[发明专利]产生用于导航装置的数据库的方法、输出三维地图的方法和导航装置

说明书

技术领域

本发明的实施方案涉及与通过导航装置输出三维地图相关联的方法和装置。本发明的实施方案尤其涉及产生用于导航装置的数据库的方法，涉及显示三维地图的方法，并且涉及允许输出三维地图(即，透视图)的导航装置。

背景技术

光学输出装置广泛用于导航装置中。这类输出装置可用于输出电子地图。因为电子地图可以显示在小型和/或便携式装置的屏幕上，所以电子地图的优点在于用途广泛并且小而紧凑。

三维(3D)地图(即，透视表示)，由于其高辨识品质，可能对用户有特殊价值。与传统的二维表示相比，当输出三维地图时，可以促进环境区(如街道交叉口)的辨识。

可以想到用于配置导航装置以使得可显示3D地图的各种方法。可以预先计算表示道路交叉口区域的透视图的图形图像并且将其存储在导航装置中。当将要显示3D地图时，这种方法就计算时间来说将是有效的，但是遭受灵活性的降低。如果存储图形图像的有界集合，用来表示交叉口类型的有限集合，那么这类图形图像与地形模型的整合可能有挑战性。

在另一种方法中，可以将数字地形模型(DTM)数据存储在导航装置中。导航装置可以在运行时计算传统数字地图的二维道路矢量到由DTM数据定义的表面上的投影。这种方法提供较高的灵活性，但是就计算时间和/或计算资源来说可能成本很高。EP1107189A2描述一种地图显示系统和方法，其中导航系统存储2D地图和地貌数据，所述2D地图和地貌数据需要由导航系统处理来准备3D地图数据。

发明内容

因此，需要在显示3D地图中提供灵活性的导航装置和方法。还需要在运行时允许产生道路段的透视图同时仅需要适度的计算资源的这类装置和方法。

根据实施方案，提供如独立权利要求中所述的方法和装置。从属权利要求定义实施方案。

根据一方面，提供一种产生用于导航装置的数据库的方法。在所述方法中，从2D地图数据库检索多个二维道路矢量，其中所述二维道路矢量中的每一个定义道路网络的道路段。检索数字地形模型数据，所述数字地形模型数据定义三维表面。针对所述多个检索的二维道路矢量中的每一个二维道路矢量，建立所述二维道路矢量沿预定义投影方向到所述三维表面上的投影。针对每一个二维道路矢量，基于所述建立的投影确定至少一个三维道路矢量，所述至少一个三维道路矢量包括位于所述至少一个三维道路矢量上的点的高度信息。将所述至少一个三维道路矢量存储在所述数据库中。用于产生所述数据库的步骤是在所述数据库被部署到导航装置之前执行。

使用所述方法，包括三维道路矢量(即，包括高度信息的道路矢量)的数据库是在所述数据库被部署到导航装置之前产生。预处理不包括位于道路段上的点的高度信息的传统2D地图数据，来产生包括道路段的这种高度信息的数据库。这允许在产生数据库的预处理阶段中执行计算成本高昂的步骤，如将二维道路矢量投影到三维表面上。当导航装置输出3D地图时，则不再需要在运行时执行这类投影步骤。可减少强加在用于在导航装置中产生3D地图的计算资源和/或计算时间上的需求。2D地图的二维道路矢量到三维表面上的投影不需要在车辆上计算。

产生数据库的方法可以由与车辆分离的电子装置来执行。可以将数据库部署到车辆的导航装置，例如通过通过有线或无线数据通信通道将数据库传输到导航装置的存储装置。

根据惯例，投影方向对应于平行于重力矢量的方向。这个轴将又称为z轴。高度信息可为沿投影方向的坐标并且将又称为z坐标。

三维道路矢量可具有不同的数据格式。为了说明，可以确定表示三维道路矢量的起点的(x,y,z)坐标的坐标3元组，和表示三维道路矢量的终点的(x,y,z)坐标的另一个坐标3元组。其它表示是可能的。为了说明，可以确定表示起点或终点中的一个的(x,y,z)坐标三元组的坐标3元组以及定义三维道路矢量的定向和三维道路矢量的长度的一对角度并且将其存储在数据库中。

定义三维道路矢量的数据可以使得所述数据提供关于道路段的起点与终点之间的高度差的信息。

为了确定至少一个三维道路矢量，针对位于建立的投影上的多个中间点，可以分别确定中间点距通过所述投影的初始点和所述投影的终点的直线的距离。所述距离是以传统方式分别确定为垂直于所述直线而定向的线的长度，所述线从各个中间点通到所述直线。因此，可以量化沿道路段的地形的不平坦性。可相应地选择以给定精度描述道路段所需要的三维道路矢量的数目。通过使用中间点距直线的距离来选择性地产生额外的三维道路矢量，可以使三维道路矢量的数目保持适度并且因此使数据库所需要的存储空间保持适度。