CN105180947B - 具提示信息的轨迹档的产生方法及导航方法 - Google Patents

Abstract

一种具提示信息的轨迹档的产生方法，包含：（A）读取一具有复数纪录点的原始轨迹档及一路网资料；（B）判断连续的两个纪录点位于该路网资料的道路上的状况，若该二纪录点位于该路网资料的道路上的状况不同，则针对该二轨迹点其中一者，建立一道路状态改变的提示信息；及（C）判断连续的三个以上纪录点的连线，若存在一大于一预设阈值的夹角，则针对该等纪录点中序列较前的其中一者建立一转弯的提示信息。当该轨迹档中所有纪录点皆完成处理，得到具提示信息的轨迹档。

Description

具提示信息的轨迹档的产生方法及导航方法

技术领域

本发明是有关于一种将既有资料重新处理的技术，特别是指一种轨迹档处理方法。

背景技术

现有的行动装置，包括导航装置以及智能型手机等，大多具有GPS定位功能。因此目前有许多使用者会在骑自行车、慢跑，甚至行走时，利用所述行动装置依据预定的规则(例如每10秒纪录一点)，按时序以GPS坐标的形式纪录「纪录点」，储存成一轨迹档。该轨迹档的内容包括复数个依序排列「纪录点」的GPS坐标。

该轨迹档可被发布到网络上，另一使用者可利用其具有导航功能的行动装置下载、读取，而在一电子地图上依据该等GPS坐标进行标示进而还原出轨迹。该轨迹即可作为导航路径，让该另一使用者据以依序地行经该等纪录点。

然而，这种轨迹档提供的讯息有限，需靠使用者依据现实环境，例如所见到的岔路、道路，不时地自行判断是否转弯、是否离开原本道路等。

发明内容

因此，本发明的目的，即在提供一种具提示信息的轨迹档的产生方法及其程序产品，针对原始轨迹档进一步处理而产生具有提示讯息的轨迹档，其被读取时能对使用者提供转弯、是否离开道路等提示。

本发明的另一目的，在于提供一种导航方法，用于读取该具提示信息的轨迹档并进行提示。

为达成上述目的，本发明具提示信息的轨迹档的产生方法，由一计算装置执行，该方法包含以下步骤：

（A）读取一原始轨迹档及一路网资料，该原始轨迹档包含有复数个序列的纪录点；

（B）判断连续的两个纪录点位于该路网资料的道路上的状况，若该二纪录点「位于该路网资料的道路上」的状况不同，则针对该二轨迹点其中一者，建立一道路状态改变的提示信息；及

（C）判断连续的三个以上纪录点的连线，若存在一大于一预设阈值的夹角，则针对该等纪录点中序列较前的其中一者，建立一转弯的提示信息。当该轨迹档中所有纪录点皆完成处理，得到一具提示信息的轨迹档。

较佳地，该步骤（C）包括：(C1)计算纪录点i-1与纪录点i的连线L1，与纪录点i与纪录点i+1的连线L2两者之间的夹角αi；(C2)判断该夹角αi是否大于一较接近90°的第一阈值，若是，则进行(C3)；(C3)建立该转弯的提示信息，并清除该αi的纪录。

更进一步，该步骤（C2）判断结果若否，则进行步骤(C4)，判断该夹角αi是否大于一小于该第一阈值的第二阈值，若是则进行步骤(C5)，与一先前储存的夹角αi-1进行累加，当累加结果大于一第三阈值，则进行步骤(C6) 建立该转弯的提示信息，并清除该αi与αi-1的纪录。

较佳地，该步骤(B)中，若序列在前纪录点在该路网资料的道路上，序列在后的纪录点不在该路网资料的道路上，则建立一「离开路网」的提示信息。另一方面，该步骤(B)中，若序列在前纪录点不在该路网资料的道路上，序列在后的纪录点在该路网资料的道路上，则建立一「进入路网」的提示信息。

较佳地，该步骤(B)中，若该二纪录点都在该路网资料的道路上，则进行步骤(D)，判断该二纪录点所在道路的路名是否相同，若否则进行步骤(E)，建立一「道路名称改变」的提示信息。

更进一步，该步骤(E)还依据该路网资料，进一步判断该二纪录点所在道路是否转折，若有转折，则所建立的提示信息为「道路名称改变且转弯」。

本发明内储用于产生具提示信息的轨迹档的程序的计算机程序产品，当计算机载入该程序并执行后，完成前述的具提示信息的轨迹档的产生方法。

本发明导航方法，由一导航装置执行，并包含以下步骤：

（a）读取一利用前述方法产生的具提示信息的轨迹档；

(b)接收一代表该导航装置所在位置的GPS定位资料；

(c)依据该GPS定位资料与该等纪录点进行比较；及

(d)当该GPS定位资料符合或接近其中一具有提示信息的纪录点，输出该提示信息。

本发明的功效在于，针对一般的内容仅包括多个纪录点的GPS坐标的轨迹档，进一步搭配路网资料而产生更有参考价值的「具提示信息的轨迹档」，对使用者提供更完善的协助。

【附图说明】

本发明其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一方块图，示意说明本发明所涉及的装置与资料之间的关系；

图2是一流程图，说明本发明具提示信息的轨迹档的产生方法的较佳实施例；

图3是一流程图，说明图2中有关连线转折判断的细部流程；

图4是说明在一原始轨迹档的一预定距离内的一相关于部分记录点的夹角之和的累积夹角；及

图5是说明根据该累积夹角判断是否转弯的优点。

【具体实施方式】

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1与图2，本发明具提示信息的轨迹档的产生方法是由一计算装置1执行。该计算装置1可以是桌上型计算机、平板计算机或智能型手机，其载入用于产生具提示信息的轨迹档的程序后，可执行如图2所示本发明具提示信息的轨迹档的产生方法的较佳实施例。前述用于产生具提示信息的轨迹档的程序以应用程序(APP)形式，透过网络行动应用程序商店供计算装置1下载安装，或以任何储存媒体形式储存而供计算装置1读取。

本发明具提示信息的轨迹档的产生方法的较佳实施例，包含以下步骤，针对该等纪录点一一进行判断而得到(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)及(G)七种结果，其中结果(A)、(C)、(D)、(F)及(G)分别会建立不同的提示信息，结果(B)、(E)不作提示。

步骤S01—首先，载入一原始轨迹档3及一路网资料4，该原始轨迹档3包含有复数个序列的纪录点。在本实施例，该原始轨迹档3共有n个纪录点，序号为i，i=1-n。本实施例所述路网资料4包含的内容非常广泛，任何有关道路的信息都可能已经或在未来被纳入图资供应者的路网资料内。路网资料包含但不限于以下提及的项目：位置点(及其坐标，及两两位置点构成的路网线段。有关于每个路网线段，还记载了它的位置与形状、路网线段的名称、所在的行政区、道路属性(车道数量、车道宽度、可以通行的方向、车道转弯限制、行车速限、允许行走的车辆种类等)、道路等级(国道、省道、县道、乡道、普通道路等)、道路功能(重要联通道路、一般道路、私人道路等)、道路材质(铺设道路、未铺设道路、碎石子路、鹅卵石路等)。

路网资料还包含两条以上的路网线段是透过哪一个位置点连接；某一路网线段上的车辆往某一位置点行进时，可以通往哪些路网线段及不能通往哪些路网线段。当许多的路网线段被集合起来，就成为路网资料。

步骤S02—读取该原始轨迹档3中的纪录点i以及纪录点i+1，也就是说，一第i记录点及一第i+1记录点。其中，i是一正整数，并介于1与n-1之间。

步骤S03—将该纪录点i+1与该路网资料4比对，判断该纪录点i+1是否位于该路网资料4的道路上？若否，表示该纪录点落在路网资料4所未记载的小径或者非道路位置，接续执行步骤S04；若是，则执行步骤S08。

步骤S04—将记录点i与路网资料4比对，判断该纪录点i是否位于该路网资料4的道路上？若否，表示连续两纪录点都是落在路网资料4所未记载的小径或者非道路位置，执行步骤S05；若是，则判断结果属于(C)，针对纪录点i建立「离开路网」的提示，用以提醒使用者在行进到纪录点i时预先获得即将「离开路网」的提示。当然，实作上也可以是针对纪录点i+1建立「离开路网」的提示，让使用者确知已离开路网，原则固定即可。

步骤S05—储存不在路网资料4的道路上的纪录点i、i+1。

步骤S06—接着，针对纪录点i、i+1建立连线Li并纪录。上述步骤S05及步骤S06是用以进行转折判断的预处理步骤。

步骤S07—进行转折判断，执行完此步骤会得到判断结果(A)建立「转弯」的提示信息，或者得到判断结果(B)，判断为无连线转折，不建立任何提示。由于一般来说，使用者在没有道路的环境下较难判断是否转弯，因此本发明针对原始轨迹档3中的纪录点落在未记载的小径或非道路位置，特别进行转折判断。这部分流程配合图3进行以下说明。

步骤S71—首先，由于已经取得纪录点i、i+1的连线Li，在此步骤判断是否纪录点i-1与纪录点i的连线Li-1也已经建立并纪录？记录点i-1就是该原始轨迹档3中的第i-1记录点。特别值得一提的是：在这步骤中，i是一正整数，并介于2与n-1之间。若是，表示先前处理的纪录点i-1也不在道路上，可一起纳入进行转折判断，接续进行步骤S72；若否，表示先前处理的纪录点i-1应在道路上，还没有搜集到连续三点，因此判断结果为(B)，无连线转折。

步骤S72—计算纪录点i-1与纪录点i的连线Li-1的方位角θi-1，计算纪录点i与纪录点i+1的连线Li的方位角θi。

步骤S73—利用方位角θi-1与方位角θi计算出连线Li-1与连线Li之间的夹角αi。举例来说，方位角θi-1与方位角θi之间的一差值。

步骤S74—接下来，判断夹角αi是否大于一预设的较接近90°的第一阈值，例如70°。若是，则代表连续三个纪录点i-1、i、i+1已经构成够大的转折，判断结果属于(A)，因此针对纪录点i建立「转弯」的提示信息，用以提醒使用者在行进到纪录点i时获得应「转弯」的提示。当然，实作上也可以是针对纪录点i-1建立「转弯」的提示，让使用者预先被提醒应转弯，原则固定即可。特别说明的是，此时应清除所有夹角纪录，包括夹角αi以及下文中将说明的夹角αi-1。

步骤S75—当上述在步骤S74判断为夹角αi不大于第一阈值，则接着判断是否大于一小于该第一阈值的第二阈值，例如10°。此步骤的用意在于，有时候转弯是渐进式、弯弧的，这种转弯较佳地也应提供提示。此步骤若判断为否，表示夹角αi极微小，判断结果应为(B)，无连线转折，也不会有转弯提示被产生，并清除所有夹角纪录。

步骤S76—上述步骤S75若判断为是，表示夹角αi虽不是明显弯折，但仍有意义，因此接续判断有没有上一个夹角αi-1，也就是利用纪录点i-2、i-1、i计算出来的夹角。若否，表示纪录点i-1、i、i+1可能是连续弯弧的起点，则进入步骤S77。否则，则进入步骤S78。

步骤S77，储存或记录该夹角αi，并判断结果为(B)，也就是没有转弯提示被产生。若下一纪录点也进入到步骤S76的判断，则可进行该夹角的累加。

步骤S78—将夹角αi与夹角αi-1进行累加，得到累积夹角βi，并判断累积夹角βi是否大于一第三阈值(例如：45度)，若是表示弯折够大，则判断结果为(A)，即针对纪录点i建立「转弯」的提示信息，让使用者确知已经转弯，但实作上不以在纪录点i建立转弯提示为限。此时清除所有夹角纪录。否则(若否)，则进行步骤S79。

在一实施例中，该累积夹角βi相关于在该原始轨迹档3的该等记录点的一取样频率，且可以相关于在该原始轨迹档3的一预定距离内的部分记录点的夹角的和(如图4)，该取样频率及该预定距离可以根据试探法(Heuristic Techniques)而被决定。如此一来，根据该累积夹角αi，就可以获得在方向移动上的变化。

步骤S79—若夹角βi未大于该第三阈值，则在本步骤将夹角βi纪录为夹角αi-1，若下一纪录点进入到步骤S76的判断，则可进行累加。此情况下判断结果应为(B)，无连线转折。

以上为连线转折的说明。再参阅图2，以下针对当纪录点i+1在道路上的情况进行说明。

步骤S08—将记录点i与路网资料4比对，判断该纪录点i是否位于该路网资料4的道路上？若否，表示记录点i原本不在道路上，但纪录点i+1已经落在道路上，位于该路网资料的记录点i、i+1之间的道路上的状况不同，判断结果为(D)，针对纪录点i建立一「进入路网」的提示信息。

当步骤S08的判断是记录点i在该路网资料4的道路上，表示连续二记录点i、i+1都在该路网资料4的道路上，则进入步骤S09。步骤S09，接着判断两个纪录点所在道路的路名是否相同？若是，则表示在二记录点i、i+1之间的道路无变化，判断结果应为(E)，即不建立提示；若否，则接续进行步骤S10。

步骤S10—依据该路网资料，进一步判断该二纪录点所在道路是否转折？这部分具体判断技术，可利用任何现有判断道路转折的处理方式，亦可套用类似图3步骤S73~S74的方式，判断道路夹角，本实施例不以特定道路判断方式为限。本步骤若判断两道路未构成转折，则属于结果(F)，只须建立一「道路名称改变」的提示信息。本步骤若判断两道路构成转折，则属于结果(G)，建立一「道路名称改变且转弯」的提示信息。

特别值得一提的是：步骤S72~S79也可以被利用来执行步骤S10。此时，该累积夹角βi的计算还相关于位在该路网线段的连续二记录点i、i+1的道路宽度，如一道路宽度为15米及一道路宽度为30米。比较该累积夹角βi与该第三阈值的一个目的是为了排除一使用者在该路网资料4的该路网线段沿着一扭曲的路径移动而有很多次的小转弯但没有离开该路网线段。图5说明根据该累积夹角判断是否转弯的优点，以区分如图5中的右图与图5中的左图的二种态样。

当得到上述任何判断结果，接续都是进行步骤S11的判断，若i=n则结束流程，表示该轨迹档中所有纪录点皆完成处理，得到一具提示信息的轨迹档5(如图1)。若i不等于n，表示尚未处理完成，令i=i+1，并回到步骤S02。

该具提示信息的轨迹档5可被发布到网络上，另一使用者可利用一导航装置2下载、读取，而在电子地图上依据该等轨迹点的GPS坐标进行标示进而还原出轨迹。该轨迹即可作为导航路径，让该另一使用者据以依序地行经该等纪录点。该导航装置2泛指任何具有导航功能的平板计算机、智能型手机，及专用于导航的设备。

该导航装置2读取利用前述方法产生的具提示信息的轨迹档5之后，可接收一代表该导航装置2所在位置的GPS定位资料，并依据该GPS定位资料与该等纪录点进行比较。当该GPS定位资料的坐标符合或接近其中一具有提示信息的纪录点，则输出该纪录点对应的提示信息。

综上所述，本发明针对一般的内容仅包括多个纪录点的GPS坐标的轨迹档，进一步搭配路网资料而产生更有参考价值的「具提示信息的轨迹档」，对使用者提供更完善的协助，故确实能达成本发明的目的。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种具提示信息的轨迹档的产生方法，由一计算装置执行，其特征在于，该方法包含以下步骤：

(A)读取一原始轨迹档及一路网资料，该原始轨迹档包含有复数个序列的纪录点；

(B)判断连续的两个纪录点位于该路网资料的道路上的状况，若该二纪录点位于该路网资料的道路上的状况不同，则针对该二纪录点其中一者，建立一道路状态改变的提示信息；及

(C)判断连续的三个以上纪录点的连线，若存在一大于一预设阈值的夹角，则针对该些纪录点中序列较前的其中一者，建立一转弯的提示信息；

当该轨迹档中所有纪录点皆完成处理，得到一具提示信息的轨迹档。

2.根据权利要求1所述的具提示信息的轨迹档的产生方法，其特征在于，该步骤(C)包括：

(C1)计算第1纪录点与第2纪录点的连线Li-1，与第2纪录点与第3纪录点的连线Li两者之间的夹角αi；

(C2)判断该夹角αi是否大于一较接近90°的第一阈值，若是，则进行(C3)；及

(C3)建立该转弯的提示信息，并清除该αi的纪录。

3.根据权利要求2所述的具提示信息的轨迹档的产生方法，其特征在于，该步骤(C2)判断结果若否，则进行步骤(C4)，判断该夹角αi是否大于一小于该第一阈值的第二阈值，若是则进行步骤(C5)，与一先前储存的夹角αi-1进行累加，当累加结果大于一第三阈值，则进行步骤(C6)建立该转弯的提示信息，并清除该αi与αi-1的纪录。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的具提示信息的轨迹档的产生方法，其特征在于，该步骤(B)中，若序列在前纪录点在该路网资料的道路上，序列在后的纪录点不在该路网资料的道路上，则建立一离开路网的提示信息。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的具提示信息的轨迹档的产生方法，其特征在于，该步骤(B)中，若序列在前纪录点不在该路网资料的道路上，序列在后的纪录点在该路网资料的道路上，则建立一进入路网的提示信息。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的具提示信息的轨迹档的产生方法，其特征在于，该步骤(B)中，若该二纪录点都在该路网资料的道路上，则进行步骤(D)，判断该二纪录点所在道路的路名是否相同，若否则进行步骤(E)，建立一道路名称改变的提示信息。

7.根据权利要求6所述的具提示信息的轨迹档的产生方法，其特征在于，该步骤(E)还依据该路网资料，进一步判断该二纪录点所在道路是否转折，若有转折，则所建立的提示信息为道路名称改变且转弯。

8.一种导航方法，由一导航装置执行，其特征在于，包含以下步骤：

(a)读取一利用权利要求1所述的具提示信息的轨迹档的产生方法产生的具提示信息的轨迹档；

(b)接收一代表该导航装置所在位置的GPS定位资料；

(c)依据该GPS定位资料与该等纪录点进行比较；及

(d)当该GPS定位资料符合或接近其中一具有提示信息的纪录点，输出该提示信息。