CN107209022A - 交互式3d导航系统 - Google Patents

Abstract

一种交互式车辆导航系统，用于使用示出转弯的现场区域的现实三维视图的动画，来对用户预演转弯。所述预演向用户示出当遵循指令时，所述转弯的现场区域将如何出现。调整所述预演的观察位态，以促进所述现场区域有清楚的视图。用户控件使驾驶员能够在对驾驶员来说是安全且方便的时候查看预演，且用户控件位于提高驾驶员便利性和安全性的位置。

Description

交互式3D导航系统

本公开涉及用于车辆导航系统的系统、构件和方法。具体地，本公开涉及为用户提供导航指令的系统、构件和方法。具体地，本发明涉及用于对用户预演转弯的车辆导航系统和用于通过对用户预演转弯来提供导航指令的方法。

本发明的目的是提供用于对用户预演转弯的车辆导航系统和用于通过对用户预演转弯来提供导航指令的方法，其中动画预演使得用户更容易理解由车辆导航系统和方法传达的指令的实质。

根据本发明，由具有权利要求1的特征的车辆导航系统和具有权利要求7的特征的方法实现此目的。根据从属的权利要求，有利的配置和改进是显然的。

因此，本发明涉及用于对用户预演转弯的车辆导航系统，其包括：

处理器和计算机代码存储于其上的非瞬态数据存储装置，当在处理器上执行计算机代码时，计算机代码致使车辆导航系统：

获得在起始地和目的地之间的路线，其中路线包括多个转弯和在多个转弯中的各个处给用户的指令；和

选择转弯中的一个来对用户预演；和

用于为所选择的转弯的现场区域(locale)的三维动画预演选择地点、观察位态(vantage)和时间安排和用于读取三维动画预演的设备，其中三维动画预演模拟当遵循针对所选择的转弯的指令时，现场区域将如何出现；和

用于向用户显示三维动画预演的显示器。

根据本公开，提供系统、构件和方法以用于向用户提供导航指令。

在说明性的实施例中，车辆导航系统向用户提供路线导引，路线导引包括在沿路线的转弯处用户应当遵循的指令。导航系统通过提供当遵循针对转弯的指令时转弯的现场区域将如何出现的三维 (“3D”)动画演示对用户预演即将到来的转弯。3D动画预演提供现场区域的现实视图，包括在现场区域中可识别的路标的三维成像。选择生成3D动画预演的观察点，以提供现场区域的避开用户视野的障碍物的观察位态，如从比街道高度高的观察点观察。现实的3D动画预演使用户更容易理解由车辆导航系统传达的指令的实质。

在其它说明性实施例中，导航系统包括使用户能够触发3D动画预演的显示的用户控件，如方向盘按钮、声音控制功能或其它形式的用户控件。用户控件使用户能够在需要的时候查看3D动画预演，如当查看3D动画预演是方便的或安全的时候。这防止当用户未为导航指令做好准备时(如当用户专注于驾驶时)用户被导航指令干扰。用户控件使用户能够依次循环查看沿路线的所有转弯的3D动画预演，或能够选择特定的转弯来预演。出于安全考虑，当车辆移动时，导航系统可阻止3D动画预演的显示，且当车辆被停止时候，其允许转弯的3D动画预演的显示。

在本发明的车辆导航系统的改进中，用于选择观察位态的设备配置成选择避开障碍物的观察位态。

在进一步的改进中，本发明的车辆导航系统进一步包括使用户能够调整观察位态的用户控件。具体地，用户可通过方向盘按钮调整观察位态。

在进一步的改进中，本发明的车辆导航系统进一步包括使用户能够针对其指定请求预演的转弯的用户控件。

在进一步的改进中，本发明的车辆导航系统进一步包括使用户能够依次查看各个转弯的预演的方向盘控件。

在进一步的改进中，本发明的车辆导航系统进一步包括用于接收用户命令的声音识别模块。

而且，本发明涉及通过对用户预演转弯而提供导航指令的方法，方法包括：

获得在起始地和目的地之间的路线，其中路线包括多个转弯和在多个转弯中的各个处给用户的指令；

选择转弯中的一个来对用户预演；

针对转弯的现场区域的三维动画预演选择观察位态，其中三维动画预演模拟当遵循针对所选择的转弯的指令时，现场区域将如何出现；

访问三维动画预演；和

显示三维动画预演。

在本发明的方法的进一步的改进中，三维动画预演包括模拟所选择的转弯的动画。

在进一步的改进中，本发明的方法进一步包括针对沿转弯的地点选择避开地点的视图的障碍物的观察位态。

在本发明的方法的进一步的改进中，观察位态包括选择的地点的相应的纬度、经度、海拔、角度朝向和视野。

在进一步的改进中，本发明的方法进一步包括使用户能够通过方向盘按钮调整观察位态。

在进一步的改进中，本发明的方法进一步包括确定正由用户操作的车辆是否被停止；并仅响应于确定车辆被停止，而向用户显示三维动画预演。

在进一步的改进中，本发明的方法进一步包括依次连续地预演在路线上的多个转弯中的各个。

在进一步的改进中，本发明的方法进一步包括响应于接收指定请求的转弯的用户命令，选择转弯中的一个来对用户预演。

在进一步的改进中，本发明的方法进一步包括通过方向盘按钮接收用户命令。

在进一步的改进中，本发明的方法进一步包括通过声音命令接收用户命令。

本发明进一步涉及导航系统，其包括：

处理器和计算机代码存储于其上的非瞬态数据存储装置，当在处理器上执行计算机代码时，计算机代码致使导航系统：

获得在起始地和目的地之间的路线，其中路线包括多个转弯和在多个转弯中的各个处给用户的指令；和

选择转弯中的一个来对用户预演；

针对转弯的现场区域的三维动画预演选择观察位态，其中三维动画预演模拟当遵循针对所选择的转弯的指令时，现场区域将如何出现；

访问三维动画预演；和

用于向用户显示三维动画预演的显示器。

在本发明的导航系统的改进中，当在处理器上执行计算机代码时，计算机代码致使导航系统针对沿转弯的地点选择避开地点的视图的障碍物的观察位态。

在改进中，本发明的导航系统进一步包括使用户能够通过方向盘按钮调整观察位态的用户控件。

在本发明的导航系统的改进中，当在处理器上执行计算机代码时，计算机代码致使导航系统：

确定正由用户操作的车辆是否被停止；和

仅响应于确定车辆被停止，而向用户显示选择的帧的序列。

在本发明的导航系统的改进中，当在处理器上执行计算机代码时，计算机代码致使导航系统依次连续地预演在路线上的多个转弯中的各个。

在改进中，本发明的导航系统进一步包括使用户能够指定针对其请求预演的转弯的用户控件。

在本发明的导航系统的改进中，用户控件被设置在方向盘上。

在改进中，本发明的导航系统进一步包括用于接收用户命令的声音识别模块。

在考虑例示目前想到的实现本公开的最佳模式的说明性实施例时，本公开的其它特征对本领域的那些技术人员而言将变得显而易见。

详细的描述具体参考附图，在附图中：

图1是根据本公开的交互式3D导航系统的概略图，其示出交互式3D导航系统与导航服务器通信以接收路线导引，并包括：路线选择器，其用于在起始地和目的地之间选择路线；转弯选择器，其用于选择预演的转弯；地点选择器，其用于选择要成为预演的部分的沿着转弯的地点；观察位态控制器，其用于针对所选择的转弯的预演，计算观察位态；时间安排控制器，其用于计算支配预演的动画速度的时间安排信息；指令叠加集成器，其用于读取3D动画预演和在动画预演上叠加指令；显示器，其用于演示3D动画预演；用户控制系统，其使用户能够与交互式3D导航系统交互；车辆速度检测器，其用于确定车辆速度并将车辆速度发送至交互式3D导航系统；和3D图像服务器，交互式3D导航系统可从3D图像服务器读取3D图像数据；

图2是根据本公开的带有用户控件按钮的方向盘的正视透视图，所述按钮使用户能够通过3D动画预演选择预演的转弯或针对预演的转弯选择观察位态；

图3是根据本公开的交互式3D导航系统的观察位态选择过程的概略图，其示出观察位态选择过程包括以下操作：处理图像数据、识别障碍物、调整观察位态(包括观察位、朝向和视野)以及确定障碍物是否被清除；

图4是根据本公开的交互式3D导航系统的车辆速度检测过程的概略图，其示出车辆速度检测过程包括以下操作：检测车辆速度、确定车辆是否被停止、响应于确定车辆被停止而显示3D动画预演以及响应于确定车辆在开动而显示静止的图像；

图5A是路线预演过程的概略图，其示出在以下两种情形中当用户请求单个转弯的预演时的路线预演过程的操作：车辆停止的情形和车辆开动的情形；

图5B是路线预演过程的概略图，其示出在车辆停止的情形中当用户请求完整路线的预演时的路线预演过程的操作；和

图6是示出根据本公开的交互式3D导航系统的示范性用法的流程图，其示出用户可一个转弯一个转弯地循环查看即将到来的转弯的3D动画预演，交互式3D导航系统可放大各个转弯的3D动画预演，且在完成3D动画预演之后，交互式3D导航系统可缩小各个转弯的3D动画预演。

本文提供的图和描述可能已被简化，以说明与清楚了解本文描述的装置、系统和方法相关的方面，同时为了清晰的目的，删除可在典型装置、系统和方法中出现的其它方面。那些普通技术人员可认识到，其它要素和/或操作对于实施本文描述的装置、系统和方法可能是期望的或必要的。因为在本领域中这种要素和操作是众所周知的，且因为它们无助于对本公开的更好理解，所以本文不提供这种要素和操作的讨论。然而，本公开被认为固有地包括本领域中的那些普通技术人员已知的描述的方面的所有这些要素、变化和更改。

图1-6示出交互式3D导航系统10的系统、构件和方法，交互式3D导航系统10通过当遵循针对转弯的指令时转弯的现场区域将如何出现的3D动画演示向用户提供路线导引指令和对用户预演即将到来的转弯。图1是交互式3D导航系统10的概略图。交互式3D导航系统10包括用于选择要预演的转弯的某些构件，包括：路线选择器12，其使用户能够选择从起始地到目的地要遵循的路线；和转弯选择器14，其使用户能够选择用户希望预演的沿选择的路线的转弯。交互式3D导航系统 10还包括：用于选择地点的设备，如地点选择器15，其选择将成为预演的部分的沿转弯的地点8a-8d；和用于选择观察位态的设备，如观察位态控制器16，其选择促进转弯的现场区域的清楚查看的针对各个地点的观察位态。用户通过用户控制系统18可选择期望的转弯来预演并且可调整观察位态。

一旦已选择路线、转弯和观察位态，交互式3D导航系统10接收所选择的转弯的3D动画预演24。3D动画预演24可使用网络连接从基于云的3D图像服务器30读取。指令叠加集成器19添加指令叠加物如指令箭头80至3D动画预演24。然后显示器32可演示3D动画预演24。图1通过作为3D动画预演24的部分的四个示范性图像帧24a-d示出3D动画预演24，但是应当理解的是，可用足够多的帧和帧速率演示3D动画预演24以模拟连续的实时移动。3D动画预演24模拟当遵循针对所选择的转弯的指令时，所选择的转弯的现场区域将如何出现。

在显示3D动画预演24之前，显示器32可与车辆速度检测器34通信以确定用户的车辆被停止还是在开动。如果车辆在开动，则交互式3D导航系统10 可确定显示3D动画预演24是不安全的，且显示器32可改为示出所选择的转弯的静止图像，如独立的帧24a。

交互式3D导航系统10为作为向用户提供清楚、可识别、可理解且易于遵循的路线导引的问题的一部分而面临的技术挑战提供技术解决方案。交互式3D导航系统10用转弯周围的现场区域的现实描述显示转弯的3D动画预演，并且选择避开用户视野的障碍物的观察位态。这使得用户能够容易地识别导航指令并遵循导航指令。另外，交互式3D导航系统10还为作为在遵循路线导引时实现方便性的同时确保驾驶员安全性的技术问题的一部分面临的技术挑战提供技术解决方案。当车辆在开动中时，交互式3D导航系统10显示静止的图像，而不是动画预演，且使驾驶员能够通过使用用户控件在安全以及方便的时候选择并调用动画预演，用户控件包括便利地设置在车辆方向盘上的按钮。

更详细地参考图1，路线选择器12使用户能够选定用户寻找路线导引的起始地52和目的地54。路线选择器12可将起始地52和目的地54 发送至导航服务器36，服务器36计算出在起始地52和目的地54之间的合适的路线，如通常对于常规导航系统所已知的那样。导航服务器36可将合适的路线经由显示器32传达至用户。地图视图51描绘了交互式3D导航系统10针对其可生成预演的说明性路线56，如将在下面解释的那样。

路线56可包括多个转弯56a-c和在各个转弯56a-c处用户应当遵循的指令。例如，路线56包括在转弯56a处用户应当转右的指令。转弯选择器14选择转弯 56a-c中的一个以对用户预演。转弯选择器14可自动地或基于用户输入选择转弯 56a-c中的一个。当自动地选择转弯56a-c中的一个时，转弯选择器14可从路线56的第一个转弯56a开始，并按时间顺序循环查看转弯56a-c中的各个。备选地，转弯选择器14可追踪用户车辆的位置(例如，使用GPS模块(未示出))和确定用户接下来将遇到转弯56a-c中的哪个转弯。

如所提到的，转弯选择器14还可通过用户输入选择转弯56a-c中的一个。用户控制系统18可包括转弯选择控件20，其使用户能够选择转弯56a-c中的一个来预演。转弯选择控件20可包括设置在方向盘40上的方向盘按钮40a-c，其示于图2中。因为方向盘按钮40a-c使驾驶员能够在不必将他或她的手从方向盘40移开的情况下做出转弯选择，所以方向盘按钮40a-c的使用可增进车辆安全性和驾驶员的便利性。驾驶员可确定他或她何时想要查看感兴趣的转弯的3D动画预演，然后使用方向盘按钮40a-c来选择和预演感兴趣的转弯。方向盘按钮40a使用户能够循环至沿路线56的转弯56a-c中的下一个，方向盘按钮40b使用户能够循环至沿路线56的转弯a-c中的前一个，且方向盘按钮40c可允许用户完成供预演的转弯56a-c中的特定的一个的选择。

其它类型的转弯选择控件20落在本公开的范围内。例如，转弯选择控件20可包括声音识别，使得交互式3D导航系统10响应于来自用户的声音命令。作为示例，声音命令可指令交互式3D导航系统10循环到下一个或前一个转弯， 以跳转到感兴趣的特定的转弯，或显示选择的转弯的3D动画预演。其它类型的转弯选择控件20可包括在方向盘40或在显示器32上的触控式/触摸式控件。

重新回到图1，响应于转弯选择器14选择转弯56a-c，地点选择器15选择车辆可能穿过且应当被包括在3D动画预演24中的沿转弯56a-c的地点。在该示例中，地点选择器15选择沿转弯56a的四个地点8a-8d。在说明性的实施例中，地点选择器15针对普通转弯(如常规的右转弯或左转弯)选择较少的地点，且针对较复杂的机动操作选择较多的地点。通过针对复杂的机动操作选择更多地点，3D动画预演24更可能与当车辆穿过转弯56a-c时车辆行驶的实际路径匹配。

在此说明性的示例中，地点选择器15选择车辆开始机动操作处的地点8a、当执行机动操作时车辆可能占用的一个或多个地点8b-8c和车辆完成机动操作处的地点8d。地点8a-8d在提供适当的动画时引导3D图像服务器30，如将在下面解释的那样。

针对通过地点选择器15选择的各个地点，观察位态控制器16可选择要用于3D动画预演24的观察位态。观察位态控制器选择用于3D动画预演24的促进清楚地查看针对所选择的转弯56a的现场区域60的观察点。观察位态可包括观察位、朝向和视野。观察位可包括观察点的纬度、经度和海拔。朝向可包括观察点的角度朝向(例如，俯仰、横滚和偏转)。视野可指定要显示的视界的横向和竖向的角度范围。与转弯选择器14一样，观察位态控制器16可自动地或基于用户输入人工地操作。

图3示出根据本公开的自动观察位态选择过程70。观察位态控制器16可接收转弯56a的现场区域60的3D图像数据的一个或多个帧72。如在图3中所示的，帧72的观察位态由于障碍物而有碍于清楚查看(包括树74和建筑物76)转弯56a的现场区域60。观察位态选择过程70可包括在帧72上执行图像处理的处理操作78，如以调整并增强图像特性(例如，亮度、对比度、轮廓增强、噪音抑制等)。观察位态选择过程70可前进到识别帧72内的障碍物的识别操作81。识别操作81可实施任何适合的物体检测、识别和分类方法，以识别车行道126和遮住车行道126的障碍物(如树74和建筑物76)。

然后，观察位态选择过程70可前进到调整观察位态以避开障碍物74、76的调整操作82。调整操作82可包括调整观察位的调整操作82a、调整朝向的调整操作82b和调整视野的调整操作82c。然后，观察位态选择过程70可前进到确定操作84，确定操作84确定障碍物74、76是否已从行车道126的视图中被清除。如果没有，则观察位态选择过程70重新回到调整操作82，并重复地调整观察位态直到障碍物74、76已被清除。响应于确定障碍物已被清除，观察位态选择过程70结束。

帧24a-d示出观察位态选择过程70的示范性结果。在该示例中，调整观察位以增加海拔，调整朝向以向下指向行车道126，且增大视野以提供更大查看区域。这提供了避开障碍物74、76的观察点。在其它示例中，在其它方面改变观察位、朝向或视野可能是有利的。例如，如果在行车道上有天桥，则可为有利的是，降低观察位使得用户能够看到桥下。

另外或备选地，观察位态控制器16可使用户能够基于用户输入人工调整观察位态。用户控制系统18可包括观察位态控件22，如在图2中示出的方向盘按钮40a-g。例如，方向盘按钮40a-40b可用来调整观察位的纬度且方向盘按钮40d-40e可用来调整观察位的经度。方向盘按钮40d-40e还可用来调整观察位的海拔使其更高或更低。方向盘按钮40a-40b可用来调整朝向的偏转，方向盘按钮 40d-40e可用来调整朝向的俯仰，且其它方向盘按钮(未示出)可用来调整朝向的横滚。方向盘按钮40a-40b可用来增加水平角度视图，且方向盘按钮40d-e可用来增加竖向角度视图。方向盘按钮40f可用来结束选择。旋转方向盘40g是观察位态角度控件22的替代形式且可被旋转以更改观察位态。与转弯选择控件20一样，观察位态控件22可通过其它形式的用户输入来实施，包括声音控制或触控/触摸控制。

重新回到图1，除了计算观察位态的观察位态控制器16，交互式3D导航系统10包括用于计算时间安排信息的设备，如计算时间安排数据以在动画的创建中引导3D图像服务器30的时间安排控制器17。为了3D动画预演24可以按表示车辆导航转弯56a将花费的时间的现实速度演示，时间安排控制器17计算用来确定3D动画预演24的不同部分的相对速度的时间安排数据。对于在一起紧密隔开的地点8a-8d，3D动画预演24可快速地前进通过图像帧24a-24d，模拟车辆穿过紧密隔开的地点将花费的相对较短的时间段。对于远远隔开的地点8a-8d，3D动画预演24可缓慢地前进通过图像帧24a-24d，模拟车辆穿过远远隔开的地点将花费的相对较长的时间段。时间安排控制器17基于地点8a-d之间的距离来计算车辆将行驶通过地点8a-8d所花费的时间的量。

然后交互式3D导航系统10可查询3D动画预演24的3D图像服务器30。查询可包括由观察位态控制器16计算的观察位、朝向和视野信息，以及由时间安排控制器17计算的时间安排数据。交互式3D导航系统10可通过API 30a查询3D图像服务器30，3D图像服务器30又可从3D图像数据库30b 查询和读取适合的图像数据帧。存储在3D图像数据库30b中的图像数据可包括，例如，摄影图像、卫星图像或其它形式的成像。查询可包括期望的图像数据帧的标准，包括转弯56a的地理位置、由地点选择器15选择的地点8a-d和由观察位态控制器16计算的观察位态。3D图像服务器30可读取适合的图像数据帧，且基于由控制器17计算的时间安排数据，将图像数据帧排列成3D动画预演24。在示范性实施方式中，3D图像服务器30可能由位于加利福尼亚州Mountain View的Google有限公司的GOOGLE®EARTH®提供，API 30a为GOOGLE®EARTH®API。

交互式3D导航系统10从3D图像服务器30读取3D动画预演24。指令叠加集成器19将指令叠加物（如指令箭头80）集成到3D动画预演24上。指令叠加物也可包括指令文本或其它类型的指令符号，如将驾驶员的注意力引导到3D动画预演24的某些部分的线或形状。3D动画预演24包括转弯56a的现场区域60的3D现实成像，现场区域60包括建筑物76、128、树木74、灯柱75以及当用户实际到达现场区域60时可帮助用户识别现场区域60的其他地标。与平面地图描绘或其他更简化的地图表示（例如，线框图）相比，与指令箭头80一起使用3D动画预演24使得用户更容易识别现场区域60，且更容易了解用户应该在现场区域60处遵循什么指令。

显示器32可与车辆速度检测器34通信，为了安全或方便考虑，车辆速度检测器34可获得车辆速度信息并将车辆速度信息发送至显示器32。当车辆在开动中时，因为车辆驾驶员可能专注于驾驶且不想受3D动画预演24干扰，所以显示3D动画预演可能是不安全的或分散注意力的。在这种情形中，可能优选显示静止的图像，如现场区域60的独立的帧24a。

图4是车辆速度检测过程90的概略图，通过该过程90，交互式3D导航系统10确定是显示3D动画预演24还是静止图像（如独立的帧24a）。车辆速度检测过程90从检测操作92开始，在检测操作92中，车辆速度检测器34确定车辆速度。车辆速度检测器34可通过例如车辆的CAN总线或与车辆的电气系统的其它形式的网络通信确定车辆速度。车辆速度检测器34可将车辆速度发送至显示器32。然后车辆速度检测过程90可进行确定操作94，在确定操作94中，显示器32确定车辆是否被停止。如果车辆被停止，则车辆速度检测过程90进行显示操作96，在操作96中，显示3D动画预演24。

如果车辆在开动中，则车辆速度检测过程90进行显示操作98，在显示操作98中显示静止帧24a。静止帧24a示出现实的3D图像和指令箭头80，但仍是静止的图像，而不是动画。在说明性实施例中，静止帧24a预演地点8a (在图1中示出)，在地点8a，车辆将进入机动操作。

在示范性实施例中，仅当车辆已经停止预定量的时间（例如2或3秒）时，交互式3D导航系统10示出3D动画预演24。另外的其它备选的实施例可使用预定的速度阈值，且只要车辆在预定的速度阈值之下行驶，就可显示3D动画预演24。另外的其他实施例可以允许用户超越车辆速度检测过程90，使得显示器32总是显示3D动画预演24，而不管车速如何，但是在一些实施方式中，出于安全考虑，可能不会提供这种超越机制。

图5A是由交互式3D导航系统执行的路线预演过程130的概略图，其示出其中用户请求单个转弯的预演的操作。在131处，交互式3D导航系统10接收预演的请求。在132处，交互式3D导航系统10确定请求是否是针对单个转弯的预演而不是完整路线的预演。如果请求是对于单个转弯的预演，则路线预演过程130前进到133，在133中交互式3D导航系统10确定车辆是否被停止。

如果车辆被停止，则路线预演过程130前进到134，在134中交互式3D导航系统10选择沿转弯的代表性地点。在135处，针对各地点计算观察位态，包括观察位、朝向和视野。在136处，调整观察位态以改进可视性，且在137处，计算时间安排信息以引导动画预演的速度。

然后路线预演过程130前进到138，在138中交互式3D导航系统10查询3D图像服务器，以根据计算的观察位态和时间安排信息获得转弯的3D动画预演。在139处，交互式3D导航系统10从3D图像服务器读取3D动画预演。在140处，交互式3D导航系统10在3D动画预演上叠加虚拟指令，如指令箭头。在141处，显示3D动画预演。

如果确定操作133断定车辆未停止，则路线预演过程130可显示静止的图像预演，而不是动画预演。路线预演过程130可前进到142，在142中交互式3D导航系统10选择对应于用于机动操作转弯的入口点的地点。在143处，交互式3D导航系统10针对所选择的地点计算观察位态，包括观察位、朝向和视野。在144处，调整观察位态以改进可视性。

在145处，交互式3D导航系统10查询3D图像服务器，且在146处，交互式3D导航系统10从3D图像服务器读取图像。在147处，交互式3D导航系统10在图像上叠加虚拟指令如指令箭头。最后，在148处，交互式3D导航系统10显示图像预演。

图5B是路线预演过程130的概略图，其示出其中用户请求整条路线的预演的操作。在131处，交互式3D导航系统10读取针对预演的请求。在129处，交互式3D导航系统10确定请求的预演是否是针对路线而不是针对转弯。如果请求的预演是针对路线，在149处，交互式3D导航系统10确定车辆是否停止。

如果车辆被停止，则路线预演过程130前进到150，其针对路线的各个转弯循环进行操作151-154。在151处，交互式3D导航系统10选择针对各转弯的代表性的地点。在152处，交互式3D导航系统10针对各转弯的各地点计算观察位态，包括观察位、朝向和视野。在153处，交互式3D导航系统10 调整观察位态，且在154处，交互式3D导航系统10计算时间安排信息以引导动画预演的速度。

在155处，交互式3D导航系统10查询3D图像服务器，且在156处，交互式3D导航系统10从3D图像服务器接收3D动画预演。在157处，交互式3D导航系统10在3D动画预演上叠加指令如指令箭头。在显示操作158处，显示3D动画预演。

图6是示出交互式3D导航系统10的示范性用法的流程图110，并示出动画预演的演示可放大和缩小预演的转弯以加强路线导引的可理解性。流程图110示出初始的显示屏幕112，其处于缩小的配置中并且适合在显示器32上演示。显示屏幕112突出显示了沿着路线56的最早的两个转弯56a、56b。通过在同一显示屏幕112上突出显示最早的两个转弯56a、56b，交互式3D导航系统10使用户能够估量第一转弯56a和第二转弯56b之间的近似距离。

交互式3D导航系统10可能接下来等待用户输入114。在示出的用法中，用户选择预览第一转弯56a，这可通过按下在图2中所示出的方向盘按钮40a而说明性地实现。响应于接受用户输入，显示器32可对转弯56a的现场区域60的3D演示放大，并进而显示转弯56a的3D动画预演24。在说明性实施例中，3D动画预演24在转弯56a处之前几米开始并在转弯56a之后几米结束，并且可持续几秒钟。在显示3D动画预演24的最终帧24d之后，显示器32可缩小以示出显示屏幕116，其中第二转弯56b和第三转弯56c被突出显示，使得用户可估量它们之间的距离。

交互式3D导航系统10接下来可等待用户输入118。如果用户选择查看下一个转弯56b，则显示器32可对转弯56b的现场区域61的3D图像放大，并进而示出转弯56b的3D动画预演120。在完成3D动画预演120之后，显示器32可缩小以示出显示屏幕122，第三转弯56c和目的地54被突出显示，使得用户可估量它们之间的距离。然后交互式3D导航系统10等待另一用户输入124。

在示范性用法中，用户可依次循环查看路线56的所有转弯的预演，以预览演整条路线56。例如，在用户开始路线56之前，这可能是有用的。在其它用法中，用户可跳转到特定转弯。例如，如果用户预先了解转弯56a-c中的一个是混乱的、复杂的或难以行驶的，则用户可能希望特别地预览该转弯。备选的，如果用户正沿路线56前进，则用户可能希望预览在路线56上的下一个特定转弯56a-c。在另外的其它示范性用法中，交互式3D导航系统10可包括GPS 或其它位置追踪模块(未示出)，确定转弯56a-c中的哪一个转弯对于用户是即将到来的转弯，并使针对该转弯的3D动画预演排入队列。在适当的时候，诸如当车辆被停止的时候或当用户通过用户控制系统18指示用户希望看到下一转弯的3D动画预演的时候，交互式3D导航系统10可示出排入队列的3D动画预演。

尽管当车辆在开动时，可能不会示出3D动画预演，交互式3D导航系统10可能仍然配置成当机动操作即将发生时自动地发出某个形式的路线导引指令，以确保用户不会错过要求的机动操作。

交互式3D导航系统10(包括路线选择器12、转弯选择器14、地点选择器15、观察位态控制器16、时间安排控制器17、指令叠加集成器19、车辆速度检测器34和用户控制系统18)可在软件中被实施、编译并作为目标代码存储到存储器中，且在车辆运行期间，其可由处理器调用而被执行。在一种实施方式中，上述的构件作为单个系统被实施在芯片上。可通过如通信总线的任何合适的电子通信机制来提供上述构造之间的互连。无论是按照单芯片模块实施还是多芯片模块实施，交互式3D导航系统10可设置在车辆中的任何方便的位置，如在仪表板后面，靠近其他电子电路。这种位置可能有利于对电源以及对控制车辆的驾驶的电子系统提供便利通路。

显示器32可以是适合用于向用户显示信息或娱乐特征的任何显示器，且可以是“信息娱乐”单元的部分。显示器32可包括触摸屏界面，通过该触摸屏界面，用户可使用手势与显示器32上演示的图形图标交互。3D图像服务器30和导航服务器36可在任何合适的服务器环境中被实施，并且其可包括处理器、存储器和存储在存储器上用于在处理器上执行的计算机可读代码。可使用任何已知的数据库环境诸如Oracle、DB2、或SQL服务器实施3D图像数据库30b。

虽然某些实施例已被以具有一定程度的特殊性的示范性形式描述并说明，但是要注意到的是，所述描述和说明仅作为示例进行。可在部件和操作的构造、组合和布置的细节中作出许多变化。因此，这些变化旨在包含在本公开的范围内，本公开的范围的保护范围由权利要求限定。

Claims (15)

1.一种用于对用户预演转弯的车辆导航系统(10)，其包括：

处理器和计算机代码存储于其上的非瞬态数据存储装置，当在所述处理器上执行所述计算机代码时，所述计算机代码致使所述车辆导航系统(10)：

获得在起始地(52)和目的地(54)之间的路线(56)，其中所述路线(56)包括多个转弯和在所述多个转弯中的各个处给用户的指令；和

选择所述转弯中的一个来对用户预演；和

用于为所选择的转弯的现场区域的三维动画预演(24)选择地点、观察位态和时间安排和用于读取所述三维动画预演(24)的设备，其中所述三维动画预演(24)模拟当遵循针对所选择的转弯的指令时，所述现场区域将如何出现；和

显示器(32)，其用于向用户显示所述三维动画预演(24)。

2.根据权利要求1所述的车辆导航系统(10)，其特征在于，所述用于选择观察位态的设备(16)配置成选择避开障碍物的观察位态。

3.根据权利要求1或2所述的车辆导航系统(10)，其特征在于，进一步包括使用户能够调整所述观察位态的用户控件。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的车辆导航系统(10)，其特征在于，进一步包括使用户能够指定针对其请求预演的转弯的用户控件。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的车辆导航系统(10)，其特征在于，进一步包括使用户能够依次查看针对所述转弯中的各个的预演的方向盘控件。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的车辆导航系统(10)，其特征在于，进一步包括用于接收用户命令的声音识别模块。

7.一种通过对用户预演转弯来提供导航指令的方法，所述方法包括：

获得在起始地(52)和目的地(54)之间的路线(56)，其中所述路线(56)包括多个转弯和在所述多个转弯中的各个处给用户的指令；

选择所述转弯中的一个来对用户预演；

针对所述转弯的现场区域的三维动画预演(24)选择观察位态，其中所述三维动画预演(24)模拟当遵循针对所选择的转弯的指令时，所述现场区域将如何出现；

访问所述三维动画预演(24)；和

显示所述三维动画预演(24)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述三维动画预演(24)包括模拟所选择的转弯的动画。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，进一步包括针对沿所述转弯的地点选择避开所述地点的视图的障碍物的观察位态。

10. 根据权利要求7-9中的任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括使用户能够通过方向盘按钮调整所述观察位态。

11.根据权利要求7-10中的任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括确定正由用户操作的车辆是否被停止，和

仅响应于确定所述车辆被停止而向用户显示所述三维动画预演(24)。

12.根据权利要求7-11中的任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括依次连续地预演在所述路线(56)上的所述多个转弯中的各个。

13.根据权利要求7-12中的任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括响应于接收指定要求的转弯的用户命令，选择所述转弯中的一个来对用户预演。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括通过方向盘按钮接收所述用户命令。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括通过声音命令接收所述用户命令。