最關切油料問題，亦即油料含量是否能以完成導航路徑。目前，車載電腦多經配備有油料提示系統，然而，可攜式導航設備卻普遍缺乏加油提示功能。由於可攜式導航設備以被廣泛地使用，因此若能在可攜式導航設備中配署有加油提示功能實極為有利。不過，可攜式導航設備確實異於車載電腦而無法監視駕駛狀態和油料含量，因此在現有市場上可攜式導航設備尚未配備有此一加油提示功能。

現參照第1圖，此係根據習知技藝之可攜式導航設備的方塊圖。即如圖示，可攜式導航設備10透過一GPS衛星11以取得一衛星定位資料，並且GPS接收器12將衛星定位資料傳送至處理單元13。在處理單元13獲悉可攜式導航設備10的目前位置之後，接著即自電子地圖資料庫14擷取所需之電子地圖，藉此取得可攜式導航設備10與目的地之間的地理關係。可攜式導航設備10進一步含有一顯示單元15、一音訊輸出單元16以及一輸入單元17，被視為與一使用者相溝通的操作介面，而使用者可藉此以輸入所規劃之目的地。 最後，處理單元13透過一路徑導航單元131進行數學運算以向使用者提供一導航路徑。路徑導航單元131可為藉由載入並執行經嵌入於記憶單元18之內的路徑導航電腦程式碼所實作。前述工作流程為現有市場上之各式可攜式導航設備的原始模型。故而所需者係仰賴工程投入以致力於將此加油提示功能整合至可攜式導航設備之內。

根據前述問題，本案發明人在此即已進行廣泛研究與實驗而累積出成功的開發與設計結果；故而提出一種具有加油提示功能之可攜式導航設備以作為改善所述問題的基礎和實現方式。

本發明之一目的在於提供一種具有加油提示功能的可攜式導航設備及其方法，藉以將加油提示功能整合於可攜式導航設備之內。

根據本發明之目的，茲提供一種具有加油提示功能的可攜式導航設備。其包括一顯示單元、一音訊輸出單元、一輸入單元、一處理單元、一電子地圖資料庫、一記憶單元，以及用以自一GPS衛星接收衛星定位資料的一GPS接收器，其中處理單元包含用以產生一導航路徑的一路徑導航單元。本發明之可攜式導航設備的特徵在於記憶單元含有一駕駛習慣表及一油料消耗參考資料庫，並且處理單元更含有一油料記錄單元及一加油提示單元。路徑導航單元、油料記錄單元及加油提示單元可分別地藉由載入並執行嵌入於記憶單元之內的路徑導航、油料記錄及加油提示電腦程式碼所實作。駕駛習慣表可按照一使用者的駕駛習慣以記錄複數個道路等級與複數個相對應的平均車速，同時油料消耗參考資料庫裡儲存有車速與油料消耗速率之間的關係。油料記錄單元記錄有油料量值。加油提示單元能夠依據導航路徑、駕駛習慣表和油料消耗參考資料庫而在當一目前位置趨近於導航路徑之附近加油站時，或是在當產生一新的導航路徑或一經重新規劃的路徑時 ，自動地計算出對於自目前位置行旅至靠近導航路徑之次一加油站所需要的預測油料消耗，並且能夠在當預測油料消耗大於油料量值時提示一警告信號。

根據本發明之目的，茲提供一種用以在一可攜式導航設備上執行一加油提示功能的方法，包含下列步驟：建立一駕駛習慣表以按照一使用者的駕駛習慣來記錄複數個道路等級與複數個相對應的平均車速；提供一油料消耗參考資料庫以儲存車速與油料消耗速率之間的關係；提供一油料記錄表以記錄油料量值；利用路徑導航單元以產生一導航路徑；以及利用加油提示單元以依據導航路徑、駕駛習慣表和油料消耗參考資料庫而在當車輛趨近於導航路徑之附近加油站時，或是在當產生一新的導航路徑或一經重新規劃的路徑時，自動地計算出對於從一目前位置行旅至靠近導航路徑之次一加油站所需要的預測油料消耗，並且在當預測油料消耗大於油料量值時提示一警告信號。

在此，自動地計算出預測油料消耗的步驟進一步包含下列步驟：將自目前位置至次一加油站的導航路徑劃分成複數個道路區段；決定各道路區段的道路等級；取得道路等級的平均車速以決定各道路區段的相對應油料消耗速率；藉由將各個油料消耗速率乘上各道路區段之各個距離以計算出各道路區段的各個區段性油料消耗；以及將所有的區段性油料消耗加總以產生預測油料消耗。

即如前述，藉由根據本發明之具有加油提示功能的可攜式導航設備可提供一個或多個的下列優點：

(1)本發明可讓使用者能夠獲知目前油料量值是否足供行旅至靠近導航路徑或目的地之次一加油站；若否，則可產生加油提示信號以警示使用者需先行加油，藉此避免於路途中耗盡油料。

(2)本發明能夠預先以道路之各式等級做為參考，藉以改善油料消耗速率估算。

(3)油料消耗可為根據使用者的駕駛習慣所算得。

10‧‧‧可攜式導航設備

11‧‧‧GPS衛星

12‧‧‧GPS接收器

13‧‧‧處理單元

14‧‧‧電子地圖資料庫

15‧‧‧顯示單元

16‧‧‧音訊輸出單元

17‧‧‧輸入單元

18‧‧‧記憶單元

100‧‧‧具有加油提示功能的可攜式導航設備

131‧‧‧路徑導航單元

132‧‧‧油料記錄單元

133‧‧‧加油提示單元

134‧‧‧預測油料消耗

135‧‧‧油料量值

181‧‧‧駕駛習慣表

181a‧‧‧駕駛習慣表

181b‧‧‧駕駛習慣表

182‧‧‧油料消耗參考資料庫

191a‧‧‧導航路徑

191b‧‧‧導航路徑

192‧‧‧目前位置

193‧‧‧次一加油站

194‧‧‧第一加油站

195‧‧‧第二加油站

S51~S56‧‧‧步驟

第1圖根據先前技藝之可攜式導航設備的方塊圖；第2圖根據本發明具有一加油提示功能之可攜式導航設備的方塊圖；第3圖根據本發明第一實施例之具有加油提示功能之可攜式導航設備的略圖；第4圖根據本發明第二實施例之具有加油提示功能之可攜式導航設備的略圖；第5圖根據本發明第三實施例之用以在一可攜式導航設備上執行加油提示功能之方法的流程圖；以及第6圖根據本發明之第四實施例之用以在可攜式導航設備上執行加油提示功能之方法的流程圖。

現參照第2圖，其係為根據本發明具有一加油提示功能之可攜式導航設備的方塊圖，如圖所示，具有加油提示功能的可攜式導航設備100可含有一GPS接收器12以供接收來自一GPS衛星11的衛星定位資料、一處理單元13、一電子地圖資料庫14、一顯示單元15、一音訊輸出單元16、一輸入單元17和一記憶單元18。值得注意的是，處理單元13可包含一路徑導航單元131、一油料記錄單元132及一加油提示單元133，並且記憶單元18可包含一駕駛習慣表181及一油料消耗參考資料庫182。路徑導航單元131、油料記錄單元132及加油提示單元133可為分別地藉由載入並執行經嵌入於記憶單元18 之內的路徑導航、油料記錄及加油提示電腦程式碼所實作。

在此，路徑導航單元131係經規劃以產生一導航路徑。駕駛習慣表181可按照一使用者的駕駛習慣以記錄複數個道路等級及複數個相對應平均車速。駕駛習慣表181更佳為在使用者之日常駕駛過程中，藉由接收自GPS接收器12的衛星定位資料進行統計分析所決定，或者是藉由透過輸入單元17的人工輸入所提供，如此以獲得針對使用者而對應於各複數個道路等級的平均車速。記憶單元18更可含有一個以上的駕駛習慣表181以供記錄不同使用者的駕駛習慣。

油料消耗參考資料庫182可用以儲存車速與油料消耗速率之間的關係。油料消耗參考資料庫182更佳可為經由一車載電腦，或是藉由透過輸入單元17的人工輸入所提供。換言之，使用者可按人工方式來設定油料消耗參考資料庫182。例如，使用者可從一製造商取得其車輛的油料消耗資料。一般說來，車輛製造商可提供車輛按不同速度的油料消耗速率。然而，車輛的油料消耗資料大致係依據使用者的駕駛習慣，以及交通阻塞或交通號誌的道路條件而定，因此亦能藉由根據本發明在平常駕駛過程中記錄油料消耗資料，來建立油料消耗參考資料庫182。此外，若具有加油提示功能的可攜式導航設備100係經連接至車載電腦，則可自車載電腦取得油料消耗參考資料庫182。記錄油料消耗資料的技術為眾所週知，故而在此不予贅述。

同時，油料記錄單元132可對油料參數值加以記錄。最好，油料記錄單元132係經由一車載電腦或是藉由接受透過輸入單元的人工輸入所提供。此外，油料記錄單元132更可提供一操作介面，讓使用者能夠在當車輛進入一加油站時輸入油料量值。操作介面可包含各式選項按鍵及圖像，像是油箱加滿、加入多少油料、所加油料的價格，藉以讓使用者能夠輸入此次加油的油料參數值。例如，油料記錄單元132可包含一加油按鍵以提供多次加油之 間的行旅距離，藉此計算出平均油料消耗速率。每次加滿車輛的空油箱後，駕駛即可按下加油按鍵以獲取車輛於目前加油與可攜式導航設備所記錄之前次加油間的總行旅距離，並且可利用行旅距離和油料箱的含量分別地作為分母與分子以計算出平均油料消耗速率。此項資訊亦可用以作為油料消耗參考資料庫182的來源。

此外，加油提示單元133可在當一車輛趨近導航路徑之附近加油站時，即使用者可設定一預定距離值，當兩者距離小於此值時，便判定為趨近，或是在當產生一新的路徑或一重新規劃的路徑時，根據導航路徑、駕駛習慣表及油料消耗參考資料庫自動地計算出對於自目前位置行旅至靠近導航路徑之次一加油站所需要的預測油料消耗，即使用者可設定一預定距離值，當兩者距離小於此值時，便判定為靠近，並且在當預測油料消耗大於油料量值時提示一警告信號。因此，當車輛的油料量值低於預測油料消耗時，亦即無法依照剩餘油料完成導航路徑，具有本發明之加油提示功能的可攜式導航設備100將通知使用者需立即加油，例如分別地透過顯示單元15或音訊輸出單元16而按一警告音響或閃光的形式，藉以避免車輛於路途上故障。

同時，具有加油提示功能的可攜式導航設備100可進一步含有一加油按鍵。加油按鍵可為按一圖像或一機鑰的形式所表現。當使用者按下加油按鍵時，路徑導航單元131可搜尋位於使用者附近的一鄰近加油站，並且提供將使用者導引至鄰近加油站的一導航路徑。此外，當偵測到具有加油提示功能的可攜式導航設備100的目前車輛位置位於一加油站時，接著可提示一操作介面並予顯示於顯示單元15上，以供使用者輸入目前的加油量值。

現參照第3圖，其中說明根據本發明之第一實施例而具有加油提示功能之可攜式導航設備的略圖。即如圖示，當產生一新的路徑或一重新規劃的路徑時，例如一使用者剛啟動可攜式導航設備或是改變一路徑或目的地，則一 加油提示單元133可首先分析一自一目前位置192至一次一加油站193之導航路徑191a並將其劃分成複數個道路區段，同時決定各個道路區段的等級，像是設有各種車速限制的快速道路、高速公路、收費道路、平面道路、高架道路、市區道路或鄉區道路，藉此取得道路等級的平均車速，再根據一駕駛習慣表181a和油料消耗參考資料庫182來決定道路區段的相對應油料消耗速率，其單位可為例如每單位距離的油料容積。然後，可藉由將各個油料消耗速率乘上各道路區段的距離以計算出各個道路區段的區段性油料消耗，並且加總區段性油料消耗來產生預測油料消耗134。在此，處理單元13及記憶單元18內之各項元件的功能和性質係類推於第2圖，故為簡化之目的而省略其說明。

換言之，若可攜式導航設備需重新計算一新的導航路徑，例如使用者更改目的地或在錯誤的十字路口處轉彎，則在計算出新的導航路徑之後，加油提示單元133將搜尋靠近新導航路徑的次一加油站並且再度進行前述的油料檢查詢程序。例如，即如第3圖所示，一新的導航路徑產生後，並且一ABC道路及一公路#2係經納入於自目前位置192至次一加油站193的導航路徑191a之內，同時對一使用者而言，根據駕駛習慣表181a在ABC道路上的平均車速為50km/h且在公路#2上的平均車速為70km/h。而依ABC道路及公路#2，自目前位置192至次一加油站193的距離分別為3.1km和5.7km。從而，預測油料消耗134即為4.19L除以50km然後乘上3.1km，以及4.32L除以50km然後乘上5.7km，的總和。接著，當預測油料消耗134大於油料記錄單元132的油料量值135時，加油提示單元133即產生一警告信號以提醒使用者先行加油。

現參照第4圖，其中說明根據本發明之第二實施例，係為具有一加油提示功能之可攜式導航設備的略圖。即如圖示，當一車輛趨近一靠近導航路徑 191b的第一加油站194時，一加油提示單元133可首先對一自目前位置192至一第二加油站195(亦即次一加油站)的導航路徑191b進行分析並將其劃分成複數個道路區段，同時決定各個道路區段的道路等級，像是設有各種車速限制的快速道路、高速公路、收費道路、平面道路、高架道路、市區道路或鄉區道路(或者可先行分析並決定導航路徑191b的道路等級，然後再按照各道路等級將自目前位置192至一第二加油站195的導航路徑191b劃分成複數個道路區段)，藉此取得各道路等級的平均車速以根據一駕駛習慣表181b和一油料消耗參考資料庫182來決定各道路區段的相對應油料消耗速率，其單位可為每單位距離的油料容積。然後，可藉由將各個油料消耗速率乘上各道路區段的距離以計算出各個道路區段的區段性油料消耗，並且後續地加總各區段性油料消耗來產生預測油料消耗134。在此，記憶單元18內之各項元件的功能和性質係類推於第2圖，故為簡化之目的而省略其說明。

即如第4圖所示，一DEF道路、公路#4、公路#23和XYZ道路係經納入於自目前位置192至第二加油站195的導航路徑191b之內，並且對一使用者而言，根據駕駛習慣表181b而自目前位置192至第二加油站195其平均車速分別為在DEF道路上為40km/h，在公路#4上80km/h，在公路#23上80km/h且在XYZ道路上60km/h。而各DEF道路、公路#4、公路#23和XYZ道路上的距離則分別為2km、3.7km、8km及3.4km。如此，預測油料消耗134即為4.14L除以50km然後乘上2km，4.04L除以50km然後乘上3.7km，4.04L除以50km然後乘上8km，以及4.25L除以50km然後乘上3.4km，的總和。接著，當預測油料消耗134大於油料記錄單元132的油料量值135時，加油提示單元133即產生一警告信號以提醒使用者在第一加油站194處加油。

如第5圖說明，根據本發明之第三實施例，係為於一可攜式導航設備上執行 加油提示功能之方法的流程圖。圖中，方法係經應用於可攜式導航設備，藉以避免使用者在行旅過程中耗盡油料，包含下列步驟：在步驟S51處，建立一駕駛習慣表，係根據一使用者的駕駛習慣記錄有複數個道路等級以及複數個相對應的平均車速。然後，在步驟S52處提供儲存車速與油料消耗速率間之關係的一油料消耗參考資料庫，並且在步驟S53處提供一記錄油料量值的油料記錄表，接著一路徑導航單元可在步驟S54處產生自一起點至一目的地的一導航路徑。由於產生一導航路徑的技術為眾所週知，故而在此不予贅述。

在步驟S55處，在當一目前位置趨近一靠近導航路徑的加油站時，或是在當產生一新的導航路徑或一經重新規劃的路徑時，藉由利用一加油提示單元而根據導航路徑、駕駛習慣表及油料消耗參考資料庫以自動地計算出對於自目前位置行旅至一靠近導航路徑之次一加油站所需的預測油料消耗。接著，在步驟S56處，當預測油料消耗大於油料量值時，向使用者提示警告信號。例如，假設預測油料消耗為10.5L，然而油料量值為6L，則表示使用者若未加油即無法抵達目的地，故而產生警告信號並按影像或音訊方式輸出，藉以提醒使用者需先行加油。

第6圖說明，根據本發明之另一具體實施例，用以在一可攜式導航設備上執行一加油提示功能之方法的流程圖。在圖中，一使用者正按照一導航路徑行旅，同時執行加油提示功能以提醒使用者進行加油，包含下列步驟。在步驟S61處，取得所有靠近導航路徑的加油站。在步驟S62處，決定使用者是否趨近一第一加油站。其中，可攜式導航設備可依即時方式產生使用者的目前位置，同時若使用者之目前位置與第一加油站之間的距離小於一預定距離值，則斷定使用者趨近第一加油站。

在步驟S63處，若使用者正趨近第一加油站，則計算出自目前位置至第二加 油站(亦即次一加油站)所需要的預測油料消耗。或者，若鄰近加油站為使用者於此一導航路徑上將能經過的最後一者，則計算出到達目的地的預測油料消耗。

在步驟S64處，獲取目前油料量值並且與預測油料消耗相比較，同時若目前油料量值小於預測油料消耗，則在步驟S65處產生警告信號。警告信號進一步更係按視像形式或音聽形式所輸出，藉以提醒使用者需在先前加油站處進行加油，否則使用者可能無法抵達次一加油站或目的地。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

100‧‧‧具有加油提示功能的可攜式導航設備

11‧‧‧GPS衛星

15‧‧‧顯示單元

16‧‧‧音訊輸出單元

17‧‧‧輸入單元

12‧‧‧GPS接收器

13‧‧‧處理單元

131‧‧‧路徑導航單元

132‧‧‧油料記錄單元

133‧‧‧加油提示單元

14‧‧‧電子地圖資料庫

18‧‧‧記憶單元

181‧‧‧駕駛習慣表

182‧‧‧油料消耗參考資料庫

Claims (21)

1. 一種具有加油提示功能的可攜式導航設備，其包括：一顯示單元；一音訊輸出單元；一輸入單元；一記憶單元，其包含：一駕駛習慣表，其根據一使用者的駕駛習慣記錄有複數個道路等級和複數個相對應的平均車速；及一油料消耗參考資料庫，其儲存車速與油料消耗速率之間的關係；一處理單元，其連接該顯示單元、該音訊輸出單元、該輸入單元及該記憶單元，係包括：一路徑導航單元，係用以產生一導航路徑；一油料記錄單元，係記錄油料量值；及一加油提示單元，係依據該導航路徑、該駕駛習慣表和該油料消耗參考資料庫而在當一目前位置趨近於一靠近該導航路徑的加油站時，或是在當產生一新的導航路徑或一經重新規劃的一路徑時，自動地計算出對於自該目前位置旅行至靠近該導航路徑之次一加油站所需要的預測油料消耗，並且在當該預測油料消耗大於該油料量值時提示一警告信號；一電子地圖資料庫；以及一GPS接收器，其係用以自一GPS衛星接收一衛星定位資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式導航設備，其中該加油提示單元將自該目前位置至該次一加油站的導航路徑，依照該等道路區段的道路等級劃分成複數個道路區段。
3. 如申請專利範圍第2項所述之可攜式導航設備，其中該加油提示單元以該道路等級對應該駕駛習慣表，取得該等道路等級的平均車速，用以決定該等道路區段的相對應油料消耗速率。
4. 如申請專利範圍第3項所述之可攜式導航設備，其中該加油提示單元以該等道路區段之各別距離的各別油料消耗速率，以計算出所有的區段性油料消耗以產生該預測油料消耗。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式導航設備，其中該駕駛習慣表係在該使用者之日常駕駛過程中，藉由對於接收自該GPS接收器的該衛星定位資料進行統計分析後之結果，藉以獲得對應於該使用者在複數個道路等級的平均車速。
6. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式導航設備，其中該警告信號係為透過該顯示單元或該音訊輸出單元之閃光或警告音響。
7. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式導航設備，其中該駕駛習慣表係為該輸入單元的人工輸入所提供。
8. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式導航設備，其中該油料消耗參考資料庫係為預先設置於一車用型電腦或為該輸入單元的人工輸入。
9. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式導航設備，其中該油料記錄單元係為預先設置於一車用型電腦或為該輸入單元的人工輸入。
10. 如申請專利範圍第9項所述之可攜式導航設備，其中該油料記錄單元進一步提供一操作介面，讓使用者能夠在當車輛進入一加油站時輸入油料量值。
11. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式導航設備，其中該油料記錄單元更包含一加油按鍵，而當每次車輛的油料箱自未滿而至加滿之後按下該加油按鍵後，提供該車輛於一目前加油與一前次加油之間的行旅距離，並且根據該行旅距離和該油料箱的含量以計算出平均油料消耗速率。
12. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式導航設備，其中該等道路等級係包含一快速道路、高速公路、收費道路、平面道路、高架道路、市區道路或鄉區道路。
13. 一種用以在一可攜式導航設備上執行一加油提示功能的方法，包含下列步驟：建立一駕駛習慣表，係根據一使用者的駕駛習慣記錄有複數個道路等級和複數個相對應的平均車速；提供一油料消耗參考資料庫，係儲存車速與油料消耗速率之間的關係；提供一記錄油料量值的油料記錄單元；產生一導航路徑；在當一目前位置趨近一靠近該導航路徑的加油站時，或是在當產生一新的導航路徑或一經重新規劃的路徑時，根據該導航路徑、該駕駛習慣表及該油料消耗參考資料庫以計算出對於自該目前位置行旅至一靠近該導航路徑之次一加油站所需的預測油料消耗；以及在當該預測油料消耗大於該油料量值時，由該加油提示單元提示一警告信號。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中自動地計算該預測油料消耗的步驟進一步包含下列步驟：將該目前位置至該次一加油站的導航路徑劃分成複數個道路區段；參考該等道路區段的道路等級；取得該等道路等級的平均車速以得出該等道路區段的相對應油料消耗速率；藉由將各個油料消耗速率乘上該等道路區段之各個距離後，計算出該等道路區段的各個區段性油料消耗；以及將所有的區段性油料消耗加總以產生該預測油料消耗。
15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該駕駛習慣表係在該使用者之日常駕駛過程中，藉由接收自該GPS接收器的一衛星定位資料進行統計分析得出，而獲得對應於該使用者之複數個道路等級的平均車速。
16. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該駕駛習慣表係藉由接受透過該輸入單元的人工輸入。
17. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該油料消耗參考資料庫係為預先設置於一車用型電腦或為該輸入單元的人工輸入。
18. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該油料記錄單元係為預先設置於一車用型電腦或為該輸入單元的人工輸入。
19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該油料記錄單元更提供一操作介面，讓該使用者能夠在當車輛進入一加油站時輸入油料量值。
20. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該油料記錄單元更包含一加油按鍵，而當每次車輛的油料箱自未滿而至加滿之後即經按下，該加油按鍵在經按下後提供該車輛於一目前加油與一前次加油之間的行旅距離，並且根據該行旅距離和該油料箱的含量以計算出該平均油料消耗速率。
21. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該等道路等級包含一快速道路、高速公路、收費道路、平面道路、高架道路、市區道路或鄉區道路。