CN105339763A - 用于示出物体的方法和用于执行该方法的导航装置 - Google Patents

Abstract

说明了一种用于示出在导航装置中的地图图示(100；200)中显示的三维物体、尤其在导航装置中显示给用户的路线的环境中的三维物体(101、102、103；201、202、204)的方法，其中，各个物体(101、102、103；201、202、204)的形状状态的改变通过物体(101、102、103；201、202、204)的动画来实现。此外，提出了一种用于执行该方法的导航装置。所说明的方法和用于执行该方法的导航装置具有高的操作舒适性且在使用在车辆中时能够实现交通安全性的提高。

Description

用于示出物体的方法和用于执行该方法的导航装置

背景技术

由文献DE102006028011A1已知一种用于示出在导航系统中显示的、布置在车辆的尤其在鸟瞰视图中呈现的行驶路线的环境中的三维物体的方法。被认为不利的是，物体标准化地显示出来、也就是说不依赖于作用于驾驶员或者车辆的因素总是相同地显示出来，因为尤其在忠于细节地表现应为驾驶员提供最大可能的定向辅助的物体时，在要求驾驶员高度集中的复杂的情况中，驾驶员被导航视图中的太多细节分心，这可导致使其他交通参与者遭受危险。因此，用于示出的各个物体的形状依赖于与至少一个驾驶员、车辆和/或交通相关的输入因素。为了图示的该相关性，可将不重要的特征从显示器中过滤掉，因此减少且简化图示且使得驾驶员在显示单元上的定向变得容易。由此应避免驾驶员不必要的分心且实现驾驶员视线从道路移开的时间更少，从而驾驶员在紧急情况下可更加集中于实际的驾驶任务且由此可提高驾驶安全性。

在根据文献DE102006028011A1的方法中，车辆的速度、驾驶员的负荷或车辆的与驾驶员的负荷相关的当前状态用作输入因素。随着上升的速度，要求驾驶员专注的程度逐渐增加。与驾驶员的负荷相关的是车辆的当前状态，例如近光灯、远光灯、雾灯、雨刮频率或制动和加速的频率。该状态由安装在车辆处的传感器确定。作为输入因素，除了驾驶员的负荷之外，尤其还要提到的是当前的交通情况，其复杂度被看作驾驶员负荷的一个量度。然而，应看作特别有利的是，物体的示出可由驾驶员手动调整。在此，驾驶员自己可决定应如何忠于细节地示出行驶路线和在行驶路线周围的物体。

在文献DE102006028011A1中说明的改变(也就是说减少和简化)物体的示出或者形状通过改变详细程度实现，即忽略不必要的细节，从而例如在复杂的交通情况中房屋仅被显示为方体，而在正常的交通情况中或者在驾驶员的更低的负荷中示出带有窗户、门和阳台的房屋。同样可行的是，在复杂的情况中特定类型的所有物体(例如相同类型的所有建筑，诸如教堂等等)在视图中相同地示出。另外，在复杂的情况中所有物体可以相同的颜色示出，而其在其他情况下以不同的颜色示出。对比度可如此改变，即，相对于与驾驶不相关的物体，突出地示出对于路线引导有帮助的与驾驶相关的物体。各个物体的高度可在复杂的情况中被降低，直至在极端情况下仅示出建筑平面图。除此之外还可减少示出的物体的数量，例如省去所有住宅楼而仅示出公共建筑。

在文献DE102006028011A1中还说明了一种带有显示单元和用于执行上面所阐述的方法的控制单元的导航装置。

发明内容

本发明的目的是，进一步改进在现有技术中所说明的形式的方法和导航装置。本发明的目的尤其是，进一步提高此类方法和此类导航装置的操作舒适性。

该目的通过一种用于示出在导航装置中的地图图示中所显示的三维物体、尤其在导航装置中显示给用户的路线的环境中的三维物体的方法来实现，其中，各个物体的形状状态的改变通过物体的动画来实现。

在本发明的意义中，任何可用于示出地图的、用于电子数据处理和呈现的装置被理解为导航装置。在此，其除了可以是在狭义上的导航仪之外，例如也可是移动电话、计算机等等，在它们上可呈现在地图图示中的路线。优选透视设计的三维地图图示包括尤其陆路、水路和/或铁路的交通线路和这些交通线路周围的物体(即，尤其建筑物和地形，例如建筑、隧道、桥梁、山脉等等)的图示，这些物体在地图图示中布置在交通线路的旁边、之间、上方和/或下方。地图图示在显示装置(例如屏幕)上示出为尤其二维的显示。地图图示作为地图平面包含投影平面，包括物体和交通线路的地形为了二维地示出在地图上通常投影到该投影平面中。因此，在透视的三维地图图示中，物体本身从地图平面中突出地示出。

路线在此是在地图图示中的为导航装置的用户建议的或者可由用户存储或已由用户存储的路径。路线尤其至少部分区段地沿着在地图图示中显示的交通线路中的至少一个延伸。在此，路线可以是以车辆、步行或以其他形式存储或者可存储的路径。路线图示尤其以沿着由路线所使用的交通线路的图形突显部来构造。

各个物体的形状的改变是在物体的两个图示或图示状态之间的转变，即，始于各个物体的形状的起始状态，直至达到各个物体的形状的最终状态。根据本发明，转变以动画的形式实现，即连续地而不是跳跃式地实现。物体形状的此类改变优选简化了物体的图示且进而简化了在复杂的交通情况中的整个地图图示，以改善对于用户而言的清晰性，而在不复杂的交通情况中的更详细的图示用于通过传递在地图图示中的更大的信息量来改善用户的定向。对此如可从互联网百科全书“维基百科”－参见网站http://de.wikipedia.org/wiki/Animation，2013年5月14日15：25读取的条目－获悉的那样，动画的概念表示在其中通过生成和显示一系列单个图像完成对于观察者而言运动的图像的任何技术。单个图像可被画出、在计算机中计算出，或者其可以是摄影照片。在以每秒大约24幅单个图像的这样的序列显示时，在观察者处出现至少近似流畅的运动的错觉。带有地图图示的各个物体的此类流畅运动或者形状改变的动画在本发明中是特别优选的。与每秒24幅单个图像的值偏差更少以及更高的值在本发明的范畴中同样是可行的。例如每秒15幅图像的更小的值已经由人脑感知为看似可移动的图像，在低于该值的情况下，图像跳动地显现。例如每秒15幅图像的更小的值具有的优点是，导航系统的计算单元得以减负且进而计算能力可供用于其他目的或产生较少废热。

在手操作地图图示时或者在识别尤其在地图图示中显示的路线时，本发明提供了舒适的、不使用户混乱的且在此易懂的图示形式的优点。

在回引方法的从属权利要求中说明了根据本发明的方法的有利的设计方案。

按照根据本发明的方法的一种优选的改进方案，动画由用户控制。控制尤其包括各个物体的形状的最终状态的选择，该最终状态可通过各个物体的形状状态始于各个物体的形状的起始状态的动画的转变、即物体的动画实现的改变来实现。此外，通过用户的控制包括动画的转变的时间上的开始，即，动画的开始由用户触发，也就是说激活。有利地，在此为了实施动画而产生一系列在动画转变时待改变的物体的形状的中间状态。各个中间状态通过带有各个物体在起始状态中和在最终状态中的形状的不同的可预先给定的权重的、在起始状态与最终状态之间的插值得出。

按照根据本发明的方法的一种有利的改进方案，动画由用户借助于虚拟的操作装置来控制。作为此类虚拟的操作装置尤其使用在触摸屏上的虚拟示出的调节元件，例如虚拟的滑块控件，或例如用户的手的经由用于手势识别的装置评估的操作手势，为此例如以一个或多个手指向上指示以用于在地图图示中获得更大的信息量，且向下指示以用于获得物体的图示或者整个地图图示的简化。

通过本发明的改进方案提供的、由在地图图示中的物体的改变作为动画的图示和利用虚拟的操作装置的操作构成的组合尤其能够实现容易的直观的手操作以及舒适的、对用户而言易懂的且不使用户混乱的图示形式。这提高了操作舒适性且在使用在车辆中的导航装置中的情况下提高了交通安全性。

在根据本发明的方法的另一优选的实施方式中，动画由至少一个输入因素控制，该输入因素至少涉及用户在地图图示中的当前位置和/或用户的当前位置的运动速度和/或至少在用户的当前位置的环境中的目前的交通情况。所说明的形式的动画的转变相应地同样通过输入因素来激活，该输入因素不受用户影响，或者用户通过该输入因素仅间接影响动画的转变。除了运动速度之外，输入因素尤其说明了用户在地图图示中的当前位置接近沿着路线的决策点，且进而以相同方式还说明了用户在通过地图图示显示的实际环境中的当前位置和运动速度。沿着路线的在其处在广义上可实现路线改变的位置(尤其交通线路的交点、岔路等等)被称作决策点。在用户的当前位置的环境中的交通密度优选被包括到说明交通情况的输入因素中。

按照根据本发明的方法的另一实施方式，各个物体的形状的改变涉及在地图图示中的物体的数量和/或物体的图形形态，尤其尺寸、轮廓、详细程度和/或色彩设计。

尤其为了地图图示的简化，从地图图示中优选移除各个物体或确定的组的物体。优选地，这些组由带有可从物体的特性或者特征的整体中选出的一致的特性或特征的物体形成；例如显著的、公共的、高的、低的、不显眼的等等的建筑可各形成一个组，且在简化地图图示时有利地首先移除低的和不显眼的建筑，然后移除高的、显著的和公共的建筑，直至地图图示在极限情况下不再包括建筑。其间，带有仍然示出的或者移除的建筑或者建筑组的任意组合的任何中间状态是可行的。相应的情况适用于所有其他的物体。在此，相关物体可在整个地图图示中和/或仅在路线的环境中和/或在靠近用户的当前位置的决策点的环境中被移除。移除仅在决策点的环境中的物体同样可不依赖于相关物体的特性或者特征实现，从而使得决策点在任何情况下被简单且明确地示出。在此，在其中物体被移除的环境的参数例如可依赖于用户的当前位置的运动速度且流畅地匹配于运动速度的变化。

物体的图形形态的变化(尤其同样为了地图图示的简化)同样可优选地在以上述方式所选出的物体中被执行。在此，详细程度例如可由此改变，即，在简化时取消个别的建筑特征，例如窗户或门，其在动画转变中流畅地消失。在较高详细程度的情况下按照物体而言不同的色彩设计或色彩走向(即，色彩设计的在物体的尺寸或者轮廓上延伸的变化)且相应对比度或对比度走向以及透明度或者透明度走向在图示中可流畅地转变成相应物体的相同的单色的显示。同样，物体的尺寸或者轮廓可为了简化而使之流畅地改变，尤其使之统一，从而使得例如相同类型的物体(例如所有的教堂或火车站)从个体的形状流畅地转换成带有相同轮廓和颜色的统一的形状。

物体的特别的图形形态或者作为物体的图形形态的一部分的尺寸或者轮廓的特殊情况是物体的高度。在形状的流畅的动画转变的过程中，物体的高度同样是可变的且对于物体的上述选择而言优选不同地进行。优选地，相关物体或者物体组的高度流畅地且成组地渐次变化，由此动画对于用户而言引起如下印象，即，相关物体或者物体组依次从地图平面中长出或沉入到地图平面中。

在根据本发明的方法的另一优选的实施方式中，各个物体的形状的改变涉及物体中的至少一些的高度轮廓，尤其涉及至少一个地形的高度轮廓，其中，在至少一些物体的简化图示中，高度轮廓至少部分地显示成至少部分透明的网格图示。虽然对于地形而言是优选的，但该实施方式同样可用于建筑物。在此，替代物体高度的简单降低，使物体的形状流畅地转变到如下形状中，在其中详细实施的轮廓仅还通过网格图示、即透视地复描物体的原有轮廓的线网格来显示。该线网格对于通常而言交通线路或者特别而言路线或未经简化的其他物体的处在其下和/或其后的区段的图示而言是至少部分地透明的。地形或者建筑物的图示的透明度或透明度走向尤其从至少很大程度上不透明的图示(在该图示中，地形详细地且透视地三维显示出)动画地改变直至成至少几乎完全透明的图示，在该图示中，地形仅还通过线网格来显示。在此，交通线路、尤其路线可在线网格中悬浮地示出，其中，交通线路、尤其路线在地图平面上没有改变其高度轮廓，或其可以投影到地图平面中的方式示出。可选地，物体此外还可详细地或优选简化地、同样以至少部分地下沉到地图平面中的方式示出。物体如交通线路那样下沉到地图平面中也动画地示出。

总体而言可实现地图图示的多级的或者渐次的变化。在此，由在各个阶段中所执行的改变在各个阶段的每个中涉及物体的各个组，其在相应的阶段中经历动画的转变；例如流畅地下沉，以带有尽可能高的信息量的地图图示开始，首先下沉不重要的物体，然后下沉更重要的物体。然后和/或同时降低高度和/或详细程度和/或统一所有或者仍保留在地图图示中的物体的色彩设计。因为动画的流畅的转变少得多地干扰地作为突变产生影响且因此更少地使用户分心，所以动画特别地由于地图图示的形状的大量的可能的变化是非常有利的。

此外，上述目的通过一种用于执行上述根据本发明的方法的导航装置来实现。该导航装置除了可以是在狭义上的导航仪之外，同样例如可以是手机、计算机等等，在它们上面可显示在地图图示中的路线。如此构造的导航装置具有高的操作舒适性且在使用在车辆中的情况下能够实现交通安全性的提高。

此外，上述目的由此来实现，即，计算机程序产品，其具有用于实施上述类型的方法的程序部分；机器可读的、尤其计算机可读的数据结构，其通过这样的方法和/或通过至少一个这样的计算机程序产品产生；以及机器可读的、尤其计算机可读的数据载体，在该数据载体上记录和/或存储至少一个这样的计算机程序产品，和/或在该数据载体上准备着至少一个这样的数据结构以用于调用。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例且在下面对其作进一步说明，其中，一致的元件在所有附图中设有相同的附图标记且取消这些元件的重复说明。其中：

图1至图4示出了根据本发明的动画的地图图示的第一实施例的各个图示状态的一系列示例性地选出的单个图像，且

图5和图6示出了显示根据本发明的动画的地图图示的第二实施例的起始状态和最终状态的两个示例性地选出的单个图像。

具体实施方式

图1在粗略示意性的显示中示出了透视的三维地图图示100，此处示出了城市的公路地图的一部分，在其中作为物体的示例绘制出了不同的建筑物，建筑物根据其目的或其重要性或者在城市风貌中的醒目度且进而其对于用户在地图图示和通过地图图示所显示的实际环境中定向的重要性分配成多个组。在示出的示例中，这设定为三个组，其如下命名：不重要的建筑101、标准建筑102和显眼的建筑103，也被称作地标。不重要的建筑101例如是住宅楼，其对于用户而言由于其不醒目而并未提供值得注意的定向辅助。而标准建筑102例如可为商业楼或写字楼。显眼的建筑或者地标103在该示例中是醒目的建筑、公共建筑、教堂、塔等等。此外，地图图示100包括滑块控件104的图示。在地图图示100在触摸屏上显示的情况下，滑块控件104是用于控制在地图图示100的不同图示状态之间的动画转变的虚拟操作装置。作为虚拟操作装置同样可使用用于操作手势识别的装置；有利地，滑块控件104于是可用作用于地图图示100的相应地显示的图示状态的显示元件。此外，地图图示100包含其他符号105的图示，然而，其对于该说明不相干。

在图1中，滑块控件104在第一位置中显示成相应于地图图示100的至少几乎完全详细的图示状态。如果滑块控件104此时在地图图示100中向下移动到如其在图2中示出的那样的位置中，地图图示100的物体的图示状态流畅地变化直至根据图2的地图图示100的第二图示状态。在此，图示状态通过滑块控件104的新的位置来选择，并且动画地转变到该图示状态中通过操纵滑块控件或者相关的操作手势来触发。在所显示的示例中，不重要的建筑101流畅地在地图平面中下沉并且在该地图平面上仅还作为在颜色上相对其环境鲜明对照的面用符号表示。标准建筑102和地标103被继续示出，亦即可选地不变地如此处地标103那样示出或以已略降低的高度如此处标准建筑102中的一些那样示出。此处出现的转变同样流畅地实现。

在转变至图3中示例性地显示的第三图示状态的情况下，在其中地图图示相应于滑块控件104的进一步向下移动的位置被进一步简化，同样地标准建筑102完全在地图平面中流畅地下沉，且地标103明显降低高度地显示。在进一步转变至图4中的第四图示状态之后，所有建筑在地图平面中下沉。

图5作为带有山脉201、202、乡下公路203和隧道204(其带有道路通道205)的地形的示例显示了动画的地图图示200的第二实施例的起始状态。穿过隧道204的道路通道205在地图图示200的示出的起始状态中不仅被隧道204遮盖，而且被山脉201遮盖。箭头206标记了用户在地图图示200中的当前位置。

图6显示了动画的地图图示200的第二实施例的最终状态。呈现出用户的当前位置206已经移动以驶入到隧道204中，也就是说移动至通过道路通道205到乡下公路203中的路口构成的决策点。为了呈现沿着道路通道205的其他路线走向的更好的可见性，在通过道路通道205到乡下公路203中的路口构成的决策点的环境中，地形(此处山脉201)通过动画的转变转化到透明的图示形式中。在此，山脉201(也就是说其高度轮廓)仅还通过线网格207显示出来，道路通道205的走向和其在山脉201之后的延伸通过该线网格变得明显可见。在根据图6的地图图示200中还显示了隧道204的轮廓，该隧道同样完全透明地示出。图6还示出了，在当前位置206和路线的处在该位置之前的区段的邻近的环境之外的地形相对于根据图5的图示状态不变地示出。该环境的参数例如可根据当前位置206的运动速度改变。在地图图示200中的动画转变可由用户控制或通过运动速度、当前位置或其他的输入因素来控制，或通过它们的组合来控制。

根据本发明的导航系统具有显示单元以用于如先前所说明的那样示出地图或地图部分。在显示单元上示出的物体的动画通过导航系统的计算单元以如下方式来确定，即，由物体的所存储的数据生成物体的图像序列。图像序列可由物体数据计算出来或备选地由现有的图像组合而成，计算单元将图像序列以设置成用于动画的每秒例如24幅图像的时间节拍传送给显示单元。

Claims (10)

1.一种用于示出在导航装置中的地图图示(100；200)中所显示的三维物体、尤其在所述导航装置中显示给用户的路线的环境中的三维物体(101、102、103；201、202、204)的方法，其中，各个物体(101、102、103；201、202、204)的形状状态的改变通过所述物体(101、102、103；201、202、204)的动画来实现。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动画由用户控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动画由用户借助于虚拟的操作装置(104)控制。

4.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，所述动画由至少一个输入因素控制，该输入因素至少涉及用户在所述地图图示(100；200)中的当前位置(206)和/或用户的当前位置(206)的运动速度和/或至少在用户的当前位置(206)的环境中的目前的交通情况。

5.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，所述各个物体(101、102、103；201、202、204)的形状的改变涉及在所述地图图示(100；200)中的物体(101、102、103；201、202、204)的数量和/或所述物体(101、102、103；201、202、204)的图形形态，尤其尺寸、轮廓、详细程度和/或色彩设计。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述各个物体(101、102、103；201、202、204)的形状的改变涉及所述物体(101、102、103；201、202、204)中的至少一些的、尤其至少一个地形(201、202、204)的高度轮廓，其中，在所述至少一些物体(101、102、103；201、202、204)的简化图示中，高度轮廓至少部分地表现成至少部分透明的网格图示(207)。

7.一种用于执行根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法的导航装置。

8.一种计算机程序产品，其具有用于实施根据前述权利要求1至6中至少一项所述的方法的程序部分。

9.一种机器可读的、尤其计算机可读的数据结构，其通过根据权利要求1至6中至少一项所述的方法和/或通过根据权利要求8所述的至少一个计算机程序产品产生。

10.一种机器可读的、尤其计算机可读的数据载体，在该数据载体上记录和/或存储根据权利要求8所述的至少一个计算机程序产品，和/或在该数据载体上准备着根据权利要求9所述的至少一个数据结构以用于调用。