使用圖像地圖的導航裝置及其方法
2024-01-30 00:56:15 1
專利名稱：使用圖像地圖的導航裝置及其方法
使用圖像地圖的導航裝置及其方法
技術領域：
本發明屬於導航裝置及方法的技術領域，特別是可使導航裝置利用非電子 地圖進行導航的方法。背景技術：
現在幾乎所有全球定位系統的導航裝置，都是基於電子地圖(如向量地圖) 來進行定位與導航，其中最重要的關鍵就是與電子地圖相關的路網信息。
傳統上電子地圖的路網信息的識別與提取方法，在產生向量的地理信息系
統(Geography Information System, GIS)的過程中，先使用向量繪圖儀繪製道 路地圖，再通過人工將複雜的道路信息逐點輸入計算機中，以實現地圖向量化 的目的，但難以迅速得到符合精度要求的向量地圖。此方法先以人工對紙本地 圖加以描圖，再通過掃描機進行掃描，最後再細緻化和向量化。描圖的過程將 一張與紙本地圖同樣大小的透明紙蒙在地圖上，再用鉛筆沿著道路的中心線描 繪出道路的軌跡，從而得到一幅黑白的道路網絡圖，再藉助掃描機掃描道路網 絡圖以獲得黑白的圖像圖，同時儲存圖像圖至計算機中，最後再將圖像圖進行 細緻化和向量化。
這種方法是典型的人工識別地理信息的方法，雖然操作簡單，但速度緩慢， 而且電子地圖的精度取決於紙本地圖的精度和工作人員的責任心。在紙本地圖 比較精確，與工作人員的責任心很強的條件下，利用這種方式獲得的電子地圖 比較精確。但隨著人們對地理信息的大量需求與高性能計算器的快速發展，已 使得地理信息的處理越來越快，人工識別相對成為一項既費時又費力的工作， 地理信息的製作也就變成地理信息系統發展的瓶頸。
此外，另一種方法通過圖像分析方式(即圖像識別方式)，自動或半自動提 取道路網絡的信息。但目前無論哪種圖像分析軟體，都還沒有到達十分理想的 程序，大都假設了一些相對的理想條件。
因此，無論通過以上哪種方法得到的電子地圖，都是費時費力的工作，致 使現在電子地圖製作成本居高不下，且所有的導航裝置的大部分成本來自於電 子地圖。另外，由於製作過程複雜，相關的缺點也顯現出來，如果現實世界中 某些地區還沒有電子地圖，導航裝置就無法進行導航。同時，若道路有所變更， 電子地圖卻沒有及時更新，便會導致導航發生錯誤，甚至引起嚴重的後果。
發明內容
有鑑於上述課題，本發明的目的提供一種使用圖像地圖的導航裝置及其方 法，特別是可使導航裝置利用非電子地圖進行導航的方法，以滿足使用者對導 航裝置的需求，並解決現有技術的缺點，除製作成本低外，更可自行更新路網
4信息。
因此，為達上述目的，本發明提出一種使用圖像地圖的導航裝置，其至少 包含一儲存模塊、 一輸入模塊、 一衛星定位模塊及一處理模塊。其中，儲存模 塊儲存一圖像地圖。輸入模塊設定若干個定位位置、若干個顏色信息、 一起點 位置及一終點位置於圖像地圖上。而衛星定位模塊提供一一對應這些定位位置 的若干個位置信息。另處理模塊根據這些顏色信息辨識出若干條可行路徑，並 根據一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計算出起點位置至終點位置的一 導航路徑。
此外，本發明再提出一種使用圖像地圖的導航方法，其至少包含下列步驟
(a) 提供一導航裝置，其具有一儲存模塊、 一輸入模塊、 一衛星定位模塊及 一處理模塊；
(b) 通過儲存模塊儲存一圖像地(C)以輸入模塊設定若干個定位位置及若干個顏色信息於圖像地圖上；
(d) 設定一起點位置及一終點位置於圖像地圖上；
(e) 通過衛星定位模塊，提供一一對應這些定位位置的若干個位置信息；
(f) 經由處理模塊且根據這些顏色信息，辨識出若干條可行路徑；
(g) 根據一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計算出起點位置至終點位 置的一導航路徑。
相較於現有技術，利用本發明，可以使得導航裝置利用非電子地圖進行導航。
為對本發明的目的、構造特徵及其功能有進一步的了解，茲配合附圖詳細 說明如下
圖1顯示本發明使用圖像地圖的導航裝置的示意圖。 圖2顯示本發明使用圖像地圖的導航裝置的較佳實施例示意圖。 圖3顯示本發明使用圖像地圖的導航方法的流程圖。
具體實施方式
請參閱圖l，顯示本發明使用圖像地圖的導航裝置的示意圖。圖中，導航裝 置1為一全球定位系統裝置、 一具導航功能的行動電話及一具導航功能的個人 數字助理其中之一，且至少包含一儲存模塊ll、 一輸入模塊12、 一衛星定位模
塊13及一處理模塊14。其中，儲存模塊11儲存一圖像地圖111。而輸入模塊 12(如觸控式屏幕或按鍵組)設定至少三個不共線的定位位置1111、若干個顏色 信息1112、 一起點位置1113及一終點位置1114於圖像地圖111上，亦可設定 至少一行經點位置於起點位置1113至終點位置1114之間。
另外，衛星定位模塊13提供一一對應這些定位位置1111的若干個位置信 息131，且每一位置信息131具有一經度坐標及一緯度坐標。還有，處理模塊14根據這些顏色信息1112辨識出若干條可行路徑141，並根據一算法143(如 八*算法)、這些位置信息131及這些可行路徑141，計算出起點位置1113至終點 位置1114的一導航路徑142。
此外，導航路徑142亦可包含一未行經路徑及一已行經路徑，未行經路徑 具有一第一顏色信息，而已行經路徑具有一第二顏色信息。使用者可將第二顏 色信息定義為不可行路徑，使導航裝置1不會重複規劃己行經路徑，以避免使 用者重複行經同一條可行路徑141。
請參閱圖2，顯示本發明使用圖像地圖的導航裝置的較佳實施例示意圖。圖 中，使用者取得一張遊樂中心2的導覽地圖，且導覽地圖顯示若干個具有不同 顏色信息的遊樂區域(如飲食區、花卉區、遊戲區及動物區…)及若干條路徑。
一開始時，使用者先利用一導航裝置(或電子裝置)的圖像獲取模塊，對導 覽地圖進行拍攝以取得一圖像地圖，並通過一儲存模塊儲存圖像地圖。接著， 以一輸入模塊(如觸控式屏幕或按鍵組)設定一第一定位位置21、 一第二定位位 置22、 一第三定位位置23、 一第一顏色信息24、 一起點位置25、 一行經點位 置27及一終點位置29於圖像地圖上。再通過衛星定位模塊提供第一定位位置 21、第二定位位置22及第三定位位置23的經緯度坐標，以對此三個定位位置 所形成的三角形區域進行定位。
接下來，經由一處理模塊，且根據第一顏色信息24(表示可行路徑)及遊樂 區域的其它顏色信息(表示不可行路徑)，辨識出若干條可行路徑。最後，處理 模塊根據一算法(如A4算法)、經緯度坐標及可行路徑，計算出起點位置25到行 經點位置27，再到終點位置29的一導航路徑，同時亦可計算出第一拐彎位置 26及第二拐彎位置28。如此一來，通過導航路徑的規劃順序，由起點位置25^ 第一拐彎位置26^行經點位置27^第二拐彎位置28^終點位置29，便可使導 航裝置完成導航。
除此之外，若使用者發現第一拐彎位置26、第二拐彎位置28或導航路徑上 任何一點的經緯度坐標出現偏差時，使用者可再提供至少三個定位位置，以精 確定位。另外，使用者亦可將導航路徑的已行經路徑設為不可行路徑的顏色信 息，以避免導航裝置再次規劃已行經路徑於未來的導航路徑中，而重複行走已 行經路徑。
請參閱圖3，顯示本發明使用圖像地圖的導航方法的流程圖。以下通過圖l 所示使用圖像地圖的導航裝置，以例示本發明的導航方法的各流程步驟，此導 航方法通常包含下列步驟
步驟S3h提供一導航裝置l(如全球定位系統裝置、具導航功能的移動電 話或具導航功能的個人數字助理)，其具有一儲存模塊11、 一輸入模塊12、 一 衛星定位模塊13及一處理模塊14;
步驟S32:利用一圖像獲取模塊拍攝一紙本地圖為一圖像地圖111，並通過儲存模塊11儲存圖像地圖111。此圖像獲取模塊可設置於導航裝置1或一電子
裝置上；
步驟S33:以輸入模塊12 (如觸控式屏幕或按鍵組)設定若干個定位位置1111
及若干個顏色信息1112於圖像地圖111上；
步驟S34:以輸入模塊12設定一起點位置1113及一終點位置1114於圖像 地圖111上，亦可設定至少一行經點位置於起點位置1113至終點位置1114之 間；
步驟S35:通過衛星定位模塊13提供一一對應這些定位位置1111的若干個 位置信息131，且每一位置信息131具有一經度坐標及一諱度坐標；
歩驟S36:經由處理模塊14且根據這些顏色信息1112，辨識出若干條可行
路徑141;
歩驟S37:經由處理模塊14且根據一算法143 (如Ax^算法)、這些位置信息 131及這些可行路徑141，計算出起點位置1113至終點位置1114的一導航路徑 142。
此外，導航路徑142亦可包含一未行經路徑及一已行經路徑，未行經路徑 具有一第一顏色信息，而已行經路徑具有一第二顏色信息。使用者可將第二顏 色信息定義為不可行路徑，使導航裝置1不會重複規劃已行經路徑，以避免使 用者重複行經同一條可行路徑141。
權利要求
1、一種使用圖像地圖的導航裝置，其特徵在於，該裝置至少包含一儲存模塊，儲存一圖像地圖；一輸入模塊，設定若干個定位位置、若干個顏色信息、一起點位置及一終點位置於該圖像地圖上；一衛星定位模塊，提供一一對應這些定位位置的若干個位置信息；一處理模塊，根據這些顏色信息辨識出若干條可行路徑，並根據一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計算出該起點位置至該終點位置的一導航路徑。
2、 如權利要求1所述的導航裝置，其特徵在於，該導航裝置為一全球定位 系統裝置、 一具導航功能的行動電話及一具導航功能的個人數字助理其中之一。
3、 如權利要求1所述的導航裝置，其特徵在於，該輸入模塊設定至少一行 經點位置於該起點位置至該終點位置之間。
4、 如權利要求1所述的導航裝置，其特徵在於，該輸入模塊包含一觸控式 屏幕及一按鍵組其中之一。
5、 如權利要求1所述的導航裝置，其特徵在於，這些定位位置包含至少三 個不共線的定位位置。
6、 如權利要求1所述的導航裝置，其特徵在於，每一位置信息具有一經度 坐標及一緯度坐標。
7、 如權利要求1所述的導航裝置，其特徵在於，該導航路徑更包含一未行 經路徑及一已行經路徑，該未行經路徑具有一第一顏色信息，該已行經路徑具 有一第二顏色信息。
8、 一種使用圖像地圖的導航方法，其特徵在於，該方法至少包含下列步驟(a) 提供一導航裝置，該導航裝置具有一儲存模塊、 一輸入模塊、 一衛星定 位模塊及一處理模塊；(b) 通過該儲存模塊儲存一圖像地圖；(C)以該輸入模塊設定若干個定位位置及若干個顏色信息於該圖像地圖上；(d) 設定一起點位置及一終點位置於該圖像地圖上；(e) 通過該衛星定位模塊，提供一一對應這些定位位置的若干個位置信息；(f) 經由該處理模塊且根據這些顏色信息，辨識出若干條可行路徑；(g) 根據一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計算出該起點位置至該終 點位置的一導航路徑。
9、 如權利要求8所述的導航方法，其特徵在於，該步驟(b)利用一圖像獲 取模塊拍攝一紙本地圖為該圖像地圖。
10、 如權利要求8所述的導航方法，其特徵在於，該步驟(d)之後，更包含 一歩驟(dl)設定至少一行經點位置於該起點位置至該終點位置之間。
11、 如權利要求8所述的導航方法，其特徵在於，該輸入模塊包含一觸控 式屏幕及一按鍵組其中之一。
12、 如權利要求8所述的導航方法，其特徵在於，這些定位位置包含至少三個不共線的定位位置。
13、 如權利要求8所述的導航方法，其特徵在於，每一位置信息具有一經 度坐標及一緯度坐標。
14、 如權利要求8所述的導航方法，其特徵在於，該導航路徑更包含一未 行經路徑及一己行經路徑，該未行經路徑具有一第一顏色信息，該己行經路徑 具有一第二顏色信息。
全文摘要
本發明揭示一種使用圖像地圖的導航裝置及其方法。此導航裝置至少包含一儲存模塊、一輸入模塊、一衛星定位模塊及一處理模塊。本發明的方法至少包括下列步驟提供一導航裝置，其具有一儲存模塊、一輸入模塊、一衛星定位模塊及一處理模塊；通過儲存模塊儲存一圖像地圖；以輸入模塊設定若干個定位位置及若干個顏色信息於圖像地圖上；設定一起點位置及一終點位置於圖像地圖上；通過衛星定位模塊，提供一一對應這些定位位置的若干個位置信息；經由處理模塊且根據這些顏色信息，辨識出若干條可行路徑；根據一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計算出起點位置至終點位置的一導航路徑。從而可使導航裝置利用非電子地圖進行導航。
文檔編號G01C21/26GK101458087SQ20071017237
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月14日 優先權日2007年12月14日
發明者韓湘君 申請人:環達電腦(上海)有限公司;神達電腦股份有限公司