CN101650193A - 一种导航显示界面及显示方法 - Google Patents

Abstract

提供一种导航显示界面，其包括有表示车辆位置与朝向的车辆图标、表示目的地方位和距离的目的地图标、表示南北方位的指南针图标，该车辆图标、目的地图标与指南针图标组合成同一个导航图标显示在显示界面上。显示界面的显示方法是通过GPS信号获取相关数据，然后计算车辆行驶的航向角和目的地方位角，然后将车辆行驶信息、目的地信息，以及南北方向显示在同一个图标上。本发明导航显示界面在同一个导航图标上同时显示了车辆位置、行驶朝向、目的地方位及距离，驾驶者不用转移目光便可在一个图标中同时了解目的地位置、方向、距离以及南北朝向等行车信息，并且可以得到明确的车辆行驶方向。

Description

一种导航显示界面及显示方法

【技术领域】

本发明涉及一种导航仪，尤其是指车用导航系统的显示界面及显示方法。

【背景技术】

在驾车外出时如果对道路不熟悉，有时会求助于地图，但驾车过程中边驾车边看地图多有不便而且可能因分散注意力造成行车安全隐患，为解决这种问题，令驾驶者可在驾车时便捷的查阅道路情况和目的地方向距离，查找到达目的地最便捷的路径，诞生了电子导航仪。导航仪简单直观的显示了现车所在地与目的地之间的路线、距离、路程、方向等信息。现有的导航仪的实现方式一般都是将车辆所在位置、车头朝向、目的地位置割裂分离显示，如图1所示，在人机界面上采用一个三角形或者箭头或者小车的图标来表示自身车辆在地图上的位置，然后在画面另外的地方用一个指南针来表示车头的朝向，这样的显示方式，使用者为获得需要的信息需要转移视线，分散注意力。如果车辆所在位置与目的地距离较远，地图放大，则目的地无法显示在地图上，导致驾驶者不明白目的地方位，驾车方向感减弱；如果缩小地图，则目的地虽然可以显示，但行驶方向由于地图缩小而看不清，驾驶者容易丧失路感。

为了解决上述问题，需要提供一种查看便捷、信息全面、指引清晰明了的导航显示界面。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种查看便捷、信息全面、指引清晰明了的导航显示界面以及该显示界面的显示方法。

为实现本发明目的，提供以下技术方案：

提供一种导航显示界面，在其显示界面上包括有表示车辆位置与朝向的车辆图标、表示目的地方位和距离的目的地图标、表示南北方向的指南针图标，该车辆图标、目的地图标与指南针图标组合成同一个整体的导航图标显示在显示界面上。

该车辆图标为具有指向性的可表示车辆朝向的图标，例如三角形或箭头或车形图标，以三角形顶点指向、箭头指向、车头指向来表示车辆行驶朝向。

该车辆图标、目的地图标与指南针图标集中组合显示的方式可以是这样：该指南针图标显示在车辆图标外围，该目的地图标包括目的地方位标识和目的地距离指示值，该目的地方位标识显示在指南针图标上，目的地距离指示值显示在目的地方位标识一侧，根据计算出来的车辆所在位置、朝向以及与目的地的位置关系来显示指南针图标、车辆图标、目的地图标三者的位置和夹角关系。

该指南针图标可采用圆环表示，车辆图标置于圆环中，目的地图标的方位标识置于圆环上，目的地方位标识旁边显示目的地距离数据。

该组合显示可有两种不同方案：

一种是该指南针图标显示固定的南北朝向，一般是圆环上的方向标识按上北下南垂直显示，车辆图标根据航向角显示车辆朝向，目的地图标根据方位角显示目的地方位标识，没有目的地则不显示。该种显示方式是车辆图标随着车辆行驶朝向而转动，目的地方位标识根据方位角变化在圆环上标识。

另一种是该车辆图标显示为车头固定朝上的显示方向，指南针图标根据航向角显示南北朝向，目的地图标根据方位角显示目的地方位标识。该种显示方式是车辆图标不动，指南针图标的圆环随着车辆行驶朝向和目的地行程而转动和变化，目的地方位标识在圆环上随之转动。

该导航显示界面的实现方法是这样的：

该系统用GPS接收信号，根据车辆位置的经纬度数据来计算获得车辆行驶的航向角，根据车辆位置与目的地的经纬度来计算获得目的地方位角。具体操作步骤如下：

A、接收GPS信号，获取车辆目前位置的经纬度和时间数据；

B、读取现车位置经纬度数据；

C、根据前后两次获取的经纬度数据计算车辆行驶的航向角

；

D、读取目的地经纬度数据；

E、根据目前车辆所在地与目的地经纬度计算目的地方位角φ_α；

F、以指南针上北下南显示方式或行驶方向固定朝上显示方式将车辆行驶信息、目的地信息集中显示在同一个图标上。

对比现有技术，本发明具有以下优点：

本发明导航显示界面及显示方法将车辆图标、目的地图标与指南针图标组合显示，在一个导航图标上同时显示了车辆位置、行驶朝向，目的地位置、方向、距离，以及南北朝向信息，驾驶者可以在一个图标中不用转移目光便同时了解所需信息，方便快捷可以很清晰地知晓行车所需信息。另外，此种技术的最重要一点是减少了驾驶人员多次转移目光引起注意力分散给安全驾驶带来的隐患。

【附图说明】

图1为现有导航显示界面示意图；

图2为本发明导航显示界面实施例一的导航图标；

图3为本发明导航显示界面实施例二的导航图标；

图4为本发明导航显示界面示意图；

图5为本发明导航显示界面的系统框图；

图6为本发明导航显示方法的流程图；

图7a、7b、为本发明导航图标的两种不同显示方式；

图8是实施例实际演算示意图；

图9a、9b为本发明导航图标的角度定义图示；

图10a～f为本发明导航显示方法的演算过程中形成图标的图示。

【具体实施方式】

请参阅图4本发明导航显示界面示意图，与现有技术分散显示的方式不同，本发明的显示界面上的通过一个图标集中显示了驾驶者所需的所有信息。请一并参考图2和图3，本发明导航显示界面上包括有表示车辆位置与朝向的车辆图标1、表示目的地方位及距离的目的地图标2、表示南北方位的指南针图标3，该车辆图标1、目的地图标2与指南针图标3组合成同一个导航图标显示在显示界面上。该车辆图标1为具有指向性的可表示车辆朝向的三角形图标，以三角形顶点指向来表示车辆行驶朝向。该指南针图标3采用圆环表示，显示在车辆图标1的外围，车辆图标1置于圆环中，目的地图标2包括目的地方位标识21和目的地距离指示值22，目的地方位标识21显示在指南针图标3圆环上，在目的地方位标识21附近显示目的地距离指示值22。

如图2所示，该指南针图标3显示固定的南北朝向，圆环的方向标识按上北下南垂直显示，车辆图标1根据航向角显示车辆朝向，目的地图标2根据方向角显示目的地方位标识21，并根据目的地距离显示目的地距离指示值22，没有目的地则不显示。车辆图标1随着车辆行驶朝向而转动，指南针图标3的圆环不转动，目的地方位标识21在圆环上与正北成一弧度角。采用该种显示方式的导航显示界面如图7a所示，其中车辆图标一直沿着车辆行驶路线改变，指南针图标一直保持上北下南的指示。

如图3所示，该车辆图标1显示为车头朝上的固定显示方向，指南针图标3根据航向角显示南北朝向，目的地图标2根据方向角显示目的地方位标识21，并根据目的地距离显示目的地距离指示值22，没有目的地则不显示。该种显示方式是车辆图标1不动，指南针图标3的圆环随着车辆行驶朝向和行程而转动，目的地方位标识21在圆环上随之转动。目的地方位标识21在圆环上与正北成一弧度角。采用该种显示方式的导航显示界面如图7b所示，其中车辆图标一直保持向上指示，而指南针图标则随着车辆行驶方向的改变而改变。

请参阅图5本发明的系统框图，导航系统中的GPS信号接收单元接收从卫星上发送的信号经过信号滤波处理单元过滤送入车辆当前位置经纬度计算单元，经计算处理得出车辆当前经纬度数据，其后将经纬度数据暂存于车辆轨迹经纬度数据存储单元。

用户经导航系统人机交互输入单元输入目的地、地图显示方式、导航所需地图数据等参数后，系统将此参数存入导航状态存储单元。

导航数据及图标计算单元从导航状态存储单元及车辆轨迹经纬度数据存储单元读取所需的目的地、车辆动态经纬度数据进行计算后送入导航显示画面处理单元，并从导航状态存储单元读取地图显示方式、目的地经纬度数据；同时，导航显示画面处理单元从导航地图数据单元读取地图数据，再结合导航数据及图标计算单元所得数据将图标在数字地图上综合显示出来。

本发明导航显示方法流程如图6所示，该系统用GPS接收信号，根据车辆位置的经纬度数据来计算获得车辆行驶的航向角，根据车辆位置与目的地的经纬度来计算获得目的地方位角。具体操作步骤如下：

A、接收GPS信号，获取车辆目前位置的经纬度和时间数据；

B、读取现车位置经纬度数据；

C、根据前后两次获取的经纬度数据计算车辆行驶的航向角

D、读取目的地经纬度数据；

E、根据目前车辆所在地与目的地经纬度计算目的地方位角φ_α；

F、以上北下南显示方式或行驶方向朝上显示方式将车辆行驶信息、目的地信息显示在同一个图标上。

其中航向角

是车辆行驶方向与正北方向的夹角，如图9a所示，方位角φ_α是目的地与车辆位置的夹角，如图9b所示，其中(LONG_t-1，LAT_t-1)、(LONG_t，LAT_t)分别是前后两次获取的经纬度坐标。

其中航向角计算公式：

方位角计算公式：

如图6所示的系统演算流程为：在上述C步骤计算得航向角后，判断是否有设定目的地，参数D＝1是代表有目的地设定，流程跳入下一步D；若D＝0则代表无目的地或目的地取消，流程跳入步骤F。

步骤F还包括如下步骤：

a、计算指南针图标圆环上的方向标识的显示角度

b、显示指南针图标圆环上的方向标识3，如图10a或10b所示；

c、计算车辆图标中的三角形箭头的显示角度

e、显示车辆图标中的三角形箭头1，如图10c或10d所示；

f、计算目的地方位标识在圆环上的方位标识的显示角度

g、显示目的地图标在圆环上的方位标识21，如图2或3所示。

其中值的设置代表整个图标显示方式的设定，M＝0时，图标为上北下南指南针固定显示形式，请参阅图10a、10c和图2；M＝1时，图标为车辆行驶方向固定朝上显示形式，请参阅图10b、10d和图3。M值与显示形式的设定可以变换。

计算好各个参数值后在导航显示界面上显示，图7a是采用指南针上北下南固定显示的方式，指南针始终显示为上北下南，地图固定不转动，车辆图标的三角形顶点随着车辆行驶方向改变而改变，这种显示方式较为直观的表达了车辆在地图上的位置和方向的变动。

图7b是采用车辆行驶方向固定朝上显示方式，图标中车辆图标三角形顶点始终朝上，而指南针图标随着车辆的行驶方向改变而转动，整个地图也随之转动，这样的显示方式有助于驾驶者从行驶方向直观地观察到车辆当前行使周围的地理状况。

图8是本发明之地图实施例数值计算示例。

本实施例中，设定起始地为A，目的地为D，其中各点经纬度数据如下表：

定义经度为LONG，纬度为LAT，车辆当前时刻经纬度坐标为(LONG_t，LAT_t)，车辆前一时刻经纬度坐标为(LONG_t-1，LAT_t-1)，目的地经纬度坐标为(LONG_D，LAT_D)，行驶方向与正北方向的夹角--行驶航向角为

目的地方向与正北方向的夹角目的地方位角为φa，则根据以下公式：

行驶航向角计算公式：

目的地方位角计算公式：

可算出两点之间的航向角：

以及计算出方位角：

即可根据前述导航显示方法在显示界面上以合成的图标显示驾驶者所需的所有信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。

Claims (12)

1、一种导航显示界面，其包括表示车辆位置与朝向的车辆图标、表示目的地方位和距离的目的地图标、表示南北方位的指南针图标，其特征在于，该车辆图标、目的地图标与指南针图标组合成同一个整体的导航图标显示在显示界面上。

2、如权利要求1所述的导航显示界面，其特征在于，该车辆图标为具有指向性的可表示车辆朝向的标记如三角形或箭头。

3、如权利要求1所述的导航显示界面，其特征在于，该指南针图标显示在车辆图标外围，该目的地图标包括目的地方位标识和目的地距离指示值，该目的地方位标识显示在指南针图标上，目的地距离指示值显示在目的地方位标识一侧，根据计算出来的车辆所在位置、朝向以及与目的地的位置关系来显示指南针图标、车辆图标、目的地方位标识三者的位置和夹角关系。

4、如权利要求3所述的导航显示界面，其特征在于，该指南针图标采用圆环显示，车辆图标置于圆环中，目的地方位标识位于指南针图标的圆环上，且目的地距离指示值随目的地距离的变化而变化。

5、如权利要求1所述的导航显示界面，其特征在于，该指南针图标显示固定的南北朝向，车辆图标根据航向角显示车辆朝向，目的地图标根据方位角显示目的地方位标识。

6、如权利要求1所述的导航显示界面，其特征在于，该车辆图标以车头固定朝上显示行车方向，指南针图标根据航向角显示南北朝向，目的地图标根据方位角显示目的地方位标识。

7、如权利要求1所述的导航显示界面，其特征在于，该系统根据车辆位置变化的经纬度数据来计算获得车辆行驶的航向角。

8、如权利要求7所述的导航显示界面，其特征在于，该系统根据车辆位置与目的地的经纬度来计算获得目的地的方位角。

9、一种采用如权利要求1～8中任意一项所述的导航显示界面的显示方法，其特征在于，其包括如下步骤：

A、接收GPS信号，获取车辆目前位置的经纬度和时间数据；

B、读取现车位置经纬度数据；

C、根据前后两次获取的经纬度数据计算车辆行驶的航向角

D、读取目的地经纬度数据；

E、根据目前车辆所在地与目的地经纬度计算目的地方位角φα；

F、将车辆行驶信息、目的地信息，以及南北方向显示在同一个图标上。

10、如权利要求9所述的导航显示方法，其特征在于，在步骤D前，可进一步加入如下步骤流程：判断是否有设定目的地，如有目的地则读取目的地经纬度数据，然后进入下一步骤E，如无目的地则跳到步骤F，并仅显示车辆行驶信息和南北朝向关系。

11、如权利要求10所述的导航显示方法，其特征在于，在步骤F中可加入地图显示方式的选择：

若选择上北下南显示方式，指南针图标按上北下南垂直显示，根据航向角显示车辆图标的指向，根据方位角显示目的地方位标识，没有目的地则不显示目的地图标；

若选择行驶方向固定朝上显示方式，车辆图标的指向垂直向上固定显示，根据航向角显示指南针图标的方向标识，根据方向角显示目的地的方位标识，没有目的地则不显示目的地图标。

12、如权利要求11所述的导航显示方法，其特征在于，引入参数M，指南针图标的方向标识的显示角度为

车辆图标指向的显示角度为

目的地图标方位标识的显示角度为

其中，M＝0或1，分别为选择上北下南显示方式或选择行驶方向朝上显示方式。

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