CN101509776A - 多目标行程规划导航系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多目标行程规划导航系统及其方法，通过接入选定地图模块的景点地图数据库、景点信息数据库，及依次相接的选定地图模块、选定景点模块、列表生成模块和路径导航模块，并结合与显选定地图模块、选定景点模块、列表生成模块和路径导航模块相接的显示模块，通过对景点信息的选取和导航路径的计算，使得使用者可以在单一电子地图中选择多个景点，并依据景点选择的顺序进行导航，从而达到多目标导航的效果，也避免了重复缩放地图的动作，操作简单。

Description

多目标行程规划导航系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种多目标行程规划的导航系统及其方法。

背景技术

全球定位系统(Global Positioning System，GPS)导航装置结合卫星及无线技术的导航系统，能给使用者提供精确的定位、速度以及时间。随着卫星科技的进步，GPS的商机也迅速的发展。

早期GPS仅局限使用于军事科技，其目的是针对军事用途，例如；战机、船舶、车辆、人员、攻击目标的精确定位使用。时至今日，GPS已经开放给民间进行定位使用，这项结合太空卫星与通信技术的科技，在生活的应用上产生了一些革命性的变化，例如：将GPS应用于移动中的载具，使其能够确切的通过GPS定出目的地的到达时间以及路径，使得载具的驾驶者能通过电子地图知道目前所在的位置及如何前往目的地。

GPS卫星汽车自动导航系统(Automatic Vehiele Guidance System，AVGS)即是利用GPS技术，让天线装置于车辆上，并在车内结合GIS数据库，让车内的电脑荧屏显示导航资料，以做为驾驶者行驶时的方向导引。

但上述的GPS卫星汽车自动导航系统需建构于载具内，如此将大幅增加载具的制造成本，连带使得一般消费者购车的成本增加，针封此缺点，现在已发展出体积较小且价格低廉的可携式GPS导航装置。

但是现有的可携式GPS存在以下缺点：(一)由于可携式GPS导航装置的体积受到限制，并且显示画面亦会受到限制，因此在使用者需要进行导航时，需要对电子地图进行重复的缩放动作，才能对导航时的起始位置以及终点位置进行设定；(二)并且现有的导航系统都是使用者自行设定起点位置以及终点位置，然后，再通过导航系统进行方向导引，当使用者需要设定多个目标导航时，使用者需要先设定第一次的起始位置以及终点位置，当导航到终点位置时，在进行第二次的设定。总之，现有的可携式GPS起始位置以及终点位置设定复杂还要配合对电子地图重复性的缩放，给使用者在操作上造成很大的困扰。

发明内容

为了解决现有技术中导航系统中起始位置以及终点位置设定操作不便以及电子地图的重复性缩放的问题，本发明提供了一种多目标行程规划导航系统及其方法。

本发明的技术解决方案为：本发明为一种多目标行程规划导航系统，其特殊之处在于：该系统包括用于存储至少一景点地图的景点地图数据库和用于存储景点地图中多个景点信息及景点坐标的景点信息数据库，用于自景点地图数据库中选定使用者选取的景点地图，并自景点信息数据库中取得所选定的景点地图上的各个景点的景点信息以及景点坐标的选定地图模块；用于在所选定的景点地图上选定使用者选取的至少一景点，并且记录使用者所选定的景点的选定顺序的选定景点模块；用于将使用者所选定的景点及与该景点相对应的的景点信息以及景点坐标依照选定顺序生成显示列表的列表生成模块；依据全球定位系统取得起始坐标，并且读取列表生成模块所生成的显示列表中的景点坐标，然后将所读取的显示列表中的景点坐标设定为目标坐标，随后计算出起始坐标至目标坐标的导航路径，并根据该导航路径，将使用者从起始坐标指引至目标坐标进行导航的路径导航模块；用于显示景点地图、显示列表、导航地图或导航画面的显示模块；景点地图数据库和景点信息数据库分别接入选定地图模块，选定地图模块依次通过选定景点模块、列表生成模块、路径导航模块接入显示模块。

上述系统还包括有用于对列表生成模块所生成的显示列表中的景点选定顺序进行重新排序、删除不需要的景点信息的编辑模块，编辑模块接入列表生成模块。

上述系统还包括有用于从景点地图中撷取至少一个景点信息的信息撷取模块；用于根据信息撷取模块所撷取的景点信息调整显示列表中的景点信息以及景点坐标的顺序的列表调整模块；信息撷取模块通过列表调整模块接入列表生成模块。

上述系统还包括有通过用语音提示路程导航方向的语音模块，语音模块接入路径导航模块。

上述导航路径为路径导航模块计算出的起始坐标至目标坐标的最短路径或替代路径。

一种实现上述的多目标行程规划导航系统的多目标行程规划导航方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)自景点地图数据库中选定景点地图，并根据所选定的景点地图自景点信息数据库中选定该景点地图上各个景点的景点信息以及景点坐标；

2)自所选定的景点地图上选定至少一景点，并且记录选定景点的选定顺序；

3)将所选定景点的景点信息以及景点坐标依照选定的顺序生成显示列表；

6)依据全球定位系统取得起始坐标，并且依照显示列表中的景点的选定顺序读取景点坐标，将所读取的景点坐标设定为目标坐标，随后计算出起始坐标至目标坐标的导航路径并根据该导航路径，将使用者从起始坐标指引至目标坐标进行导航；

8)显示景点地图、显示列表、导航地图或导航画面。

上述步骤3)和步骤6)之间还包括有步骤4)：对显示列表进行编辑。

上述步骤4)和步骤6)之间还包括有步骤5)：自景点地图中撷取至少一景点信息，并依据此景点信息调整显示列表中的景点信息以及景点坐标的顺序。

上述步骤6)和步骤8)之间还包括有步骤7)：依据导航路径进行语音提示，告知路径行进方向。

上述步骤8)中导航画面是以3D模拟道路并显示的画面。

本发明具有以下优点：

1、本发明的多目标行程规划导航系统及其方法，与现有技术之间的差异在于本发明通过景点地图上设定多个景点，以及设有与各景点相对应的景点信息及景点坐标，使得使用者可以在单一电子地图中选择多个景点，并且依据景点选择的顺序，以景点坐标依序的进行导航，使得达到多个目标导航的效果，也避免了重复缩放地图的动作，操作简单。

2、本发明的多目标行程规划导航系统及其方法，使用者除了可以自行进行行程规划以外，还配置有信息撷取模块，可以自动行程规划，给使用者减少不必要的麻烦，例如避开尖峰时段的赛车问题。

附图说明

图1为本发明多目标行程规划导航系统方块图；

图2为本发明多目标行程规划导航方法流程图；

图3A为本发明景点地图显示界面示意图；

图3B为本发明显示列表显示界面示意图；

图3C为本发明景点信息显示界面示意图；

图3D为本发明导航地图显示界面示意图；

图3E为本发明导航画面显示界面示意图；

附图标记说明：10-选定地图模块，11-景点地图数据库，12-景点信息数据库，20-选定景点模块，30-列表生成模块，40-路径导航模块，50-显示模块，61-编辑模块，62-语音模块，63-信息撷取模块，64-列表调整模块。

具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，从而对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

在说明本发明之前，需要先说明一些前置处理作业，以建立符合本发明所使用的景点地图，并根据前置处理作业所产生的景点地图，进行景点以及景点信息的选取。

首先，可以通过各县市政府观光局取得各地区的景点地图，或是通过旅行业者取得各地区的景点地图，可以通过不同的管道以取得各地区的景点地图，并且建立景点地图数据库。

并且所谓的各地区的景点地图会以观光景点为主要显示目标，并配合简单的路线，提供给使用者参考，另外，所取得的各地区的景点地图为电子地图时，即可以直接对景点地图进行处理；假设所取得的各地区的景点地图为纸本地图时，则需要将纸本地图重新制作为电子地图，再对制作后的景点地图进行处理。

接着，将各地区的景点地图上，分别建立图上景点相关的景点信息，并且将景点信息传送至坐标转换伺服器，坐标转换伺服器可以通过景点信息中的景点名称，加以转换为景点坐标，通过坐标转换伺服器取得景点的景点坐标，将景点信息以及景点坐标储存至景点信息数据库中。

以下将就本发明多目标行程规划导航系统，并请同时参考图1所示，图1为本发明多目标行程规划导航系统方块图。本发明所揭露的多目标行程规划导航系统，其包含：选定地图模块10、景点地图数据库11、景点信息数据库12、选定景点模块20、列表生成模块30、路径导航模块40以及显示模块50。

选定地图模块10自景点地图数据库11中选定使用者选取的景点地图，并且自景点信息数据库12中获得景点地图上景点的景点信息以及景点坐标，景点信息包含景点名称、景点地址以及景点简介…等内容，并且通过显示模块50显示出使用者所选取的景点地图，并于景点地图中显示出各景点对应的景点信息。

接着，选定景点模块20于选定地图模块10所选定的景点地图上，接收使用者选取的至少一景点，所选取的景点分别对应不同的景点信息以及景点坐标，并且记录使用者选取景点的选定顺序。

假设，景点地图上具有景点A、景点B以及景点C，并且使用者依序点选景点B、景点A以及景点C，则选定景点模块20会记录使用者所点选的顺序，将景点B的顺序记录(1)、景点A的顺序记录为(2)以及景点C的顺序记录为(3)。

接着，通过列表生成模块30将选定景点模块20所记录的景点顺序，依序将使用者选取的景点以及与景点相对应的景点信息以及景点坐标建立生成为显示列表，并且通过显示模块50显示出列表生成模块30所生成的显示列表，提供使用者查看。

并且，更可以通过编辑模块61，列表生成模块30所生成的显示列表之景点信息重新排序，删除景点信息等编辑的动作。

接着，路径导航模块40会先依据全球定位系统取得起始坐标，起始坐标即为使用者所在的位置，并且路径导航模块40会依序读取列表生成模块30所生成的显示列表中景点坐标，所读取到的景点坐标为目标坐标；另外，路径导航模块40可以接收到列表生成模块30所生成显示列表中所有的景点坐标，再依照接收到的景点坐标顺序设定为目标坐标。

接着，路径导航模块40会计算出起始坐标至目标坐标的路径，路径导航模块40首先会计算出起始坐标至目标坐标的最短路径做为导航路径，当使用者需要替代路径时，路径导航模块40亦合计算出起始坐标至目标坐标的替代路径。

当路径决定完成后，路径导航模块40会依据所计算出来的路径，将使用者从起始坐标指引至目标坐标，当使用者移动到目标坐标后，路径导航模块40会接收到下一笔景点坐标，并且将所接收到下一笔景点坐标更新为目标坐标，而起始坐标变更为目标坐标，进行下一次路径的计算。

举例来说，假设列表生成模块30所生成的显示列表中具有景点坐标A、景点坐标B以及景点坐标C，并且显示列表坐标记录的顺序即为景点坐标A、景点坐标B以及景点坐标C，路径导航模块40首先会通过全球定位系统取得使用者所在的位置，并设定为起始坐标。

接着，路径导航模块40会接受到显示列表中第一个景点坐标为景点坐标A，并且将景点坐标A设定为目标，接着，路径导航模块40会计算出使用者所在位置(即为起始坐标)至景点坐标A(即为目标坐标)的最短路线。

接着，路径导航模块40会依据所计算出的路径导引使用者从使用者所在位置移动到景点坐标A，当使用者到达景点坐标A时，路径导航模块40将会将景点坐标A变更为起始坐标，并且会接收到显示列表中第二个景点坐标为景点坐标B，并且将景点坐标B设定为目标坐标，接着，路径导航模块40会计算出景点坐标A(即为起始坐标)至景点坐标B(即为目标坐标)的最短路径。接下来依此类推，可以达到多目标导航的功效。

路径导航模块40会通过显示模块50将起始坐标计算出至该目标坐标的路径记录与该导航地图，并且在导航过程中，以3D模拟道路并显示为导航画面，以提供使用者更涛楚的路径导航，更可以配合语音模块62，以语音提示进行路程导航的方向提示。

除了使用者自行于景点地图中选择景点，进行行程规划之外，更可以通过讯息撷取模块63撷取到景点地图的景点至少一景点讯息，接着，可以通过列表调整模块64依据景点讯息调整显示列表中景点信息以及景点坐标的顺序，以达到自动行程规划的功效。

举例来说，在列表生成模块30所生成显示列表的顺序为景点B、景点A以及景点C，但由于通过讯息撷取模块63撷取到景点地图中景点B具有展览活动的景点讯息，接着，列表调整模块64会依据景点B具有展览活动的景点讯息，将显示列表中的顺序重新排序，变更为景点A、景点C以及景点B，则可以提供使用者避开尖峰时段的塞车同题，以达到自动行程规划的功效。

接着，以一个实施例来解释本发明的运作方式及流程，并请参照图2、图3A至图3E所示。

图2为本发明多目标行程规划导航方法流程图；图3A为本发明景点地图显示界面示意图：图3B为本发明显示列表显示界面示意图；图3C为本发明景点信息显示界面示意图；图3D为本发明导航地图显示界面示意图：以及图3E为本发明导航画面显示界面示意图。

如图3A所示，选定地图模块10自景点地图数据库11中选定使用者选取的景点地图71(步骤100)，景点地图71中的景点分别为景点A、景点B以及景点C，并且自景点信息数据库12中分别获得景点地图71上景点的景点信息以及景点坐标，景点A的景点坐标为(24，36)，景点B的景点坐标为(32，105)以及景点C的景点坐标为(64，107)。

接着，可通过显示模块50显示出使用者所选取的景点地图71，并于景点地图71中显示出各景点对应的景点信息(如图3A所示)(步骤500)。

接着，使用者依照景点A、景点C以及景点B的顺序选取景点地图71上的景点，选定景点模块20会接收使用者所选取的景点A、景点C以及景点B，并且记录使用者所点选的顺序，将景点A的顺序记录为(1)、景点C的顺序记录为(2)以及景点B的顺序记录为(3)(步骡200)。

接着，请参考图3B所示，列表生成模块30会将选定景点模块20所记录的景点依照选取的顺序，分别将景点A的景点信息以及景点坐标(24，36)、景点C的景点信息以及景点坐标(64，107)以及景点B的景点信息以及景点坐标(32，105)建立于显示列表72中(步骤300)，以生成显示列表72，并且可通过显示模块50显示出列表生成模块30所生成的显示列表72(步骤500)。

此时，使用者可以通过编辑模块61对列表生成模块30所生成的显示列表72进行显示列表72的景点信息重新排序，删除景点信息等编辑的动作(步骤610)。

并且当使用者点选景点A时，会进入与景点A相对应的景点信息，并且将与景点A相对应的景点信息显示于显示区域73中，显示出景点A的景点简介为(具有相当的历史，并且兼具防御的功能，是一个天然的屏障)，以提供使用者了解景点的相关信息，如图3C所示。

接着，请参考(图3D)所示，路径导航模块40会先依据全球定位系统取得使用者所在位置为(15，25)，并设定为起始坐标。

接着，路径导航模块40会接收到列表生成模块30所生成的显示列表72中第一个景点坐标为景点A的景点坐标为(24，36)，并且设定为目标坐标。

接着，路径导航模块40会依据起始坐标(15，25)以及目标坐标(24，36)，于导航地图74中计算出起始坐标(15，25)至目标坐标(24，36)的最短路径做为第一导航路径75(步骤400)，并通过显示模块50将第一导航路径75显示于导航地图74中(步骤500)，第一导航路径75如(图3D)中粗线所示。

接着，路径导航模块40会依据所计算出的第一导航路径75导引使用者从起始坐标(15，25)(使用者所在位置)移动到目标坐标(24，36)(景点坐标A)，当使用者移动到目标坐标(24，36)时，导航模块40将会将景点坐标A(24，36)变更为起始坐标(24，36)，并且会接收到显示列表中第二个景点坐标为景点坐标C(64，107)，并且将景点坐标C(64，107)设定为目标坐标。

接着，路径导航模块40会依据起始坐标(24，36)以及目标坐标(64，107)，于导航地图74中计算出起始坐标(24，36)至目标坐标(64，107)的最短路径做为第二导航路径76，并通过显示模块50将第二导航路程76显示于导航地图74中(步骤500)，第二导航路径76如(图3D)中粗虚线所示。

接下来依此类推，当使用者移动到目标坐标时，路径导航模块40会将目标坐标变更为起始坐标，并依序接收下一个景点坐标，因此，可以达到多个目标导航的功效。

此时，假设讯息撷取模块63撷取到景点C具有展览活动的景点讯息(步骤630)时，并请参考(图3B)以及(图3D)所示，接着，会通过列表调整模块64将依据景点C具有展览活动的景点讯息，将显示列表72的顺序重新排序，排序为景点A的景点信息以及景点坐标(24，36)、景点B的景点信息以及景点坐标(32，105)以及景点C的景点信息以及景点坐标(64，107)(步骤640)。

接着，路径导航模块40会依据全球定位系统取得使用者所在位置为(15，25)，并设定为起始坐标。

接着，路径导航模块40会接收到列表生成模块30所生成的显示列表72中第一个景点坐标为景点A的景点坐标为(24，36)，并且设定为目标坐标。

接着，路经导航模块40会依据起始坐标(15，25)，以及目标坐标(24，36)，于导航地图74中计算出起始坐标(15，25)至目标坐标(24，36)的最短路经做为第一导航路径75，并通过显示模块50将第一导航路径75显示于导航地图74中(步骤500)，第一导航路经75如(图3D)中粗线所示。

接着，路径导航模块40会依据所计算出的第一导航路经74导引使用者从起始坐标(15，25)(使用者所在位置)移动到目标坐标(24，36)(景点坐标A)，当使用者移动到目标坐标(24，36)时，导航模块40将会将景点坐标A(24，36)变更为起始坐标(24，36)，并且会接收到显示列表中第二个景点坐标为景点坐标B(32，105)，并且将景点坐标B(32，105)设定为目标坐标。

接着，路径导航模块40会依据起始坐标(24，36)以及目标坐标(32，105)，于导航地图74中计算出起始坐标(24，36)至目标坐标(64，107)的最短路径做为第三导航路径77，并通过显示模块50将第三导航路程77显示于导航地图74中(步骤500)，第三导航路径77如(图3D)中细虚线所示。

借此提供使用者重新规划行程，使用者可以避免在景点C因为展览活动而产生的塞车问题，从而达到自动行程规划的功效。

当然，路径导航模块40可以接收列表生成模块30所生成显示列表中所有的景点坐标，再依照接收到的景点坐标及顺序设定为目标坐标。

并且，路径导航模块40除了会计算出起始坐标至目标坐标的最短路径做为导航路径，也可以在使用者需要替代路径时，路径导航模块40也会计算出起始坐标至目标坐标的替代路径。

接着，请同时参照图3D以及图3E所示，路径导航模块40会通过显示模块50将起始坐标计算出至目标坐标之路径记录于导航地图74，并且在导航过程中，以3D模拟道路并显示为导航画面78，以提供使用者更清楚的路径导航，更可以配合语音模块62，以话音提示进行路径导航的方向提示(步骤620)。

综上所述，可知本发明与先前技术之间的差异在于具有本发明通过景点地图上设有复数个景点，以及设有与各景点相对应的景点信息及景点坐标，使得使用者可以在单一电子地图中选择多个景点，并且依据景点选择的顺序，以景点坐标依序的进行导航，使得达到多个目标导航的技术手段。

借由此技术手段可以来解决背景技术所存在导航系统中起始位置以及终点位置设定操作不便的明题，进而达成操作简便并达到多目标导航的技术功效。

Claims (10)

1、一种多目标行程规划导航系统，其特征在于：该系统包括用于存储至少一景点地图的景点地图数据库和用于存储景点地图中多个景点信息及景点坐标的景点信息数据库，用于自景点地图数据库中选定使用者选取的景点地图，并自景点信息数据库中取得所选定的景点地图上的各个景点的景点信息以及景点坐标的选定地图模块；用于在所选定的景点地图上选定使用者选取的至少一景点，并且记录使用者所选定的景点的选定顺序的选定景点模块；用于将使用者所选定的景点及与该景点相对应的的景点信息以及景点坐标依照选定顺序生成显示列表的列表生成模块；依据全球定位系统取得起始坐标，并且读取列表生成模块所生成的显示列表中的景点坐标，然后将所读取的显示列表中的景点坐标设定为目标坐标，随后计算出起始坐标至目标坐标的导航路径，并根据该导航路径，将使用者从起始坐标指引至目标坐标进行导航的路径导航模块；用于显示景点地图、显示列表、导航地图或导航画面的显示模块；所述景点地图数据库和景点信息数据库分别接入选定地图模块，所述选定地图模块依次通过选定景点模块、列表生成模块、路径导航模块接入显示模块。

2、根据权利要求1所述的多目标行程规划导航系统，其特征在于：所述系统还包括有用于对列表生成模块所生成的显示列表中的景点选定顺序进行重新排序、删除不需要的景点信息的编辑模块，所述编辑模块接入列表生成模块。

3、根据权利要求2所述的多目标行程规划导航系统，其特征在于：所述系统还包括有用于从景点地图中撷取至少一个景点信息的信息撷取模块；用于根据信息撷取模块所撷取的景点信息调整显示列表中的景点信息以及景点坐标的顺序的列表调整模块；所述信息撷取模块通过列表调整模块接入列表生成模块。

4、根据权利要求3所述的多目标行程规划导航系统，其特征在于：所述系统还包括有通过用语音提示路程导航方向的语音模块，所述语音模块接入路径导航模块。

5、根据权利要求1至4中任一权利要求所述的多目标行程规划导航系统，其特征在于：所述导航路径为路径导航模块计算出的起始坐标至目标坐标的最短路径或替代路径。

6、一种实现权利要求1所述的多目标行程规划导航系统的多目标行程规划导航方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)自景点地图数据库中选定景点地图，并根据所选定的景点地图自景点信息数据库中选定该景点地图上各个景点的景点信息以及景点坐标；

2)自所选定的景点地图上选定至少一景点，并且记录选定景点的选定顺序；

3)将所选定景点的景点信息以及景点坐标依照选定的顺序生成显示列表；

6)依据全球定位系统取得起始坐标，并且依照显示列表中的景点的选定顺序读取景点坐标，将所读取的景点坐标设定为目标坐标，随后计算出起始坐标至目标坐标的导航路径并根据该导航路径，将使用者从起始坐标指引至目标坐标进行导航；

8)显示景点地图、显示列表、导航地图或导航画面。

7、根据权利要求6所述的多目标行程规划导航方法，其特征在于所述步骤3)和步骤6)之间还包括有步骤4)：对显示列表进行编辑。

8、根据权利要求7所述的多目标行程规划导航方法，其特征在于所述步骤4)和步骤6)之间还包括有步骤5)：自景点地图中撷取至少一景点信息，并依据此景点信息调整显示列表中的景点信息以及景点坐标的顺序。

9、根据权利要求8所述的多目标行程规划导航方法，其特征在于所述步骤6)和步骤8)之间还包括有步骤7)：依据导航路径进行语音提示，告知路径行进方向。

10、根据权利要求6、7、8或9所述的多目标行程规划导航方法，其特征在于：所述步骤8)中导航画面是以3D模拟道路并显示的画面。

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