專利名稱：使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置及其方法
使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于導(dǎo)航裝置及方法的技術(shù)領(lǐng)域，特別是可使導(dǎo)航裝置利用非電子 地圖進(jìn)行導(dǎo)航的方法。背景技術(shù)：
現(xiàn)在幾乎所有全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航裝置，都是基于電子地圖(如向量地圖) 來(lái)進(jìn)行定位與導(dǎo)航，其中最重要的關(guān)鍵就是與電子地圖相關(guān)的路網(wǎng)信息。
傳統(tǒng)上電子地圖的路網(wǎng)信息的識(shí)別與提取方法，在產(chǎn)生向量的地理信息系
統(tǒng)(Geography Information System, GIS)的過程中，先使用向量繪圖儀繪制道 路地圖，再通過人工將復(fù)雜的道路信息逐點(diǎn)輸入計(jì)算機(jī)中，以實(shí)現(xiàn)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(duì)紙本地 圖加以描圖，再通過掃描機(jī)進(jìn)行掃描，最后再細(xì)致化和向量化。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(wǎng)絡(luò)圖，再借助掃描機(jī)掃描道路網(wǎng) 絡(luò)圖以獲得黑白的圖像圖，同時(shí)儲(chǔ)存圖像圖至計(jì)算機(jī)中，最后再將圖像圖進(jìn)行 細(xì)致化和向量化。
這種方法是典型的人工識(shí)別地理信息的方法，雖然操作簡(jiǎn)單，但速度緩慢， 而且電子地圖的精度取決于紙本地圖的精度和工作人員的責(zé)任心。在紙本地圖 比較精確，與工作人員的責(zé)任心很強(qiáng)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(duì)地理信息的大量需求與高性能計(jì)算器的快速發(fā)展，已 使得地理信息的處理越來(lái)越快，人工識(shí)別相對(duì)成為一項(xiàng)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的工作， 地理信息的制作也就變成地理信息系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。
此外，另一種方法通過圖像分析方式(即圖像識(shí)別方式)，自動(dòng)或半自動(dòng)提 取道路網(wǎng)絡(luò)的信息。但目前無(wú)論哪種圖像分析軟件，都還沒有到達(dá)十分理想的 程序，大都假設(shè)了一些相對(duì)的理想條件。
因此，無(wú)論通過以上哪種方法得到的電子地圖，都是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，致 使現(xiàn)在電子地圖制作成本居高不下，且所有的導(dǎo)航裝置的大部分成本來(lái)自于電 子地圖。另外，由于制作過程復(fù)雜，相關(guān)的缺點(diǎn)也顯現(xiàn)出來(lái)，如果現(xiàn)實(shí)世界中 某些地區(qū)還沒有電子地圖，導(dǎo)航裝置就無(wú)法進(jìn)行導(dǎo)航。同時(shí)，若道路有所變更， 電子地圖卻沒有及時(shí)更新，便會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)航發(fā)生錯(cuò)誤，甚至引起嚴(yán)重的后果。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的提供一種使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置及其方 法，特別是可使導(dǎo)航裝置利用非電子地圖進(jìn)行導(dǎo)航的方法，以滿足使用者對(duì)導(dǎo) 航裝置的需求，并解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，除制作成本低外，更可自行更新路網(wǎng)
4信息。
因此，為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置，其至少 包含一儲(chǔ)存模塊、 一輸入模塊、 一衛(wèi)星定位模塊及一處理模塊。其中，儲(chǔ)存模 塊儲(chǔ)存一圖像地圖。輸入模塊設(shè)定若干個(gè)定位位置、若干個(gè)顏色信息、 一起點(diǎn) 位置及一終點(diǎn)位置于圖像地圖上。而衛(wèi)星定位模塊提供一一對(duì)應(yīng)這些定位位置 的若干個(gè)位置信息。另處理模塊根據(jù)這些顏色信息辨識(shí)出若干條可行路徑，并 根據(jù)一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計(jì)算出起點(diǎn)位置至終點(diǎn)位置的一 導(dǎo)航路徑。
此外，本發(fā)明再提出一種使用圖像地圖的導(dǎo)航方法，其至少包含下列步驟
(a) 提供一導(dǎo)航裝置，其具有一儲(chǔ)存模塊、 一輸入模塊、 一衛(wèi)星定位模塊及 一處理模塊；
(b) 通過儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存一圖像地(C)以輸入模塊設(shè)定若干個(gè)定位位置及若干個(gè)顏色信息于圖像地圖上；
(d) 設(shè)定一起點(diǎn)位置及一終點(diǎn)位置于圖像地圖上；
(e) 通過衛(wèi)星定位模塊，提供一一對(duì)應(yīng)這些定位位置的若干個(gè)位置信息；
(f) 經(jīng)由處理模塊且根據(jù)這些顏色信息，辨識(shí)出若干條可行路徑；
(g) 根據(jù)一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計(jì)算出起點(diǎn)位置至終點(diǎn)位 置的一導(dǎo)航路徑。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，利用本發(fā)明，可以使得導(dǎo)航裝置利用非電子地圖進(jìn)行導(dǎo)航。
為對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造特征及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合附圖詳細(xì) 說明如下

圖1顯示本發(fā)明使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置的示意圖。 圖2顯示本發(fā)明使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置的較佳實(shí)施例示意圖。 圖3顯示本發(fā)明使用圖像地圖的導(dǎo)航方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l，顯示本發(fā)明使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置的示意圖。圖中，導(dǎo)航裝 置1為一全球定位系統(tǒng)裝置、 一具導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話及一具導(dǎo)航功能的個(gè)人 數(shù)字助理其中之一，且至少包含一儲(chǔ)存模塊ll、 一輸入模塊12、 一衛(wèi)星定位模
塊13及一處理模塊14。其中，儲(chǔ)存模塊11儲(chǔ)存一圖像地圖111。而輸入模塊 12(如觸控式屏幕或按鍵組)設(shè)定至少三個(gè)不共線的定位位置1111、若干個(gè)顏色 信息1112、 一起點(diǎn)位置1113及一終點(diǎn)位置1114于圖像地圖111上，亦可設(shè)定 至少一行經(jīng)點(diǎn)位置于起點(diǎn)位置1113至終點(diǎn)位置1114之間。
另外，衛(wèi)星定位模塊13提供一一對(duì)應(yīng)這些定位位置1111的若干個(gè)位置信 息131，且每一位置信息131具有一經(jīng)度坐標(biāo)及一緯度坐標(biāo)。還有，處理模塊14根據(jù)這些顏色信息1112辨識(shí)出若干條可行路徑141，并根據(jù)一算法143(如 八*算法)、這些位置信息131及這些可行路徑141，計(jì)算出起點(diǎn)位置1113至終點(diǎn) 位置1114的一導(dǎo)航路徑142。
此外，導(dǎo)航路徑142亦可包含一未行經(jīng)路徑及一已行經(jīng)路徑，未行經(jīng)路徑 具有一第一顏色信息，而已行經(jīng)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(dǎo)航裝置1不會(huì)重復(fù)規(guī)劃己行經(jīng)路徑，以避免使 用者重復(fù)行經(jīng)同一條可行路徑141。
請(qǐng)參閱圖2，顯示本發(fā)明使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置的較佳實(shí)施例示意圖。圖 中，使用者取得一張游樂中心2的導(dǎo)覽地圖，且導(dǎo)覽地圖顯示若干個(gè)具有不同 顏色信息的游樂區(qū)域(如飲食區(qū)、花卉區(qū)、游戲區(qū)及動(dòng)物區(qū)…)及若干條路徑。
一開始時(shí)，使用者先利用一導(dǎo)航裝置(或電子裝置)的圖像獲取模塊，對(duì)導(dǎo) 覽地圖進(jìn)行拍攝以取得一圖像地圖，并通過一儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存圖像地圖。接著， 以一輸入模塊(如觸控式屏幕或按鍵組)設(shè)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(diǎn)位置25、 一行經(jīng)點(diǎn)位 置27及一終點(diǎn)位置29于圖像地圖上。再通過衛(wèi)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(jīng)緯度坐標(biāo)，以對(duì)此三個(gè)定位位置 所形成的三角形區(qū)域進(jìn)行定位。
接下來(lái)，經(jīng)由一處理模塊，且根據(jù)第一顏色信息24(表示可行路徑)及游樂 區(qū)域的其它顏色信息(表示不可行路徑)，辨識(shí)出若干條可行路徑。最后，處理 模塊根據(jù)一算法(如A4算法)、經(jīng)緯度坐標(biāo)及可行路徑，計(jì)算出起點(diǎn)位置25到行 經(jīng)點(diǎn)位置27，再到終點(diǎn)位置29的一導(dǎo)航路徑，同時(shí)亦可計(jì)算出第一拐彎位置 26及第二拐彎位置28。如此一來(lái)，通過導(dǎo)航路徑的規(guī)劃順序，由起點(diǎn)位置25^ 第一拐彎位置26^行經(jīng)點(diǎn)位置27^第二拐彎位置28^終點(diǎn)位置29，便可使導(dǎo) 航裝置完成導(dǎo)航。
除此之外，若使用者發(fā)現(xiàn)第一拐彎位置26、第二拐彎位置28或?qū)Ш铰窂缴?任何一點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)出現(xiàn)偏差時(shí)，使用者可再提供至少三個(gè)定位位置，以精 確定位。另外，使用者亦可將導(dǎo)航路徑的已行經(jīng)路徑設(shè)為不可行路徑的顏色信 息，以避免導(dǎo)航裝置再次規(guī)劃已行經(jīng)路徑于未來(lái)的導(dǎo)航路徑中，而重復(fù)行走已 行經(jīng)路徑。
請(qǐng)參閱圖3，顯示本發(fā)明使用圖像地圖的導(dǎo)航方法的流程圖。以下通過圖l 所示使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置，以例示本發(fā)明的導(dǎo)航方法的各流程步驟，此導(dǎo) 航方法通常包含下列步驟
步驟S3h提供一導(dǎo)航裝置l(如全球定位系統(tǒng)裝置、具導(dǎo)航功能的移動(dòng)電 話或具導(dǎo)航功能的個(gè)人數(shù)字助理)，其具有一儲(chǔ)存模塊11、 一輸入模塊12、 一 衛(wèi)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，并通過儲(chǔ)存模塊11儲(chǔ)存圖像地圖111。此圖像獲取模塊可設(shè)置于導(dǎo)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(shè)定若干個(gè)定位位置1111
及若干個(gè)顏色信息1112于圖像地圖111上；
步驟S34:以輸入模塊12設(shè)定一起點(diǎn)位置1113及一終點(diǎn)位置1114于圖像 地圖111上，亦可設(shè)定至少一行經(jīng)點(diǎn)位置于起點(diǎn)位置1113至終點(diǎn)位置1114之 間；
步驟S35:通過衛(wèi)星定位模塊13提供一一對(duì)應(yīng)這些定位位置1111的若干個(gè) 位置信息131，且每一位置信息131具有一經(jīng)度坐標(biāo)及一諱度坐標(biāo)；
歩驟S36:經(jīng)由處理模塊14且根據(jù)這些顏色信息1112，辨識(shí)出若干條可行
路徑141;
歩驟S37:經(jīng)由處理模塊14且根據(jù)一算法143 (如Ax^算法)、這些位置信息 131及這些可行路徑141，計(jì)算出起點(diǎn)位置1113至終點(diǎn)位置1114的一導(dǎo)航路徑 142。
此外，導(dǎo)航路徑142亦可包含一未行經(jīng)路徑及一已行經(jīng)路徑，未行經(jīng)路徑 具有一第一顏色信息，而已行經(jīng)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(dǎo)航裝置1不會(huì)重復(fù)規(guī)劃已行經(jīng)路徑，以避免使 用者重復(fù)行經(jīng)同一條可行路徑141。
權(quán)利要求
1、一種使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置，其特征在于，該裝置至少包含一儲(chǔ)存模塊，儲(chǔ)存一圖像地圖；一輸入模塊，設(shè)定若干個(gè)定位位置、若干個(gè)顏色信息、一起點(diǎn)位置及一終點(diǎn)位置于該圖像地圖上；一衛(wèi)星定位模塊，提供一一對(duì)應(yīng)這些定位位置的若干個(gè)位置信息；一處理模塊，根據(jù)這些顏色信息辨識(shí)出若干條可行路徑，并根據(jù)一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計(jì)算出該起點(diǎn)位置至該終點(diǎn)位置的一導(dǎo)航路徑。
2、 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，該導(dǎo)航裝置為一全球定位 系統(tǒng)裝置、 一具導(dǎo)航功能的移動(dòng)電話及一具導(dǎo)航功能的個(gè)人數(shù)字助理其中之一。
3、 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，該輸入模塊設(shè)定至少一行 經(jīng)點(diǎn)位置于該起點(diǎn)位置至該終點(diǎn)位置之間。
4、 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，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(quán)利要求1所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，這些定位位置包含至少三 個(gè)不共線的定位位置。
6、 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，每一位置信息具有一經(jīng)度 坐標(biāo)及一緯度坐標(biāo)。
7、 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，該導(dǎo)航路徑更包含一未行 經(jīng)路徑及一已行經(jīng)路徑，該未行經(jīng)路徑具有一第一顏色信息，該已行經(jīng)路徑具 有一第二顏色信息。
8、 一種使用圖像地圖的導(dǎo)航方法，其特征在于，該方法至少包含下列步驟(a) 提供一導(dǎo)航裝置，該導(dǎo)航裝置具有一儲(chǔ)存模塊、 一輸入模塊、 一衛(wèi)星定 位模塊及一處理模塊；(b) 通過該儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存一圖像地圖；(C)以該輸入模塊設(shè)定若干個(gè)定位位置及若干個(gè)顏色信息于該圖像地圖上；(d) 設(shè)定一起點(diǎn)位置及一終點(diǎn)位置于該圖像地圖上；(e) 通過該衛(wèi)星定位模塊，提供一一對(duì)應(yīng)這些定位位置的若干個(gè)位置信息；(f) 經(jīng)由該處理模塊且根據(jù)這些顏色信息，辨識(shí)出若干條可行路徑；(g) 根據(jù)一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計(jì)算出該起點(diǎn)位置至該終 點(diǎn)位置的一導(dǎo)航路徑。
9、 如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)航方法，其特征在于，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(quán)利要求8所述的導(dǎo)航方法，其特征在于，該步驟(d)之后，更包含 一歩驟(dl)設(shè)定至少一行經(jīng)點(diǎn)位置于該起點(diǎn)位置至該終點(diǎn)位置之間。
11、 如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)航方法，其特征在于，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(quán)利要求8所述的導(dǎo)航方法，其特征在于，這些定位位置包含至少三個(gè)不共線的定位位置。
13、 如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)航方法，其特征在于，每一位置信息具有一經(jīng) 度坐標(biāo)及一緯度坐標(biāo)。
14、 如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)航方法，其特征在于，該導(dǎo)航路徑更包含一未 行經(jīng)路徑及一己行經(jīng)路徑，該未行經(jīng)路徑具有一第一顏色信息，該己行經(jīng)路徑 具有一第二顏色信息。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種使用圖像地圖的導(dǎo)航裝置及其方法。此導(dǎo)航裝置至少包含一儲(chǔ)存模塊、一輸入模塊、一衛(wèi)星定位模塊及一處理模塊。本發(fā)明的方法至少包括下列步驟提供一導(dǎo)航裝置，其具有一儲(chǔ)存模塊、一輸入模塊、一衛(wèi)星定位模塊及一處理模塊；通過儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存一圖像地圖；以輸入模塊設(shè)定若干個(gè)定位位置及若干個(gè)顏色信息于圖像地圖上；設(shè)定一起點(diǎn)位置及一終點(diǎn)位置于圖像地圖上；通過衛(wèi)星定位模塊，提供一一對(duì)應(yīng)這些定位位置的若干個(gè)位置信息；經(jīng)由處理模塊且根據(jù)這些顏色信息，辨識(shí)出若干條可行路徑；根據(jù)一算法、這些位置信息及這些可行路徑，計(jì)算出起點(diǎn)位置至終點(diǎn)位置的一導(dǎo)航路徑。從而可使導(dǎo)航裝置利用非電子地圖進(jìn)行導(dǎo)航。
文檔編號(hào)G01C21/26GK101458087SQ20071017237
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者韓湘君 申請(qǐng)人:環(huán)達(dá)電腦(上海)有限公司;神達(dá)電腦股份有限公司