CN101573590A - 导航装置及用于显示导航信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示导航信息的方法和一种被编程有地图数据库和软件的导航装置，所述导航装置：可操作以在道路导航地图上显示所述装置的当前位置；可操作以将若干图标保存在至少一个目录中；可操作以将若干图标显示于屏幕上，使得用户可选择至少一个图标；可操作以将指派给所述当前位置的所述至少一个图标显示于所述道路导航地图上；以及可操作以从外部装置接收至少一个图标，使得所述用户可借助所述导航装置的接口将至少一个图标添加到所述至少一个目录。

Description

导航装置及用于显示导航信息的方法

技术领域

本发明涉及可显示导航信息的导航装置。所述装置尤其适用为车用导航系统。

背景技术

基于GPS(全球定位系统)的现有技术导航装置是众所周知的，且广泛被采用作为车用导航系统。所述基于GPS的导航装置涉及在功能上连接到外部(或内部)GPS接收器的计算装置，所述计算装置能够确定其全球位置。

此外，所述计算装置能够确定开始地址与目的地地址之间的路线，所述开始地址和目的地地址可由计算装置的用户输入。通常，计算装置由软件启用以用于从地图数据库计算开始地址位置与目的地地址位置之间的“最佳”或“最优”路线。“最佳”或“最优”路线是基于预定标准来确定的，且无需一定为最快或最短的路线。选择沿其引导驾驶者的路线可能为非常复杂的，且选定路线可针对确定道路选择的因素而考虑现有和预测的交通及道路条件、关于道路速度的历史信息以及驾驶者自身的偏好。另外，所述装置可持续监视道路及交通条件，且提供或选择由于改变的条件而改变旅程的剩余部分将要经由其进行的路线。基于各种技术(例如，移动电话呼叫、固定相机、GPS车队跟踪)的实时交通监视系统正用于识别交通延迟以及将信息馈送到通知系统中。

导航装置可通常安装在车辆的仪表板上，但还可形成为车辆或汽车收音机的车载计算机的一部分。导航装置还可为手持式系统(的一部分)，所述手持式系统例如为PDA(个人导航装置)、媒体播放器、移动电话等。用户与导航装置交互以告诉导航装置他们希望进行的旅程。装置选择用于所述旅程的路线。用户可干预或引导路线选择过程。所述装置提供视觉和可听指令以向用户展示车辆的当前位置，并沿着所选择路线引导用户。用户与装置的交互可通过触摸屏、通过操纵柱装式远程控制件、通过语音激活或通过任何其它合适的方法来进行。

通过使用从GPS接收器导出的位置信息，计算装置可以规则的时间间隔确定其位置且可向用户显示车辆的当前位置。导航装置还可包含用于存储地图数据的存储器装置和用于显示地图数据的选定部分的显示器。

而且，其可提供如何通过在显示器上显示的和/或作为来自扬声器的可听信号(例如，“100米后左转”)而产生的适当导航方向来为所确定的路线导航的指令。描绘将要完成的动作的图形(例如，指示前方左转的左箭头)可在状态栏中显示，且还可在地图本身中重叠在适用的交叉路口/转弯处等上。已知使车用导航系统能够允许驾驶者在沿着由导航系统计算出的路线驾驶汽车时起始路线重新计算。

这在车辆面临施工工程或严重交通拥挤的情况下为有用的。还已知使用户能够选择由导航装置部署的路线计算算法的种类，从而(例如)从“正常”模式和“快速”模式(其在最短时间内计算出路线，但不会探索如正常模式那么多的替代性路线)中进行选择。

还已知允许使用用户定义的标准来计算路线；举例来说，用户可能更喜欢由装置计算出风景路线。装置软件接着将计算出各种路线，且更偏重于沿其路线包括最高数目的被标志为(例如)风景名胜的关注点(称为POI)的那些路线。

为了确定开始地址与目的地地址之间的路线，导航装置使用地图数据。依据所存储的或输入的偏好(最短路线、最快路线、风景路线、……)，导航装置使用所存储的地图数据来计算“最佳”路线。然而，“最佳”路线可随着时间而有所不同，这取决于道路上的当前情形。其可例如取决于道路的某些路段上的车辆数量，可能的交通阻塞、交通拥挤、改道等。

US 2002/0128770A1描述了一种用以向驾驶者提供关于道路上的情形的实时信息的系统。所述系统使用相机来拍摄地球表面的图片。所述相机可为定位在地面上的相机或可为定位在卫星上的相机。服务器将图片(的一部分)传输到安装在客户车辆上的导航装置。导航装置经布置以显示所接收的图片，以允许客户评估道路上的情形。

已知的导航装置经布置以考虑不断变化的道路情形和条件。此类导航装置经布置以从服务器接收关于交通阻塞的信息。导航装置在规划路线时使用此信息，或此信息可用于重新制定已经规划的路线。例如使用嵌入在道路表面中的测量经过车辆的速度的检测系统来收集关于交通阻塞的信息。

EP 1 611 416 A1描述了一种导航装置。用户可通过触摸屏幕来将2D或3D导航地图完整地形成到菜单屏幕，所述菜单屏幕显示一个或一个以上选项，所述选项在通过进一步的触摸动作而被选择的情况下起始重新计算来查找偏离规划路线的绕路。

发明内容

本发明的目的是提供一种导航装置，且本发明的另一目的是提供一种允许更灵活的设计的方法。

根据独立权利要求的导航装置和方法可满足此需要。

本发明的一方面是一种被编程有地图数据库和软件的导航装置。所述导航装置可操作以在道路导航地图上显示所述装置的当前位置。优选地从所测量的实际地理位置导出所述装置的当前位置。例如，可估计GPS信号以导出当前位置。

所述导航装置可操作以将若干图标保存在至少一个目录中。将所述图标保存在内部存储器或外部存储器中。所述外部存储器是(例如)可插入到导航装置的卡槽中的存储卡。

所述导航装置可操作以将若干图标显示于屏幕上，使得用户可选择至少一个图标。在进一步的改进中，连续地显示所述图标。在另一个进一步的改进中，所保存的图标可显示于列表中以从其进行选择。

所述导航装置可操作以将指派给所述当前位置的所述至少一个图标显示于所述道路导航地图上。

所述导航装置可操作以从外部装置接收所述至少一个图标，使得用户可借助所述导航装置的接口而将至少一个图标添加到所述至少一个目录。在进一步的改进中，所述接口是无线连接、电缆连接和存储卡槽中的至少一者。

所述装置优选地可操作以与所述外部装置交换图标。举例来说，所述接口是SD存储卡的槽或USB(通用串行总线)连接器或无线蓝牙连接。在进一步的改进中，实施用于改变图标的用户接口菜单。在进一步的改进中，软件正在所述外部装置(例如，个人计算机)上运行，所述外部装置经由所述接口与导航装置交互，使得可由用户创建所述图标，且然后可将所创建的图标引入到所述导航装置。

在本发明的实施例中，所述装置可操作以使用所述导航装置的所述接口来将至少一个图标传输到所述外部装置。为了传输所述至少一个图标，优选地由用户使用图形用户接口来选择所述至少一个图标，且然后将其传输到所述外部装置(例如，个人计算机或存储卡)上的目的地目录。

在本发明的优选实施例中，导航装置可操作以将所接收的图标的大小自动调整到预定大小以用于在所述道路导航地图上显示。在用于调整图像大小的进一步改进中，减少所述图标的像素数目。

在本发明的另一实施例中，导航装置可操作以缩放所述道路导航地图。依据缩放因数而放大或缩小所述至少一个图标。在进一步的改进中，依据所显示的道路大小而另外缩放所述图标。

在本发明的另一实施例中，导航装置可操作以在二维视图与三维视图之间改变道路导航地图。将第一图标指派给所述二维视图，且将第二图标指派给所述三维视图。因此，基于用户分别选择2D视图或3D视图而自动加载图标。如果使用向量图形，则优选地从对应的向量数据再现第一图标和第二图标。

在本发明的另一实施例中，所述导航装置可操作以在日间视图与夜间视图之间改变道路导航地图。将第一图标指派给所述日间视图，且将第二图标指派给所述夜间视图。因此，基于用户分别选择日间视图或夜间视图而自动加载图标。如果在进一步的改进中使用向量图形，则优选地改变所述向量图形的平面的色彩以创建所述第一图标和所述第二图标。

在优选实施例中，所述至少一个图标是二维图像。接受处于预定义分辨率范围中的图像。在替代的改进中，将阻止不使用预定义规格的图像。作为替代，使用默认图像。

在另一实施例中，所述至少一个图标是向量图形。在需要时再现所述图标的当前视图。在另一实施例中，所述向量图形是三维的。依据用户正观看图标的角度，使用向量数据来估计图标的外观。举例来说，如果导航地图视图在顶部为北方，且所述装置正向南驾驶，则从三维向量图形数据再现汽车的前视图。如果汽车正向西驾驶，则再现汽车的左侧视图，且以此类推。

在本发明的另一实施例中，所述至少一个图标是动画的，这取决于至少一个所估计或所测量的参数，如日间、夜间、速度、加速、减速或距离。

在本发明的另一实施例中，一种色彩(例如，红色-RGB 255，0，0)是透明的，从而展示所述道路导航地图的在其下方的部分。这对于汽车窗户、空闲空间等是有用的。

本发明的另一方面是一种显示导航信息的方法。所述方法部署在被编程有地图数据库和软件的导航装置中，所述导航装置可操作以在道路导航地图上显示所述装置的当前位置。

将若干图标保存在至少一个目录中。

将所述若干图标显示于屏幕上，使得用户可选择至少一个图标。

将指派给所述当前位置的所述至少一个图标显示于所述道路导航地图上。

从外部装置接收至少一个图标，使得用户可借助所述导航装置的接口而将至少一个图标添加到所述至少一个目录。

附图说明

从下文描述的实施例将容易明白本发明的这些及其它方面，且将参看下文描述的实施例来对其进行阐明。将参看附图来描述本发明，在附图中

图1展示具有若干图标的示意性显示；

图2展示在道路导航地图上指派给当前位置的用户特定图标；

图3和图4展示道路导航地图上的用户特定图标，其中根据缩放因数来缩放图标的大小；以及

图5展示连接到外部装置的导航装置的示意图。

具体实施方式

导航器软件例如在触摸屏(即，触笔控制的)Pocket PC供电的PDA装置上运行。当PDA与GPS接收器耦合时，其提供基于GPS的导航系统。组合的PDA和GPS接收器系统被设计成用作车内导航系统。本发明还可以导航装置的任何其它布置来实施，例如具有整合的GPS接收器/计算机/显示器的布置。导航装置可实施任何种类的位置感测技术且不限于GPS；因此，其可使用其它种类的GNSS(全球导航卫星系统)(例如，欧洲伽利略系统)来实施。同样，其不限于基于卫星的位置/速度系统，而是可同样使用基于地面的信标或使得所述装置能够确定其地理位置的任何其它种类的系统来部署。

在图1中，使用“偏好”菜单来显示九个不同的预定义符号31到39。在屏幕上显示若干图标31到39，使得用户可从图像列表中选择至少一个图标(31-39)。用户可通过在图像31到39的位置处轻敲触敏屏幕来选择这些图像31到39中的一者。随后，选定的图标(31-39)取代先前的图标(31-39)。每一图标(31-39)由单一色彩30围绕，所述单一色彩30在导航视图中为透明的。在图1的示范性实施例中，所述色彩30为白色。另外，图标32的汽车的窗玻璃包含所述色彩30，从而产生图2中所示的透明效果。

为了在道路导航地图上显示装置的当前位置，选定图标(31-39)在道路导航地图上处于所述装置的位置处。图1的图标31到39保存在导航装置的内部存储器或外部存储器的至少一个目录中。例如，使用根目录。因此，用户能够将一些新图像添加到所述目录中，且能够使用所述添加的替代图像来改变导航地图1视图中的当前位置图标(31-39)。外部存储器为(例如)存储卡。在选择至少一个图标(31-39)之后，在所述道路导航地图1上显示指派给当前位置的所述至少一个图标(31-39)。

导航器软件当在PDA上运行时导致导航装置致使显示图2中所示的正常导航模式屏幕。

此视图使用文本、符号、语音引导和移动地图的组合来提供驾驶指令。关键的用户接口元件为以下内容：

在图2中，日间视图3D地图1占据大部分屏幕。地图1使用图标32来展示用户的汽车。另外，地图1展示用户的汽车的周围环境，其以使得汽车的移动方向始终为“向上”的方式来旋转。状态栏2横跨屏幕的底部四分之一。装置本身使用常规的GPS位置查找来确定的所述装置的当前位置及其定向(从其行进方向推断出)由图标32描绘。由装置(使用存储在装置存储器中的应用于存储在装置存储器中的地图数据库中的地图数据的路线计算算法)计算出的路线展示为变暗的路径4，其与给出行进方向的箭头重叠。在变暗的路径4上，由覆盖在路径4上面的箭头示意性地描绘所有主要动作(例如，转弯、十字路口、环岛等)。在邻近于所显示的高速公路本身处显示高速公路的编号5(此处为N525)。

状态栏2还在其左手侧处包括描绘下一动作的示意图6(此处为右转)。状态栏2还展示到下一动作的距离7(即，右转-此处距离为220米)，其从由装置计算出的整个路线的数据库(即，定义将要采取的路线的所有道路和相关动作的列表)中提取。状态栏2还展示当前道路的名称8、到达之前的所估计时间9(此处为15分钟)、实际所估计的到达时刻10(15∶42)和到目的地的距离11(7.1km)。在移动电话型信号强度指示符12中展示GPS信号强度。

在最简单的情况下，指示当前位置的图标32为使用从24×24像素到128×128像素的分辨率的简单二维图像。用户可引入任何图片大小。图片大小被自动调整到所需要的分辨率。举例来说，用户可对其自身的汽车拍照，且将对应的图像(例如，使用2兆像素分辨率)引入到其中存储图标的目录。接着将图像的大小自动调整到所述图标的预定大小，使得宽度和高度均不超过(例如)80像素。例如，可使用bmp、jpg或gif图像。或者，可使用(例如)使用png的向量图形。

图标32的挡风玻璃的一部分是透明的，因此用户可透过图标32的图像看到道路。为了实现此效果，将一种色彩(例如，红色(RGB 255，0，0))处理为透明色彩。当然，可将另一种色彩(如绿色)用作透明色彩。

在另一实施例中，图2的图标32是动画的。在装置正在移动(因此地理位置正在改变)的情况下，轮胎322看起来正在旋转。另一种可能性是使用指示符，图标31的灯321在靠近下一转弯时开始指示。为了实现此效果，指示符的色彩在黑色与黄色之间周期性地改变。另外，图标32在夜间视图中改变。在此情况下，可使用红色前灯。

图3和图4展示其它地图视图。通过使用按钮20a和20b，能够将当前视图拉近和拉远。如图3和图4的实施例中所示，根据导航视图的当前缩放水平来缩放图标31a/31b的大小。因而，在图3中，拉近产生较详细的视图，因此图标31a的大小较大。在图4中，拉远产生较不详细的视图，因此图标31b的大小较小。

如果使用二维视图而非图2到图4的三维视图，则可使用第二对应的图标(未图示)。例如，如果选择图标31，则将使用同一汽车的图像，其从顶部展示汽车。或者，将仅以三维视图展示选定图标31到39。在此情况下，在二维视图中将仅显示默认符号。

装置本身的实际物理结构可基本上与任何常规的手持式计算机相同，除了整合的GPS接收器或来自外部GPS接收器的GPS数据馈送之外。因此，存储器存储路线计算算法、地图数据库和用户接口软件；微处理器解译并处理用户输入(例如，使用装置触摸屏来输入开始和目的地地址以及所有其它控制输入)，且部署路线计算算法来计算最优路线。“最优”可指例如最短时间或最短距离等标准或某些其它用户相关因素。

更具体来说，用户使用虚拟键盘以正常方式将他的开始位置和所需的目的地输入到在PDA上运行的导航器软件中。用户接着选择计算行进路线的方式：提供有各种模式，例如“快速”模式，其非常迅速地计算出路线，但所述路线可能不是最短的；“完全”模式，其考虑所有可能的路线并找出最短的路线，但花费较长时间来计算等。其它选项是可能的，其中用户定义具有风景的路线-例如，经过最多的被标记为著名美景景色的POI(关注点)，或经过最多的儿童可能感兴趣的POI，或使用最少的交叉路口等。

道路本身在地图数据库(其为在PDA上运行的导航器的一部分(或另外可由导航器存取))中被描述为线，即向量(例如，道路的开始点、结束点、方向，其中整个道路由数百个此类区段组成，每一区段唯一地由开始点/结束点方向参数定义)。

于是，地图是此类道路向量加上关注点(POI)加上道路名称加上其它地理特征(如公园边界、河流边界等)的集合，所有这些均按照向量来定义。在对应于或与GPS坐标系统相关的坐标系统中定义所有地图特征(例如，道路向量、POI等)，从而使得能够将通过GPS系统确定的装置位置定位到地图中所示的相关道路上。

路线计算使用复杂的算法，所述算法为导航器软件的一部分。应用所述算法来对大量潜在的不同路线进行评分。导航器软件接着对照用户定义的标准(或装置默认值)(例如，完全模式扫描)使用风景路线、经过的博物馆和没有测速相机来评估所述路线。接着由PDA中的处理器计算出最佳满足所定义的标准的路线，且接着将其存储在RAM中的数据库中以作为向量、道路名称和将要在向量结束点处完成的动作(例如，对应于沿着路线的每一道路的预定距离，例如在100米后左转到街道x中)的序列。

在图5中，导航装置40连接到外部装置50。在图5的示范性实施例中，外部装置50是个人计算机，其可连接到因特网。在图5中，展示将导航装置40连接到外部装置50的若干可能性，但一次仅需要一个连接。导航装置50可操作以从外部装置50接收至少一个图标，使得用户可将至少一个图标添加到所述装置的存储器的至少一个目录。所述存储器可为内部或外部存储器，如存储卡42。导航装置40包含用以接收图标的接口。在图5中，导航装置40包含用于存储卡42的卡槽41。或者，可经由电缆43接收图标。在此情况下，所述接口包含驱动器和接收器以用于经由所述电缆43传输的信号。所述电缆连接43为(例如)USB电缆。

或者，导航装置40和个人计算机50以无线方式连接。对于无线连接44，优选地使用蓝牙连接。因此，导航装置40包含收发器作为所述接口，所述收发器可操作以用无线方式进行接收和发射。通过使用因特网连接，用户能够共享或下载将要使用的图标。

在不脱离本发明的范围的情况下，所属领域的技术人员将明白本发明的各种修改和更改，且应理解，本发明不应过度限于所述说明性实施例。

Claims (11)

1.一种被编程有地图数据库和软件的导航装置(40)，所述导航装置(40)

可操作以在道路导航地图(1)上显示所述装置的当前位置，

可操作以将若干图标(31到39)保存在至少一个目录中，

可操作以将所述若干图标(31到39)显示于屏幕上，使得用户可选择至少一个图标，

可操作以将指派给所述当前位置的所述至少一个图标(31a、31b、32)显示于所述道路导航地图(1)上，以及

可操作以从外部装置(50)接收至少一个图标，使得所述用户可借助所述导航装置(40)的接口(41、43、44)将至少一个图标添加到所述至少一个目录。

2.根据权利要求1所述的装置，其可操作以使用所述导航装置(40)的所述接口(41、43、44)将至少一个图标传输到所述外部装置(50)。

3.根据前述权利要求中任一所述的装置，其可操作以将所接收的图标的大小自动调整到预定大小以用于在所述道路导航地图(1)上显示。

4.根据前述权利要求中任一所述的装置，其可操作以缩放所述道路导航地图(1)，其中所述至少一个图标依据缩放因数而被放大或缩小。

5.根据前述权利要求中任一所述的装置，其中至少一种色彩(30)是透明的，从而展示所述道路导航地图(1)在其下方的一部分。

6.根据前述权利要求中任一所述的装置，其可操作以在二维视图与三维视图之间改变所述道路导航地图(1)，其中第一图标被指派给所述二维视图，且第二图标被指派给所述三维视图。

7.根据前述权利要求中任一所述的装置，其可操作以在日间视图与夜间视图之间改变所述道路导航地图(1)，其中第一图标被指派给所述日间视图，且第二图标被指派给所述夜间视图。

8.根据前述权利要求中任一所述的装置，其中所述至少一个图标是二维图像。

9.根据权利要求1到7中任一所述的装置，其中所述至少一个图标是向量图形。

10.根据前述权利要求中任一所述的装置，其中所述至少一个图标是动画的，这取决于如日间、夜间、速度、加速、减速或距离等至少一个所估计或所测量的参数。

11.一种显示导航信息的方法，所述方法部署在被编程有地图数据库和软件的导航装置(40)中，所述导航装置(40)可操作以在道路导航地图(1)上显示所述装置的当前位置，其中

将若干图标(31到39)保存在至少一个目录中，

将所述若干图标(31到39)显示于屏幕上，使得用户可选择至少一个图标，

将指派给所述当前位置的所述至少一个图标显示于所述道路导航地图(1)上，以及

从外部装置(50)接收至少一个图标，使得所述用户可借助所述导航装置(40)的用户接口(41、43、44)将至少一个图标添加到所述至少一个目录。

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