CN1995919B - 一种导航图像比例尺的自动控制方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于导航领域，提供了一种导航图像比例尺的自动控制方法、装置及设备，所述方法包括以下步骤：预先配置导航时所采用的参数数据；判断导航对象的当前位置与放大点之间的距离，当满足比例尺切换阈值时，发出比例尺切换指令；计算比例尺变化过程中为达到平滑的比例尺切换频率；根据比例尺切换频率下比例尺切换过程中的各比例尺、不同比例尺下的图像生成参数及导航对象所经过的电子地图的局部区域，生成对应的导航图像，并将导航图像存储在缓冲区中；显示导航图像。本发明使得导航效果更加充分、准确，比例尺切换和导航图像的生成操作简便，有助于用户驾驶的安全性。

Description

一种导航图像比例尺的自动控制方法、装置及设备

技术领域

本发明实施例属于导航领域，尤其涉及一种导航图像比例尺的控制方法、装置及设备。

背景技术

全球定位系统(Global Positioning System，GPS)利用导航卫星进行定时、定位和测距，能在全世界范围内实现全天候、全方位连续为海上、陆地和空中的用户提供实时高精度的三维空间、速度和时间信息。该系统主要由三部分组成，即空间部分、地面控制部分和用户装置部分。空间部分由24颗卫星组成，分布在6个道平面上。地面控制部分由负责管理、协调整个地面控制系统的工作的主控站、在主控站的控制下，向卫星注入寻电文的地面天线、作为数据自动收集中心的监测站和通讯辅助系统组成。用户装置部分主要由GPS接收机和卫星天线组成。GPS接收机根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型，根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。

目前，GPS系统已经广泛应用于车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等陆地应用，远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等海洋应用，以及飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等航空航天应用中。

在车载导航中，用户使用的GPS导航设备可以是个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、移动终端、MP3、MP4、电子腕式设备以及各类微型电子仪表等电子设备，设备中安装有GPS导航系统。在导航时，系统根据用户选择的出发地、目的地、经由地、回避地按相应的导航路径规划原则，例如高速公路优先、最短时间原则、最短距离原则等计算出一条导航路径。在车辆行驶过程中，系统根据设备上的GPS接收器接收到的GPS信号，确定导航对象当前所处的位置、移动方向、速度等，结合为用户计算的导航路径，根据系统电子地图数据库对用户进行导航。

比例尺切换GPS导航系统中的常用功能，用户有不同的地图浏览需求时可以采用不同的比例尺，例如需要察看较大区域地图时可以使用小比例尺，即缩小地图，拉远视角，而需要察看局部细节时可以使用大比例尺，即放大地图，拉近视角。

在车辆行驶过程中，在转弯、分岔、高速出入口、辅道出入口等非封闭或非直行的路段经常需要用户进行行驶方向的判断。目前，现有的GPS导航系统在此类路段向用户提供专用的放大图。该放大图是通用的，不同道路上相同属性的路段采用相同的放大图，无法根据不同道路的实际路况进行调整。同时，放大图中仅有路段的道路信息，缺乏周边设施信息，用户需要查看周边设施信息时必须将电子地图手动切换到大比例尺下，给用户造成很大不便，也对用户驾驶的安全性造成不良影响。另外，该放大图的比例尺是固定的，往往占用GPS导航设备显示屏幕的较大面积，影响导航图像的显示。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种导航图像比例尺的自动控制方法，旨在解决现有技术中对导航路径上放大点的导航图像进行放大时，缺乏周边设施信息，且需要用户手动切换的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种导航图像比例尺的自动控制方法，所述方法包括以下步骤：

预先配置导航时所采用大比例尺显示的放大点、采用大比例尺显示的比例尺切换阈值以及不同比例尺下的图像生成参数；

判断导航对象的当前位置与放大点之间的距离，当导航对象的当前位置与放大点之间的距离满足比例尺切换阈值时，发出比例尺切换指令；

根据所述比例尺切换指令、当前时间、导航对象的速度、移动方向、导航对象的当前位置与放大点之间的距离计算比例尺变化过程中为达到平滑的比例尺切换频率；

根据所述比例尺切换频率下比例尺切换过程中的各比例尺、不同比例尺下的图像生成参数以及导航对象所经过的电子地图的局部区域，生成对应的导航图像，并将生成的导航图像存储在缓冲区中；

将暂存在缓冲区中临次的导航图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续显示；

所述比例尺切换频率是从切换开始前的初始比例尺到切换结束后的最终比例尺间的多个比例尺，和在导航系统所在硬件的固有显示频率下按导航对象的当前速度、移动方向经过比例尺切换阈值的距离范围过程中将显示的多张图像间的对应关系。

本发明实施例的另一目的在于一种导航图像比例尺的自动控制装置，所述装置包括：

放大点配置模块，用于配置导航时所采用大比例尺显示的放大点；

比例尺切换阈值配置模块，用于配置放大点的比例尺切换阈值；

电子地图数据库，用于存储电子地图中的路网属性数据、配置的放大点信息、比例尺切换阈值以及不同比例尺下的图像生成参数；

比例尺切换控制模块，用于判断导航对象的当前位置与放大点之间的距离，当导航对象的当前位置与放大点之间的距离满足比例尺切换阈值时，发出比例尺切换指令；

比例尺频率计算模块，用于根据所述比例尺切换指令、当前时间、导航对象的速度、移动方向、导航对象的当前位置距放大点的距离，计算比例尺变化过程中为达到平滑的比例尺切换频率；

导航图像生成模块，用于根据所述比例尺切换频率下比例尺切换过程中的各比例尺、不同比例尺下的图像生成参数以及导航对象所经过的电子地图的局部区域，生成对应的导航图像，并将生成的导航图像存储在缓冲区中；以及

导航图像显示模块，用于将暂存在缓冲区中临次的导航图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续显示；

所述比例尺切换频率是从切换开始前的初始比例尺到切换结束后的最终比例尺间的多个比例尺，和在导航系统所在硬件的固有显示频率下按导航对象的当前速度、移动方向经过比例尺切换阈值的距离范围过程中将显示的多张图像间的对应关系。

本发明实施例的另一目的在于提供一种GPS导航设备，所述设备包括一导航图像比例尺的自动控制装置，所述装置包括：

放大点配置模块，用于配置导航时所采用大比例尺显示的放大点；

比例尺切换阈值配置模块，用于配置放大点的比例尺切换阈值；

电子地图数据库，用于存储电子地图中的路网属性数据、配置的放大点信息、比例尺切换阈值以及不同比例尺下的图像生成参数；

比例尺切换控制模块，用于判断导航对象的当前位置与放大点之间的距离，当导航对象的当前位置与放大点之间的距离满足比例尺切换阈值时，发出比例尺切换指令；

比例尺频率计算模块，用于根据所述比例尺切换指令、当前时间、导航对象的速度、移动方向、导航对象的当前位置距放大点的距离，计算比例尺变化过程中为达到平滑的比例尺切换频率；

导航图像生成模块，用于根据所述比例尺切换频率下比例尺切换过程中的各比例尺、不同比例尺下的图像生成参数以及导航对象所经过的电子地图的局部区域，生成对应的导航图像，并将生成的导航图像存储在缓冲区中；以及

导航图像显示模块，用于将暂存在缓冲区中临次的导航图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续显示；

所述比例尺切换频率是从切换开始前的初始比例尺到切换结束后的最终比例尺间的多个比例尺，和在导航系统所在硬件的固有显示频率下按导航对象的当前速度、移动方向经过比例尺切换阈值的距离范围过程中将显示的多张图像间的对应关系。

在本发明实施例中，放大点的导航图像根据电子地图中对应路段或者局部区域的实际状况动态生成的，与放大点的实际情况相符，而且还包括了放大点的周边设施信息，用户可以全面查看放大点的交通情况，使得导航效果更加充分、准确。同时，比例尺平滑切换，达到良好、清晰的放大效果。另外，比例尺的切换和导航图像的生成自动完成，操作简便，避免了驾驶过程中手动缩放地图对用户驾驶的安全性造成不良影响。

附图说明

图1是本发明实施例提供的导航图像比例尺的自动控制方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的导航图像比例尺的自动控制装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，预先配置导航时需要采用大比例尺显示的放大点，以及需要采用大比例尺显示的比例尺切换阈值，在导航过程中，系统根据导航对象的当前位置与放大点之间的距离自动选择对应的比例尺，然后根据选择的比例尺生成对应的导航图像显示给用户。

本发明实施例中的放大点可以是如转弯、分岔、高速出入口、辅道出入口等非封闭或非直行等需要放大的特殊路段，或者用户选择的导航路径上的途径地、目的地等局部区域，或者用户选择的其他局部区域，可以由用户自行配置。为了更好的满足用户的导航需求，方便用户灵活调整，例如对于熟悉的路段用户可能不需要进行放大，放大点也可以由用户在导航时自行选择配置，用户可以增加或者删除放大点。

同时，需要配置比例尺切换阈值，在导航过程中，当导航对象的当前位置距离配置的放大点的位置满足该比例尺切换阈值时，系统对比例尺进行切换，采用大比例尺或者小比例尺显示导航图像。比例尺切换阈值的大小可以由用户自行调整。当导航路径上存在有多个放大点时，不同放大点的比例尺切换阈值可以相同，也可以不同。

图1示出了本发明实施例提供的导航图像比例尺的自动控制方法的实现流程，详述如下：

在步骤S101中，在导航过程中，判断导航对象的当前位置与放大点之间的距离，当导航对象的当前位置与放大点之间的距离满足设置的比例尺切换阈值时，发出比例尺切换指令。

在本发明实施例中，在导航对象接近放大点的过程中，当判断导航对象的当前位置到放大点的距离小于等于所述比例尺切换阈值时，发出放大比例尺的切换指令，由原始比例尺逐渐放大，当判断导航对象的当前位置到放大点的距离为零时，比例尺最大。在导航对象远离放大点的过程中，当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于零时，发出缩小比例尺的切换指令，由最大比例尺逐渐缩小，当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于等于所述比例尺切换阈值时，恢复到原始比例尺。

在步骤S 102中，根据当前时间、导航对象的速度、移动方向、导航对象的当前位置距放大点的距离等参数计算比例尺变化过程中为达到平滑的比例尺切换频率。

本发明实施例中，比例尺切换频率是从切换开始前的初始比例尺到切换结束后的最终比例尺间的多个比例尺，和在导航系统所在硬件的固有显示频率下按导航对象的当前速度、移动方向经过比例尺切换阈值的距离范围过程中将显示的多张图像间的对应关系。

在实际导航过程中，导航对象当前所在的位置、移动方向及速度信息根据GPS信号接收器接收到的GPS信号判断。在模拟导航过程中，导航对象当前所在的位置、移动方向及速度信息根据用户设定的导航对象的移动速度、导航对象的出发时间和当前时间判断。

在步骤S103中，根据平滑的比例尺切换频率下比例尺平滑切换过程中的各比例尺，以及导航对象所经过的电子地图的局部区域，分别生成与之对应的导航图像。为了使得导航图像的显示更加平滑，将生成的导航图像存储在缓冲区中。

在步骤S104中，将暂存在缓冲区中临次的比例尺图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续显示，以达到导航图像比例尺无级自动平滑缩放的效果。

图2示出了本发明实施例提供的导航图像比例尺的自动控制装置的结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该控制装置可以是内置于GPS导航设备中的软件单元，硬件单元，或者软硬件相结合的单元。

通过放大点配置模块21可以配置电子地图中导航路径上需要采用大比例尺显示的局部区域，可以由用户自行配置。同时，通过比例尺切换阈值配置模块22配置放大点的比例尺切换阈值，在导航过程中，当导航对象的当前位置距离配置的放大点的位置满足该比例尺切换阈值时，对比例尺进行切换。比例尺切换阈值的大小可以由用户选择调整。当导航路径上存在有多个放大点时，不同放大点的比例尺切换阈值可以相同，也可以不同。

电子地图数据库23中存储有导航电子地图中的路网属性数据，例如路网中道路的长度、路名、级别以及交通规则信息等，在本发明实施例中，还存储有配置的放大点信息、比例尺切换阈值。

在判断导航对象的当前位置与放大点之间的距离满足设置的比例尺切换阈值时，比例尺切换控制模块24发出比例尺切换指令。其中，在导航对象接近放大点的过程中，当判断导航对象的当前位置到放大点的距离小于等于所述比例尺切换阈值时，比例尺放大控制模块241发出放大比例尺的切换指令，由原始比例尺逐渐放大。当判断导航对象的当前位置到放大点的距离为零时，比例尺放大控制模块241将比例尺放到最大。

在导航对象远离放大点的过程中，当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于零时，比例尺缩小控制模块242发出缩小比例尺的切换指令，由最大比例尺逐渐缩小。当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于等于所述比例尺切换阈值时，比例尺缩小控制模块242控制当前比例尺恢复到原始比例尺。

比例尺频率计算模块25根据当前时间、导航对象的速度、移动方向、导航对象的当前位置距放大点的距离等参数计算比例尺变化过程中为达到平滑的比例尺切换频率。

本发明实施例中，比例尺切换频率是从切换开始前的初始比例尺到切换结束后的最终比例尺间的多个比例尺，和在导航系统所在硬件的固有显示频率下按导航对象的当前速度、移动方向经过比例尺切换阈值的距离范围过程中将显示的多张图像间的对应关系。

在实际导航过程中，导航信息判断模块26根据接收到的GPS信号判断导航对象当前所在的位置、移动方向及速度信息。在模拟导航过程中，模拟导航控制模块27根据用户设定的导航对象的移动速度、导航对象的出发时间和当前时间判断导航对象当前所在的位置、移动方向及速度信息。

导航图像生成模块28根据所述比例尺切换频率下比例尺切换过程中的各比例尺，不同比例尺下的图像生成参数，以及导航对象所经过的电子地图的局部区域，生成对应的导航图像。为了使得导航图像的显示更加平滑，将生成的导航图像存储在缓冲区中。

导航图像显示模块29将暂存在缓冲区中临次的比例尺图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续显示，以达到导航图像比例尺无级自动平滑缩放的效果。

由上可知，在本发明实施例中，经比例尺放大后的放大点的导航图像是根据电子地图中对应路段或者局部区域的实际状况动态生成的，因此不仅与放大点的实际情况相符，而且还包括了放大点的周边设施信息，用户可以全面查看放大点的交通情况，使得导航效果更加充分、准确。

同时，系统根据导航对象当前位置与放大点之间的距离平滑切换比例尺，达到良好、清晰的放大效果。另外，比例尺的切换和导航图像的生成由系统自动完成，不需要用户手动操作，操作简便，避免了对用户驾驶的安全性造成不良影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种导航图像比例尺的自动控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

预先配置导航时所采用大比例尺显示的放大点、采用大比例尺显示的比例尺切换阈值以及不同比例尺下的图像生成参数；

判断导航对象的当前位置与放大点之间的距离，当导航对象的当前位置与放大点之间的距离满足比例尺切换阈值时，发出比例尺切换指令；

根据所述比例尺切换指令、当前时间、导航对象的速度、移动方向、导航对象的当前位置与放大点之间的距离计算比例尺变化过程中为达到平滑的比例尺切换频率；

根据所述比例尺切换频率下比例尺切换过程中的各比例尺、不同比例尺下的图像生成参数以及导航对象所经过的电子地图的局部区域，生成对应的导航图像，并将生成的导航图像存储在缓冲区中；

将暂存在缓冲区中临次的导航图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续显示；

所述比例尺切换频率是从切换开始前的初始比例尺到切换结束后的最终比例尺间的多个比例尺，和在导航系统所在硬件的固有显示频率下按导航对象的当前速度、移动方向经过比例尺切换阈值的距离范围过程中将显示的多张图像间的对应关系。

2.如权利要求1所述的导航图像比例尺的自动控制方法，其特征在于，所述当导航对象的当前位置与放大点的距离满足比例尺切换阈值时，发出比例尺切换指令的步骤具体为：

在导航对象接近放大点的过程中，当判断导航对象的当前位置到放大点的距离小于等于所述比例尺切换阈值时，发出放大比例尺的切换指令，由原始比例尺逐渐放大，当判断导航对象的当前位置到放大点的距离为零时，比例尺最大；

在导航对象远离放大点的过程中，当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于零时，发出缩小比例尺的切换指令，由最大比例尺逐渐缩小，当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于等于所述比例尺切换阈值时，恢复到原始比例尺。

3.一种导航图像比例尺的自动控制装置，其特征在于，所述装置包括：

放大点配置模块，用于配置导航时所采用大比例尺显示的放大点；

比例尺切换阈值配置模块，用于配置放大点的比例尺切换阈值；

电子地图数据库，用于存储电子地图中的路网属性数据、配置的放大点信息、比例尺切换阈值以及不同比例尺下的图像生成参数；

比例尺切换控制模块，用于判断导航对象的当前位置与放大点之间的距离，当导航对象的当前位置与放大点之间的距离满足比例尺切换阈值时，发出比例尺切换指令；

比例尺频率计算模块，用于根据所述比例尺切换指令、当前时间、导航对象的速度、移动方向、导航对象的当前位置距放大点的距离，计算比例尺变化过程中为达到平滑的比例尺切换频率；

导航图像生成模块，用于根据所述比例尺切换频率下比例尺切换过程中的各比例尺、不同比例尺下的图像生成参数以及导航对象所经过的电子地图的局部区域，生成对应的导航图像，并将生成的导航图像存储在缓冲区中；以及

导航图像显示模块，用于将暂存在缓冲区中临次的导航图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续显示；

所述比例尺切换频率是从切换开始前的初始比例尺到切换结束后的最终比例尺间的多个比例尺，和在导航系统所在硬件的固有显示频率下按导航对象的当前速度、移动方向经过比例尺切换阈值的距离范围过程中将显示的多张图像间的对应关系。

4.如权利要求3所述的导航图像比例尺的自动控制装置，其特征在于，所述比例尺切换控制模块进一步包括：

比例尺放大控制模块，用于在导航对象接近放大点的过程中，当判断导航对象的当前位置到放大点的距离小于等于所述比例尺切换阈值时，发出放大比例尺的切换指令，由原始比例尺逐渐放大，当判断导航对象的当前位置到放大点的距离为零时，比例尺最大；以及

比例尺缩小控制模块，用于在导航对象远离放大点的过程中，当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于零时，发出缩小比例尺的切换指令，由最大比例尺逐渐缩小，当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于等于所述比例尺切换阈值时，恢复到原始比例尺。

5.一种GPS导航设备，其特征在于，所述设备包括一导航图像比例尺的自动控制装置，所述装置包括：

放大点配置模块，用于配置导航时所采用大比例尺显示的放大点；

比例尺切换阈值配置模块，用于配置放大点的比例尺切换阈值；

电子地图数据库，用于存储电子地图中的路网属性数据、配置的放大点信息、比例尺切换阈值以及不同比例尺下的图像生成参数；

比例尺切换控制模块，用于判断导航对象的当前位置与放大点之间的距离，当导航对象的当前位置与放大点之间的距离满足比例尺切换阈值时，发出比例尺切换指令；

比例尺频率计算模块，用于根据所述比例尺切换指令、当前时间、导航对象的速度、移动方向、导航对象的当前位置距放大点的距离，计算比例尺变化过程中为达到平滑的比例尺切换频率；

导航图像生成模块，用于根据所述比例尺切换频率下比例尺切换过程中的各比例尺、不同比例尺下的图像生成参数以及导航对象所经过的电子地图的局部区域，生成对应的导航图像，并将生成的导航图像存储在缓冲区中；以及

导航图像显示模块，用于将暂存在缓冲区中临次的导航图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续显示；

所述比例尺切换频率是从切换开始前的初始比例尺到切换结束后的最终比例尺间的多个比例尺，和在导航系统所在硬件的固有显示频率下按导航对象的当前速度、移动方向经过比例尺切换阈值的距离范围过程中将显示的多张图像间的对应关系。

6.如权利要求5所述的GPS导航设备，其特征在于，所述比例尺切换控制模块进一步包括：

比例尺放大控制模块，用于在导航对象接近放大点的过程中，当判断导航对象的当前位置到放大点的距离小于等于所述比例尺切换阈值时，发出放大比例尺的切换指令，由原始比例尺逐渐放大，当判断导航对象的当前位置到放大点的距离为零时，比例尺最大；以及

比例尺缩小控制模块，用于在导航对象远离放大点的过程中，当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于零时，发出缩小比例尺的切换指令，由最大比例尺逐渐缩小，当判断放大点到导航对象的当前位置的距离大于等于所述比例尺切换阈值时，恢复到原始比例尺。