[发明专利]用于三维显示数字公路图的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分用于三维显示数字公路图的方法以及一种根据权利要求10的前序部分所述的一种导航装置。

背景技术

现有技术已公开了一些导航装置。在这些导航装置中根据汽车的位置和该汽车的运动方向将公路图的一部分显示在一个显示屏上。其中，通常有不同的显示类型。这些类型根据作为它们基础的数据结构和由系统所执行的计算运算被分成为不同的类别。最简单的模式是一种二维显示一种包含有导航数据(平面、结条、点、路标)的矢量地图。为了尽可能容易地向汽车驾乘人员解释提供有关他们的环境的视觉信息供使用，相应地常常偏爱一种地图数据的透视显示。其中可供选择地这种显示可以包括一个不必要的平地的高度信息，或者仅仅是一个“平面”地图的三维显示。后一模式叫做段三维显示。在这两种情况中矢量地图的作为地图基础的数据在坐标转换的影响下必须换算成一种包括有一种透视显示的图像数据。通常使用一种线性的成象规范。按照该规范对那些在地图中存在的线条简单地投影它们的端点，并且重新与一条线连接。然后由这些线条组成填满的多角形。一台标准的CPU(Central Processing Unit)或者一台图像处理单元(Graphical Processing Unit)进行必要的三维矢量运算并且按硬件进行多边形描影。

通过下述措施达到透视印象，即将虚拟的观察位置选择在实际的车辆位置的上边。观察位置越高，则提供给使用人使用的信息越多，这些信息使用人从他的汽车中的他的位置在那种情况下是得不到的。为了更好的定向常常将汽车的位置也显示在地图上。

为了计算图象数据原则上可以使用任何一种产生立体效果的投影方法。其中特别是公开了一种中央投影。在这种投影中所有在地图中待成象的点通过连接线和投影中心连接。该投影中心和观察位置重合。所述连接线和投影平面的交叉点产生投影的图象。根据这样一个或者类似的投影在视觉显示中出现一条地平线。在该地平线的附近出现密密麻麻的公路、充满建筑物的平面等。对于导航装置的使用人来说这种视觉显示既在这个区域，也在地平线之上的表示空间的区域-该区域常常只包括一些装饰的结构-只包括少量的对他有用的信息。

发明内容

本发明的任务是加大对视觉显示的地平线附近的所述区域的利用，并且给使用人提供补充的信息。

根据本发明这个任务是借助一种具有权利要求1中所述特征的方法，或者借助一种具有权利要求10中所述特征的导航装置得以完成。

通过将重要的导航或者定向的信息作为图象元素画入第二区域可有利地更好地利用显示装置的用于视觉显示数字公路地图的整个表面。

在本发明的一个优选的方案中规定，重要的导航或者定向信息包括近区域指示。通过这一措施达到给使用人提供有关他在其中行驶，或者所处地区附近的地区情况的信息。

此外，优选地重要的导航或者定向的信息包括目的地或者目的路段方面的信息即特殊的自然环境的地理元素。在这种情况中使用人通过输入导航装置确定他的出行目的地和达到他的目的地他想走的路线。使用人也可附加地输入一些中间目的地，例如在这些中间目的地他想接收其他的同行人或者想作旅途休息。这些特殊的信息显示在地平线上方的区域中，而不盖住公路地图中的静态的信息。

此外优选地重要的导航或定向的信息包括城市、特别是大城市、或者交通路线、特别是高速公路的位置，或者也包括引人注目或者重要的地方或者公路。通过这一措施可以显示具有高度交通意义的元素、特别是重要的交通线路，即使它们距离汽车的实际位置有很大的地理距离，而在现有技术的显示中人们几乎分辨不出来。不同元素的交通重要性或者是作为特点在公路图中加以注明，或者是根据司机的输入确定。

特别优选的是重要的导航或者定向的信息画在涉及信息且伸长的地图元素，如公路、目标路段、高速公路等和一个圆圈-该圆圈的中心点是由汽车位置确定的-或者一条平行于地平线的直线之间的交叉点的上方。若投影或者作为视觉显示的计算的基础的地形测量信息也考虑到地球的曲率，也可计算出伸长的地图元素和地平线之间的交叉点。通过下述办法可有效地解决可能存在的歧义问题，即所选择的那个沿行驶方向附近的点。若将重要性作为参数则也可通过将目标分级的办法加以分辨。

此外，本发明的任务还通过根据本发明的导航装置得以完成。这个导航装置的特征在于，转换单元包括用于画出具有导航或者定向重要信息的图象元素的部分。

从在从属权利要求中所述的特征中得到本发明的其它优选的方案。

附图说明