DE69815940T2 - Verfahren und Anordnung zur Informationsdarstellung in Form einer Landkarte für Fahrzeugsnavigationsgeräte - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Informationsdarstellung in Form einer Landkarte für Fahrzeugsnavigationsgeräte Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Landkarten-Anzeigetechnik in einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung, welche die Reiseroute des Fahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftfahrzeugs und die Namen der Einrichtungen, Gebäude und Plätze um die Reiseroute mit den Landkarteninformationen anzeigt, wodurch das Fahren des Fahrzeugs unterstützt wird.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Es sind Navigationsvorrichtungen bekannt, die als Positionsmessvorrichtungen für verschiedene Fahrzeuge wie beispielsweise Kraftfahrzeuge, Flugzeuge und Schiffe dienen. Die Navigationsvorrichtung zeigt im allgemeinen Landkarteninformationen um die aktuelle Position des Fahrzeugs herum auf einem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre (CRT) oder einer Flüssigkristallanzeige (LCD) mit der der Landkarte überlagerten Positionsmarke für die aktuelle Position des Fahrzeugs, um den Fahrer zu dem Ziel zu führen.
  • Diese Navigationsvorrichtungen sind grob in autonome Navigationsvorrichtungen und GPS (Global Positioning System) – Navigationsvorrichtungen unterteilt. Die autonome Navigationsvorrichtung berechnet im allgemeinen die Fahrtrichtung und die Reisedistanz des Fahrzeugs unter Verwendung des Geschwindigkeitssensors, des Winkelgeschwindigkeitssensors, des Richtungssensors und dergleichen, die alle in dem Fahrzeug montiert sind, und addiert die Fahrtrichtung und die Reisedistanz zu der Bezugsposition des Fahrzeugs, um die aktuelle Position des Fahrzeugs zu erhalten. Dann zeigt die autonome Navigationsvorrichtung Landkarteninformationen auf dem Anzeigeschirm mit der Positionsmarke für die aktuelle Position des Fahrzeugs an. Dagegen empfängt die GPS-Navigationsvorrichtung die elektrischen Wellen von mehreren in den Weltraum geschickten GPS-Satelliten und berechnet die aktuelle Position des Fahrzeugs aus den so empfangenen elektrischen Wellen gemäß dem zweidimensionalen oder dreidimensionalen Positionsmessverfahren. Dann zeigt die GPS-Navigationsvorrichtung Landkarteninfor mationen auf dem Anzeigeschirm mit der Markierung der aktuellen Position des Fahrzeugs an.
  • In letzter Zeit ist eine Hybrid-Navigationsvorrichtung bekannt geworden, welche die Funktionen sowohl der autonomen Navigationsvorrichtung als auch der GPS-Navigationsvorrichtung besitzt. Die Navigationsvorrichtung ist im allgemeinen so konstruiert, dass sie Landkarteninformationen zusammen mit der aktuellen Position des Fahrzeugs anzeigt, sodass der Fahrer seinen Weg zu dem Ziel nicht verliert, selbst wenn der Fahrer durch eine ihm unbekannte Gegend fährt. In letzter Zeit wird der Anzeigebereich der Landkarte, der auf einem einzelnen Schirm angezeigt werden kann, breiter, und es wird beliebt, die Landkarte in einer so genannten Vogelperspektive anzuzeigen, um so eine realistischere Anzeige der Landkarte zu ermöglichen. Die Vogelperspektivenanzeige der Landkarte erfasst die Straßenkarte von einem gewissen Standpunkt am Himmel schräg nach unten und zeigt die so erfasste Landkarte in einer perspektivischen Einpunkt-Projektionsdarstellung an. Diese Vogelperspektivenanzeige wird im all-gemeinen auf dem Gebiet des Flugsimulators verwendet.
  • Der Aufbau der Vogelperspektivenanzeige wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. In 1 stellt die Ebene P die Landkarte dar, und das Rechteck abcd stellt den Anzeigebereich des Anzeigegeräts dar, welches die Landkarte anzeigt. Wenn der Standpunkt V an die in 1 gezeigten Position gesetzt ist, ist der Bereich der Landkarte, der von dem Standpunkt V durch das Rechteck abcd betrachtet werden kann, das auf der Ebene P festgelegte Trapez ABCD. Insbesondere ist der sichtbare Bereich von dem Standpunkt V in der Vogelperspektivenanzeige viel breiter als die im allgemeinen ebenere Landkartenanzeige, welche die Landkarte von einem Standpunkt am Himmel senkrecht nach unten betrachtet. Die Vogelperspektivenanzeige zeigt das Landkartenbild in dem von dem Standpunkt V gesehenen Trapez ABCD auf dem Schirm des Anzeigegeräts. 2 ist ein Beispiel der Vogelperspektivenanzeige, welches die Straßenkarte um die aktuelle Position des Fahrzeugs herum zu dem Ziel zeigt. Diese Darstellung erhält man durch Platzieren des Standpunktes V am Himmel auf der Seite entgegen der Zielrichtung und blicken in die Richtung der aktuellen Position und des Ziels schräg nach unten. Als Ergebnis des Anordnens des Standpunkts an einer solchen Position verändert sich der Maßstab des angezeigten Bildes fortlaufend von der Position nahe des Ziels zu der Position nahe der aktuellen Fahrzeugposition. Die Vogelperspektivenanzeige zeigt den Bereich um die aktuelle Fahrzeugposition im Vergleich zu der im allgemeinen ebeneren Darstellung der Landkarte in einem vergrößerten Maßstab und ermöglicht die breitere Anzeige der Route. Insbesondere ermöglicht die Vogelperspektivenanzeige eine viel breitere Anzeige als die im allgemeinen ebenere Anzeige in einem einzelnen Anzeigebild, und sie ermöglicht auch eine realistischere Anzeige der Landkarteninformationen, was dem Fahrer das Gefühl wie das tatsächliche Fahren gibt.
  • Wie oben erwähnt, ermöglicht die Vogelperspektive eine breitere Anzeige der Landkarte als die im allgemeinen ebenere Landkartenanzeige, jedoch hat sie einen solchen Nachteil, dass die aktuellen Straßenformen und -entfernungen für den Fahrer relativ schwierig zu erkennen sind. Andererseits ermöglicht die ebenere Landkartenanzeige eine genaue Anzeige der Straßenformen und -entfernungen, jedoch ist ihre Anzeige relativ klein.
  • Außerdem ist das Konzept der Vogelperspektive in „A bird's-eye map display for car navigation", Automotive Engineering, Vol. 104, Nr. 5, Mai 1996, Seiten 59–63, beschrieben.
  • Ferner offenbart die EP-A-O 744 728 eine Landkarten-Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, die in der Lage ist, eine Vogelperspektive einer Straßenkarte anzuzeigen. Hier wird die Vogelperspektive zusammen mit mehreren Rasterlinien und/oder einer Markierung an einer Anzeigeposition entsprechend dem Ziel angezeigt, sodass ein Fahrer einfach ein Gefühl der Entfernung erfassen kann und sich konstant der Richtung des Ziels bewusst ist.
  • Außerdem offenbart die EP-A-O 740 281 ein Landkarteninformationsanzeigegerät und ein Verfahren zur Verwendung in einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung, auf denen die Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche 1, 2 bzw. 8, 9 basieren. Das bekannte Gerät weist eine Datenumsetzungseinrichtung zum Vorsehen einer Darstellung eines Teils einer Landkarte in einer planimetrischen Darstellung (Tiefenwinkel von 90°) und in einer Vogelperspektivendarstellung (spitzer Tiefenwinkel) und eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der planimetrischen Darstellung auf einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeebene und der Vogelperspektivendarstellung auf einem zweiten Anzeigebereich auf der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich auf.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ausgehend von den oben erwähnten Nachteilen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Landkarteninformationsanzeigegerät und ein Verfahren einer Navigationsvorrichtung vorzusehen, welche genaue Straßenformen und -entfernungen darstellen können und auch einen breiteren Landkartenbereich in einer komfortableren Weise anzeigen können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Landkarteninformationsanzeigegerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 bzw. ein Landkarteninformationsanzeigeverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen 8 und 9 gelöst.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist ein Landkarteninformationsanzeigegerät zur Verwendung in einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung vorgesehen, mit einer Datenumsetzungseinheit zum Erfassen von Punkten von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt durch eine Betrachtungslinie, die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene der Landkarte einen Tiefenwinkel besitzt und zum perspektivischen Projizieren der Punkte der Kartendaten auf eine Betrachtungsebene, die senkrecht zur Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand von dem Betrachtungspunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, wobei die Datenumsetzungseinheit den Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; und einer Anzeigeeinheit zum Anzeigen der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeebene und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich, wobei die Anzeigeeinheit die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten derart anzeigt, dass die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs fortlaufend angezeigt werden.
  • Gemäß dem so konstruierten Landkarteninformationsanzeigegerät erfasst die Datenumsetzungseinheit Punkte von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt durch eine Betrachtungslinie, die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene der Landkarte einen Tiefenwinkel besitzt, und projiziert die Punkte der Kartendaten perspektivisch auf eine Betrachtungsebene, die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen. Die Umsetzungseinheit verwendet den Tiefenwinkel von 90°, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und verwendet den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen. Dann zeigt die Anzeigeeinheit die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeebene und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich an, wobei die Anzeigeeinheit die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten- Anzeigedaten derart anzeigt, dass die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs fortlaufend angezeigt werden.
  • Als Ergebnis sind die in dem ersten Anzeigebereich angezeigten Landkarteninformationen die im allgemeinen ebenere Landkarte und die in dem zweiten Anzeigebereich angezeigten Landkarteninformationen sind die Vogelperspektivenkarte. Deshalb zeigt die ebenere Landkarte in dem ersten Anzeigebereich exakt die geographischen Formen und die Entfernungen, und gleichzeitig zeigt die Vogelperspektivenkarte in dem zweiten Anzeigebereich einen sehr breiten Bereich voraus, wobei der Grenzbereich des ersten und des zweiten Anzeigenbereichs stufenlos angezeigt wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Landkarteninformationsanzeigegerät zur Verwendung in einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung vorgesehen, mit einer Datenumsetzungseinheit zum Erfassen von Punkten von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt durch eine Betrachtungslinie, die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene der Landkarte einen Tiefenwinkel besitzt, und zum perspektivischen Projizieren der Punkte der Kartendaten auf eine Betrachtungsebene, die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, wobei die Datenumsetzungseinheit den Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; und einer Anzeigeeinheit zum Anzeigen der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeebene und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich, wobei die Datenumsetzungseinheit die Kartendaten derart umsetzt, dass die Maßstäbe der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs identisch sind.
  • Gemäß dem so konstruierten Landkarten-Informationsanzeigegerät erfasst die Datenumsetzungseinheit Punkte von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt durch eine Betrachtungslinie, die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene der Landkarte einen Tiefenwinkel besitzt, und projiziert die Punkte der Kartendaten perspektivisch auf eine Betrachtungsebene, die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen. Die Umsetzungseinheit verwendet den Tiefenwinkel von 90°, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und verwendet den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, wobei die Datenumsetzungseinheit die Kartendaten derart umsetzt, dass die Maßstäbe der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs identisch sind. Dann zeigt die Anzeigeeinheit die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeebene und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich an.
  • Als Ergebnis sind die in dem ersten Anzeigebereich angezeigten Landkarteninformationen die im allgemeinen ebenere Landkarte und die in dem zweiten Anzeigebereich angezeigten Landkarteninformationen sind die Vogelperspektivenkarte. Deshalb zeigt die ebenere Landkarte in dem ersten Anzeigebereich exakt die geographischen Formen und die Entfernungen, und gleichzeitig zeigt die Vogelperspektivenkarte in dem zweiten Anzeigebereich einen sehr breiten Bereich voraus, wobei die Kontinuität der angezeigten Landkarte an der Grenze des ersten und des zweiten Anzeigenbereichs gewährleistet ist.
  • Vorzugsweise ist der erste Anzeigebereich in einem unteren Teil der Anzeigeebene angeordnet und der zweite Anzeigebereich ist in einem oberen Bereich der Anzeigeebene angeordnet. Zusätzlich kann die Datenumsetzungseinheit die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten aus den Kartendaten um eine aktuelle Position eines Fahrzeugs erzeugen und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten aus den Kartendaten eines Bereichs in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs erzeugen. Deshalb kann der Benutzer eine breite Landkarte des Bereichs in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs in dem zweiten Anzeigebereich sehen und die detaillierte Landkarte um die aktuelle Fahrzeugposition in dem ersten Anzeigebereich sehen.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Datenumsetzungseinheit eine Tiefenwinkel-Bestimmungseinheit zum Bestimmen mehrerer unterschiedlicher spitzer Winkel enthalten, die zum Erzeugen mehrerer Sätze von dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten derart zu verwenden sind, dass der Tiefenwinkel für die Kartendaten an der Position weiter in der Fahrtrichtung einen kleineren spitzen Winkel besitzt. Zusätzlich kann die Anzeigeeinheit die Sätze der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten entsprechend den unterschiedlichen spitzen Winkeln in vertikal unterteilten Anzeigeunterbereichen des zweiten Anzeigebereichs anzeigen. Hierdurch kann der Bereich weit entfernt von der aktuellen Fahrzeugposition in der Fahrtrichtung angezeigt werden.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Anzeigeeinheit Raster anzeigen, die den dreidimensionalen Anzeigedaten in dem zweiten Anzeigebereich überlagert sind. Deshalb kann die Entfernung in der in der Vogelperspektivenanzeige dargestellte Landkarte einfach erkannt werden.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Landkarteninformationsanzeigeverfahren zur Verwendung mit einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung vorgesehen, mit den Schritten: Erfassen von Punkten von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt durch eine Betrachtungslinie, die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene der Landkarte einen Tiefenwinkel besitzt, wobei der Erfassungsschritt den Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; perspektivisches Projizieren der Punkte von Kartendaten auf eine Betrachtungsebene, die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; und Anzeigen der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeebene und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich, wobei die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten derart angezeigt werden, dass die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs fortlaufend angezeigt werden.
  • Gemäß dem Verfahren werden Punkte von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt durch eine Betrachtungslinie, die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene der Landkarte einen Tiefenwinkel besitzt, erfasst. Hier wird bei der Erfassung der Punkte der Kartendaten der Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und der Tiefenwinkel eines spitzen Winkels wird verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen. Dann werden die Punkte von Kartendaten perspektivisch auf eine Betrachtungsebene projiziert, die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen. Dann werden die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeebene angezeigt und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten werden auf einem zweiten Anzeigebereich der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich angezeigt, wobei die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten derart angezeigt werden, dass die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs fortlaufend angezeigt werden.
  • Als Ergebnis sind die in dem ersten Anzeigebereich angezeigten Landkarteninformationen die im allgemeinen ebenere Landkarte und die in dem zweiten Anzeigebereich angezeigten Landkarteninformationen sind die Vogelperspektivenkarte. Deshalb zeigt die ebenere Landkarte in dem ersten Anzeigebereich exakt die geographischen Formen und die Entfernungen, und gleichzeitig zeigt die Vogelperspektivenkarte in dem zweiten Anzeigebereich einen sehr breiten Bereich voraus, wobei der Grenzbereich des ersten und des zweiten Anzeigenbereichs stufenlos angezeigt wird.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Landkarteninformationsanzeigeverfahren zur Verwendung mit einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung vorgesehen, mit den Schritten: Erfassen von Punkten von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt durch eine Betrachtungslinie, die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene der Landkarte einen Tiefenwinkel besitzt, wobei der Erfassungsschritt den Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; perspektivisches Projizieren der Punkte von Kartendaten auf eine Betrachtungsebene, die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; und Anzeigen der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeebene und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich, wobei die Kartendaten derart umgesetzt werden, dass die Maßstäbe der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs identisch sind.
  • Gemäß dem Verfahren werden Punkte von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt durch eine Betrachtungslinie erfasst, die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene der Landkarte einen Tiefenwinkel besitzt. Hier wird bei der Erfassung der Punkte der Kartendaten der Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und der Tiefenwinkel eines spitzen Winkels wird verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, wobei die Kartendaten derart umgesetzt werden, dass die Maßstäbe der zwei dimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs identisch sind. Dann werden die Punkte von Kartendaten perspektivisch auf eine Betrachtungsebene projiziert, die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen. Dann werden die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeebene angezeigt und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten werden auf einem zweiten Anzeigebereich der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich angezeigt.
  • Als Ergebnis sind die in dem ersten Anzeigebereich angezeigten Landkarteninformationen die im allgemeinen ebenere Landkarte, und die in dem zweiten Anzeigebereich angezeigten Landkarteninformationen sind die Vogelperspektivenkarte. Deshalb zeigt die ebenere Landkarte in dem ersten Anzeigebereich exakt die geographischen Formen und die Entfernungen, und gleichzeitig zeigt die Vogelperspektivenkarte in dem zweiten Anzeigebereich einen sehr breiten Bereich voraus, wobei die Kontinuität der angezeigten Landkarte an der Grenze des ersten und des zweiten Anzeigebereichs gewährleistet ist.
  • Die Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung bezüglich eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, die nachfolgend kurz beschrieben sind, klarer verständlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Darstellung des allgemeinen Konzepts der dreidimensionalen Landkartenanzeige;
  • 2 ist eine Darstellung eines Beispiels einer dreidimensionalen Landkartenanzeige;
  • 3 ist ein Blockschaltbild des schematischen Aufbaus der Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist ein Flussdiagramm der Funktionsweise der Landkarten-Anzeigeverarbeitung;
  • 5 ist ein Flussdiagramm der detaillierten Funktionsweise des in 4 dargestellten Koordinatenkonvertierungsschritts;
  • 6 ist eine Darstellung des Verfahrens einer zweidimensionalen Koordinatenkonvertierung;
  • 7 ist eine Darstellung des Verfahrens einer dreidimensionalen Koordinatenkonvertierung;
  • 8 ist eine Darstellung der kombinierten Verwendung der zweidimensionalen Koordinatenkonvertierung und der dreidimensionalen Koordinatenkonvertierung;
  • 9 ist eine Darstellung des Verfahrens einer dreidimensionalen Koordinatenkonvertierung unter Verwendung von mehreren Tiefenwinkeln; und
  • 10 ist eine Darstellung der Landkartenanzeige gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
  • Es wird nun das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die folgende Beschreibung auf den Fall gerichtet ist, in dem die vorliegende Erfindung bei einer in einem Kraftfahrzeug oder dergleichen montierten Fahrzeugnavigationsvorrichtung angewendet wird.
  • Zuerst wird der gesamte Aufbau der Fahrzeugnavigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie in 3 dargestellt, enthält die Navigationsvorrichtung S den Winkelgeschwindigkeitssensor 1, den Reisedistanzsensor 2, den GPS-Empfänger 3, die Systemsteuerung 4, das Eingabegerät 10, das CD-ROM-Laufwerk 11, die Anzeigeeinheit 12 und die akustische Wiedergabeeinheit 17. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 erfasst die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei einem Wechsel dessen Fahrtrichtung und gibt die Winkelgeschwindigkeitsdaten und die relativen Orientierungsdaten aus. Der Reisedistanzsensor 2 berechnet die Anzahl der Impulse entsprechend einer Drehung des Rades des Fahrzeugs durch Zählen der Impulsanzahl in dem Impulssignal in einer vorgegebenen Zeitdauer, die gemäß der Umdrehung des Rades ausgegeben werden, und gibt die Reisedistanzdaten basierend auf der Anzahl der Impulse entsprechend der einen Umdrehung des Rades aus. Der GPS-Empfänger 3 empfängt die elektrischen Wellen von GPS-Satelliten, um die GPS-Messdaten auszugeben, und gibt auch die absoluten Orientierungsdaten für die Fahrtrichtung des Fahrzeugs selbst aus. Die Systemsteuerung 4 führt eine komplette Steuerung der Navigationsvorrichtung basierend auf den relativen Orientierungsdaten, den Winkelgeschwindigkeitsdaten, den Reisedistanzdaten, den GPS-Messdaten und den absoluten Orientierungsdaten durch. Das Eingabegerät 10, wie beispielsweise eine Fernsteuerung, wird benutzt, um verschiedene notwendige Daten einzugeben. Das CD-ROM-Laufwerk 11 liest von einer CD-ROM DK verschiedene Daten einschließlich Kartendaten, welche Straßendaten für die Anzahl der Fahrspuren der Straße und die Breite der Straße, und andere Daten für den Namen und/oder detaillierte Informationen von Gebäuden oder dergleichen, sowie ein später im Detail beschriebenes Informationsanzeige-Steuerprogramm aus. Die Anzeigeeinheit 12 zeigt verschiedene Daten unter der Steuerung der Systemsteuerung 4 an, und die akustische Wiedergabeeinheit 17 gibt verschiedene Tondaten unter der Steuerung der Systemsteuerung 4 wieder und aus.
  • Die Systemsteuerung 4 enthält die Schnittstelleneinheit 5, die CPU 6, den ROM 7 und den RAM 8. Die Schnittstelleneinheit 5 ermöglicht eine bidirektionale Verbindung mit den externen Sensoren wie beispielsweise dem GPS-Empfänger 3, und die CPU 6 führt die gesamte Steuerung der Systemsteuerung 4 durch. Der ROM 7 speichert Steuerprogramme zum Steuern der Systemsteuerung 4. der RAM 8 enthält einen nichtflüchtigen Speicher (nicht dargestellt) und speichert verschiedene Daten einschließlich von einem Benutzer über die Eingabeeinheit 10 eingegebener Routendaten in einer lesbaren Weise. Das Eingabegerät 10, das CD-ROM-Laufwerk 11, die Anzeigeeinheit 12 und die akustische Wiedergabeeinheit 17 sind mit der Busleitung 9 verbunden.
  • Die Anzeigeeinheit 12 enthält die Graphiksteuerung 13, den Pufferspeicher 14 und die Anzeigesteuerung 15. Die Graphiksteuerung 13 führt die gesamte Steuerung der Anzeigeeinheit 12 basierend auf den von der CPU 6 über die Busleitung 9 zugeführten Steuerdaten durch. Der Pufferspeicher 12 enthält einen Speicher wie beispielsweise einen VRAM (Video-RAM) und speichert vorübergehend Videodaten, die sofort angezeigt werden können. Die Anzeigesteuerung 15 steuert die Anzeige 16 wie beispielsweise ein LCD-Gerät oder ein Kathodenstrahlröhrengerät, um die durch die Graphiksteuerung 13 zugeführten Bilddaten anzuzeigen.
  • Die akustische Wiedergabeeinheit 17 enthält den D/A-Umsetzer 18, den Verstärker 19 und den Lautsprecher 20. Der D/A-Umsetzer 18 setzt die von dem CD-ROM-Laufwerk 11 oder dem RAM 8 über die Busleitung 9 zugeführten digitalen Audiodaten in ein analoges Audiosignal um. Der Verstärker 19 verstärkt das von dem D/A-Umsetzer 18 zugeführte analoge Audiosignal, und der Lautsprecher 20 gibt das durch den Verstärker 19 verstärkte analoge Audiosignal als Ton aus.
  • Mit der so aufgebauten Navigationsvorrichtung werden die Kartendaten, wenn der Benutzer das Ziel oder dergleichen über das Eingabegerät 10 eingibt, von der CD-ROM DK unter der Steuerung der Systemsteuerung 4 ausgelesen und auf der Anzeigeeinheit 12 angezeigt. Das Navigationsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Landkarteninformationen sowohl in einer zweidimensionalen Anzeige als auch einer dreidimensionalen Anzeige anzeigen. In der dreidimensionalen Anzeige wird die Geographie eines bestimmten Bereiches von einem mittelhohen Standpunkt aus betrachtet und in eine perspektivische Ansicht gezogen und dargestellt. Die zweidimensionale Anzeige zeigt die Geographie des Bereichs in einer ebenen Landkarte, von einem mittelhohen Standpunkt senkrecht nach unten betrachtet, wie eine gewöhnliche Landkarte. In diesem Zusammenhang ist die dreidimensionale Anzeige beim Anzeigen eines breiteren Bereichs als die zweidimensionale Anzeige vorteilhaft, aber die tatsächlichen geographischen Formen und Entfernungen sind für den Fahrer relativ schwierig zu erkennen. Andererseits ist die zweidimensionale Anzeige beim Zeigen der tatsächlichen geographischen Formen und der Entfernungen vorteilhaft, aber sie kann keinen breiten Bereich zeigen. Diesem Umstand Rechnung tragend, ist die Navigationsvorrichtung der Erfindung so konstruiert, dass sie den Landkarten-Anzeigebereich auf der Anzeige 16 in zwei Bereiche, d. h. einen zweidimensionalen Anzeigebereich und einen dreidimensionalen Anzeigebereich, aufteilt, um eine gleichzeitige und kombinierte Anzeige von Landkarteninformationen in sowohl der zweidimensionalen als auch der dreidimensionalen Anzeige zu ermöglichen. Die Aufteilung in den zweidimensionalen Anzeigebereich und den dreidimensionalen Anzeigebereich wird unter Berücksichtigung der Vorteile dieser zwei unterschiedlichen Anzeigestile durchgeführt. Insbesondere wird die dreidimensionale Anzeige verwendet, um den Bereich vor der aktuellen Position des Fahrzeugs anzuzeigen, um so eine Anzeige eines bereiteren Bereichs zu ermöglichen, und die zweidimensionale Anzeige wird verwendet, um den Bereich nahe der aktuellen Position des Fahrzeugs auf den angezeigten Landkarteninformationen zu zeigen, um so die Erkennung von tatsächlichen geographischen Merkmalen um die aktuelle Position zu ermöglichen.
  • Als nächstes wird die Landkarten-Anzeigeverarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst wird die Landkarten-Anzeigeverarbeitung unter Bezugnahme auf 4 skizziert. Die nachfolgend beschriebene Verarbeitung wird durch die CPU 6 oder die Graphiksteuerung 13 als Teil eines Navigationshauptprogramms durchgeführt, welches die gesamte Navigationsvorrichtung S für die Fahrzeugnavigation steuert. Deshalb wird die Landkarten-Anzeigeverarbeitung ausgeführt, wenn der Befehl über das Eingabegerät 10 während der Ausführung des Navigationshauptprogramms eingegeben wird. Das Steuerprogramm zum Erzielen der Verarbeitung ist in der CD- ROM DK, die als Speichermedium dient, im Voraus gespeichert und wird durch das CD-ROM-Laufwerk 11 nach Bedarf ausgelesen.
  • Wenn das Eingabegerät 10 den Befehl einer Mischanzeige der zwei- und der dreidimensionalen Anzeigen empfängt, springt das Navigationshauptprogramm zu der in 4 dargestellten Landkarten-Anzeigeverarbeitung. Zuerst wird bestimmt, ob die aktuelle Reiseroute für die geplante Reiseroute von der aktuellen Position zu dem Ziel vorbereitet und in dem RAM 8 gespeichert ist oder nicht. Wenn die Reiseroute eingestellt ist, wird die Richtung der Betrachtungslinie (nachfolgend als „Anzeigerichtung" bezeichnet) in der dreidimensionalen Landkartenkonvertierung berechnet, um die aktuelle Reiseroute zu enthalten, sodass die Anzeige 16 die Reiseroute zu einer so weit entfernten Position wie möglich anzeigen kann (Schritt S1). Als nächstes liest das CD-ROM-Laufwerk 11 basierend auf der so berechneten Anzeigerichtung und der aktuellen Position des Fahrzeugs von der CD-ROM (DK) die Kartendaten (einschließlich Namensdaten der Punkte) einschließlich der aktuellen Position und dem Bereich um die durch die Anzeigerichtung spezifizierte Anzeigeposition zeigenden Kartendaten aus, und die so gelesenen Kartendaten werden vorübergehend in dem RAM 8 gespeichert (Schritt S2).
  • Falls die aktuelle Reiseroute nicht existiert, wird die Reiserichtung wie die Anzeigerichtung basierend auf der aktuellen Position und der aktuellen Fahrtrichtung des Fahrzeugs berechnet und die Kartendaten um die Anzeigeposition werden in der ähnlichen Weise gespeichert.
  • Nachdem die notwendigen Daten in dem RAM 8 gespeichert sind, werden die Straßendaten, die Hintergrunddaten und die Namensdaten von den so gespeicherten Kartendaten extrahiert, und die Koordinatenkonvertierungsverarbeitung der für die Mischanzeige notwendigen Landkarten-Grunddaten wird ausgeführt (Schritt S3). Die Namensdaten enthalten Zeichen der geographischen Punkte, berühmte Einrichtungen und Gebäude und Straßen, Zeichen für Kartenmarken für die Schulen, Polizeistationen und Fabriken, und Zeichen von Landmarken für die Lebensmittelgeschäfte, Tankstellen, usw.. Insbesondere werden die dreidimensionalen Daten für den Bereich vor der Grenzlinie erzeugt, und die zweidimensionalen Daten werden für den Bereich hinter der Grenzlinie erzeugt. Ferner werden auch dreidimensionale Daten für die Namensdaten erzeugt. Die so erzeugten Daten werden vorübergehend in dem RAM 8 gespeichert. Die Koordinatenkonvertierungsverarbeitung wird später in mehr Einzelheiten beschrieben.
  • Als nächstes werden die in dem RAM 8 gespeicherten Kartendaten in die Landkarten-Bilddaten entsprechend einem Bildschirm der Anzeige 16 umgesetzt (Schritt S4). Dann werden die Bilddaten für die aktuelle Positionsmarke des Fahrzeugs, die durch die CPU 6 berechnet wird, und die Bilddaten entsprechend den zusätzlichen Daten wie beispielsweise dem Abstand von der aktuellen Position zu dem Ziel auf der aktuellen Reiseroute (nachfolgend als „Fahrzeug/Zusatzinformations-Bilddaten" bezeichnet) erzeugt (Schritt SS). Schließlich werden die Landkarten-Bilddaten und die Fahrzeug/Zusatzinformations-Bilddaten in dem Bildspeicher gespeichert (Schritt S6) und dann kehrt der Prozess zu dem Navigationshauptprogramm zurück. Danach werden die Landkarten-Bilddaten und die Fahrzeug/Zusatzinformationsbilddaten aus dem Bildspeicher zu den durch die Anzeigesteuerung 15 gesteuerten Zeitpunkten ausgelesen, sodass die Landkarte auf der Anzeige 16 dargestellt wird.
  • Als nächstes wird die in 4 als Schritt S3 dargestellte Koordinatenkonvertierungsverarbeitung der Landkarten-Grunddaten unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. In dem Flussdiagramm in 5 wird zuerst die Anzahl n der Anzeigeelemente der Straßendaten, Hintergrunddaten und Namensdaten ermittelt (Schritt S10). Das Anzeigeelement ist ein Element des angezeigten Bildes wie beispielsweise eine Straße, ein Gebäude, eine Einrichtung oder ein Name von diesen. Die folgenden Schritte werden wiederholt, bis die Anzahl der Anzeigeelemente Null wird, insbesondere werden sie für alle Anzeigeelemente durchgeführt. Falls die Anzahl n der Anzeigeelemente nicht Null ist (Schritt S11; Nein) wird die Anzahl m der Koordinatenpunkte, welche ein Anzeigeelement bilden, ermittelt (Schritt S12). Ein Anzeigeelement ist nämlich eine Ansammlung von mehreren Koordinatenpunkten. Dann wird die Koordinatenkonvertierung für alle Koordinaten in dem zweidimensionalen und dem dreidimensionalen Anzeigebereich durchgeführt, d. h. bis die Zahl m 0 wird. Die Koordinatenkonvertierung wird nachfolgend in mehr Einzelheiten beschrieben.
  • Die zweidimensionale Koordinatenkonvertierung wird für den Koordinatenausgangspunkt ausgeführt (Schritt S14) und dann wird bestimmt, ob der Koordinatenpunkt nach der Konvertierung in dem zweidimensionalen Anzeigebereich liegt oder nicht (Schritt S15). Falls ja, wird der Koordinatenpunkt in Schritt S18 einfach in dem RAM 8 gespeichert. Falls dagegen Schritt S15 in Nein resultiert, wird die dreidimensionale Koordinatenkonvertierung für die dreidimensionale Landkarte ausgeführt (Schritt S16). Dann wird bestimmt, ob der Koordinatenpunkt nach der dreidimensionalen Konvertierung in dem dreidimensionalen Anzeigebereich liegt oder nicht (Schritt S17). Falls ja, wird der Koordinatenpunkt in Schritt S18 in dem RAM 8 gespeichert. Falls dagegen Schritt S17 in Nein resultiert, wird die Koordinate nicht verwendet, weil sie außerhalb des Anzeigebereichs der aktuellen Landkarte positioniert ist. Dann geht der Prozess zu Schritt S19, um die Anzahl m um Eins zu verringern, und wiederholt die gleichen Schritte S14 bis S19 für den nächsten Koordinatenpunkt. Wenn die obige Verarbeitung für alle Koordinatenpunkte erfolgt ist (Schritt S13; ja), werden die Anzeigeelementdaten zum Anzeigen des Anzeigeelements erzeugt (Schritt S20). Als nächstes wird die Anzeigeelement-Anzahl n verringert (Schritt S21) und der Prozess wird für alle existierenden Anzeigeelemente wiederholt (Schritte S11 bis S20).
  • Durch die oben beschriebene Verarbeitung werden die Anzeigeelementdaten von zweiund dreidimensionalen Anzeigen für die Straßendaten, die Hintergrunddaten und die Namensdaten um die aktuelle Position des Fahrzeugs erzeugt. Diese Anzeigeelementdaten werden in die Landkarten-Bilddaten in Schritt S4 von 3 umgesetzt.
  • Als nächstes folgt eine Beschreibung der zweidimensionalen Koordinatenkonvertierung und der dreidimensionalen Koordinatenkonvertierung in mehr Einzeleinheiten. Zuerst wird die zweidimensionale Koordinatenkonvertierung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Bei der zweidimensionalen Koordinatenkonvertierung wird die zweidimensionale Landkarte auf der XY-Ebene des in 6 dargestellten XYZ-Koordinatensystems ausgedrückt. 6 zeigt die Betrachtungslinie zu der XY-Ebene von einem bestimmten Standpunkt E auf der Z-Achse. Der Kartenbereich auf der XY-Ebene wird durch perspektivisches Projizieren der von dem Standpunkt E über der XY-Ebene betrachteten Bildes in die Richtung bezüglich der XY-Ebene senkrecht nach unten auf die senkrecht zu der Betrachtungsrichtung positionierte Betrachtungsebene S umgesetzt. In dem in 6 gezeigten Beispiel ist der Betrachtungspunkt E (0, 0, Z0) zur Vereinfachung der Beschreibung auf der Z-Achse vorgesehen, und das durch Betrachten des Kartenbereiches von dem Standpunkt E senkrecht nach unten in der Z-Achsenrichtung erhaltene Bild wird auf die senkrecht zu der Z-Achse positionierte Betrachtungsebene S projiziert. Wie in 6 dargestellt, ist der Abstand zwischen dem Standpunkt E und der Betrachtungsebene S gleich d, und die Höhe des Standpunkts E von der XY-Ebene ist h1. Hier sind diese Werte durch die Anfangseinstellung oder die durch den Benutzer vorgenommene Einstellung bekannt, die zweidimensionale Koordinatenkonvertierung, d. h. die Konvertierung eines bestimmten Koordinatenpunktes auf der XY-Ebene in den Koordinatenpunkt auf der Betrachtungsebene S wird durch Berechnen des Verhältnisses des Abstandes d und der Höhe h1 erzielt.
  • Als nächstes wird die dreidimensionale Koordinatenkonvertierung unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 zeigt eine Betrachtungslinie von einem bestimmten Punkt auf der Z-Achse wie bei 6 senkrecht nach unten auf die XY-Ebene. 7 ist jedoch von 6 darin verschieden, dass die XY-Ebene schräg vorgesehen ist, mit dem Tiefenwinkel B bezüglich der Betrachtungslinie von dem Standpunkt E. Bei der dreidimensionalen Koordinatenkonvertierung wird die dreidimensionale Landkarte auf der in 7 dargestellten XY-Ebene ausgedrückt. Bei der dreidimensionalen Koordinatenkonvertierung wird jedoch das bezüglich des Landkartenbereichs nicht vertikal (d. h. mit dem Tiefenwinkel von 90°), sondern von der Richtung der Betrachtungslinie, die den Tiefenwinkel B bezüglich des Landkartenbereichs auf der XY-Ebene besitzt, betrachtete Bild auf die senkrecht zu der Richtung der Betrachtungslinie positionierte Betrachtungsebene S projiziert. Angenommen, dass der Standpunkt E bei der dreidimensionalen Koordinatenkonvertierung an der zu der Stelle bei der zweidimensionalen Koordinatenkonvertierung identischen Position fixiert ist, ist diese Projektionsweise äquivalent zu der Projektion des Landkartenbereichs auf die schräge XY-Ebene mit dem Winkel B bezüglich der Betrachtungsrichtung von dem Standpunkt E auf die Betrachtungsebene S. Nimmt man nun den Punkt A als Beispiel, wird, da die Höhe h2 des Standpunkts E von dem Punkt A in der Richtung der Betrachtungslinie bekannt ist, die dreidimensionale Koordinatenkonvertierung des Punktes A, der ein beliebiger Punkt auf der XY-Ebene ist, auf die Betrachtungsebene S durch Berechnen des Verhältnisses des Abstandes d und der Höhe h2 in der analogen Weise wie bei der oben erwähnten zweidimensionalen Koordinatenkonvertierung erzielt. Die Höhe h2 wird in der folgenden Weise berechnet. Zuerst werden die Längenkomponente YB unter Verwendung des Abstandes YA von dem Schnittpunkt Y der Betrachtungslinie von dem Standpunkt E mit der XY-Ebene und der Winkel B berechnet. Dann wird die Längenkomponente YB zu der Höhe h1 hinzugefügt, um die Höhe h2 zu erhalten. Dann wird die Projektion des Punktes A auf die Betrachtungsebene S durch Berechnen des Verhältnisses des Abstandes d und der Höhe h2 (= h1 + YB) erzielt.
  • Die zweidimensionale und die dreidimensionale Koordinatenkonvertierung werden in der oben beschriebenen Weise durchgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die dreidimensionale Koordinatenkonvertierung für die Vorwärtsposition in der Anzeigerichtung (z. B. Fahrtrichtung des Fahrzeugs) angewendet, um eine breitere Anzeige nahe des Ziels zu ermöglichen, und die zweidimensionale Koordinatenkonvertierung wird auf den Bereich um die aktuelle Position des Fahrzeugs angewendet, um die geometrischen Formen und Entfernungen so genau wie möglich darzustellen. Die Y-Achse in 6 dient als die Grenzlinie (entsprechend 34 in 10) des zweidimensionalen Anzeigebereichs und des dreidimensionalen Anzeigebereichs, und der Maßstab der angezeigten Landkarte ist sowohl vor als auch hinter der Grenzlinie gleich gehalten, um so die Kontinuität der angezeigten Landkarte um die Grenzlinie zu bewahren. 8 zeigt die An und Weise des Erzeugens der oben beschriebenen Mischanzeige, in welcher der vordere Teil des Anzeigebereichs in der Fahrzeugfahrtrichtung in der dreidimensionalen Anzeige angezeigt wird, während der Teil des Anzeigebereichs um die aktuelle Fahrzeug position in der zweidimensionalen Anzeige angezeigt wird. Hierdurch kann der Benutzer genau die Straßenformen und die Entfernungen um die aktuelle Fahrzeugposition durch die zweidimensionale Anzeige erkennen, und er kann die Reiseroute zu dem Ziel in dem vorderen Teil der Fahrzeugfahrtrichtung durch die breit angezeigte dreidimensionale Anzeige erfassen. Zusätzlich werden die Raster G in dem dreidimensionalen Anzeigebereich angezeigt, sodass die Entfernung auf dem dreidimensionalen Anzeigebereich einfacher zu erkennen wird.
  • Der Tiefenwinkel Θ in dem dreidimensionalen Anzeigebereich kann ein fester Wert oder ein variabler Wert unter vielen vorgegebenen Werten sein. Zum Beispiel wird die dreidimensionale Koordinatenkonvertierung in dem Beispiel von 9 unter Verwendung der unterschiedlichen Tiefenwinkel θ1, θ21 < θ2) ausgeführt. In dem Beispiel des Punktes A' wird zuerst der Schnittpunkt der Linie Y2 und der Betrachtungslinie bestimmt, um die Höhe h3 zu ermitteln. Dann werden die Höhe h4 von der Linie Y2A', der Tiefenwinkel B 1 und die Höhe h3 ermittelt. Auf diese Weise kann die dreidimensionale Koordinatenkonvertierung unter Verwendung des Verhältnisses des Abstandes d und der Höhen h3, h4 erzielt werden. Durch Verwendung mehrerer unterschiedlicher Tiefenwinkel kann der Bereich weit vor der Fahrzeugposition breit angezeigt werden. Ferner kann die dreidimensionale Koordinatenkonvertierung unter Verwendung von n unterschiedlichen Tiefenwinkeln θ < ... < θn < 90° ausgeführt werden.

Claims (9)

  1. Landkarteninformationsanzeigegerät (4, 12) zur Verwendung in einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung, mit einer Datenumsetzungseinrichtung (6) zum Erfassen von Punkten (A) von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt (E) durch eine Betrachtungslinie (EY), die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene (XY) der Landkarte einen Tiefenwinkel (θ) besitzt, und zum perspektivischen Projizieren der Punkte der Kartendaten auf eine Betrachtungsebene (S), welche senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand (d) von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, wobei die Datenumsetzungseinrichtung den Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; und einer Anzeigeeinrichtung (12) zum Anzeigen der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich (32) einer Anzeigeebene und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich (30) der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten derart anzeigt, dass die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze (34) des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs fortlaufend angezeigt werden.
  2. Landkarteninformationsanzeigegerät (4, 12) zur Verwendung in einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung, mit einer Datenumsetzungseinrichtung (6) zum Erfassen von Punkten (A) von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt (E) durch eine Betrachtungslinie (EY), die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene (XY) der Landkarte einen Tiefenwinkel (θ) besitzt, und zum perspektivischen Projizieren der Punkte der Kartendaten auf eine Betrachtungsebene (S), die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand (d) von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, wobei die Datenumsetzungseinrichtung den Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; und einer Anzeigeeinrichtung (12) zum Anzeigen der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich (32) einer Anzeigeebene und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich (30) der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenumsetzungseinrichtung die Kartendaten derart umsetzt, dass die Maßstäbe der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze (34) des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs identisch sind.
  3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der erste Anzeigebereich (32) in einem unteren Teil der Anzeigeebene angeordnet ist und der zweite Anzeigebereich (30) in einem oberen Bereich der Anzeigeebene angeordnet ist.
  4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Datenumsetzungseinrichtung die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten aus den Kartendaten um eine aktuelle Position (36) eines Fahrzeugs erzeugt, in welchem das Landkarten-Informationsanzeigegerät installiert ist, und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten aus den Kartendaten eines Bereichs in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs erzeugt.
  5. Gerät nach Anspruch 4, bei welchem die Datenumsetzungseinrichtung eine Tiefenwinkel-Bestimmungseinrichtung (6) zum Bestimmen mehrerer unterschiedlicher spitzer Winkel (θ1, θ2) aufweist, die zum Erzeugen mehrerer Sätze der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten derart zu verwenden sind, dass der Tiefenwinkel für die Kartendaten an der Position weiter in der Fahrtrichtung einen kleineren spitzen Winkel besitzt.
  6. Gerät nach Anspruch 5, bei welchem die Anzeigeeinrichtung die Sätze der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten entsprechend den unterschiedlichen spitzen Winkeln in vertikal unterteilten Anzeigeunterbereichen des zweiten Anzeigebereichs anzeigt.
  7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Anzeigeeinrichtung Raster anzeigt, die den dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten in dem zweiten Anzeigebereich überlagert sind.
  8. Landkarteninformationsanzeigeverfahren (4, 12) zur Verwendung mit einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung, mit den Schritten: Erfassen von Punkten (A) von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt (E) durch eine Betrachtungslinie (EY), die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene (XY) der Landkarte einen Tiefenwinkel (θ) besitzt, wobei der Erfassungsschritt den Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; perspektivisches Projizieren der Punkte von Kartendaten auf eine Betrachtungsebene (S), die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand (d) von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; und Anzeigen der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich (32) einer Anzeigeebene und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich (30) der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigeschritt die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten derart anzeigt, dass die zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und die dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze (34) des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs fortlaufend angezeigt werden.
  9. Landkarteninformationsanzeigeverfahren (4, 12) zur Verwendung mit einer Fahrzeugnavigationsvorrichtung, mit den Schritten: Erfassen von Punkten (A) von Kartendaten entsprechend einer Landkarte von einem Standpunkt (E) durch eine Betrachtungslinie (EY), die von dem Standpunkt ausgeht und bezüglich der Ebene (XY) der Landkarte einen Tiefenwinkel (θ) besitzt, wobei der Erfassungsschritt den Tiefenwinkel von 90° verwendet, um zweidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen, und den Tiefenwinkel eines spitzen Winkels verwendet, um dreidimensionale Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; perspektivisches Projizieren der Punkte von Kartendaten auf eine Betrachtungsebene (S), die senkrecht zu der Betrachtungslinie festgelegt ist und einen vorgegebenen Abstand (d) von dem Standpunkt besitzt, um Landkarten-Anzeigedaten zu erzeugen; und Anzeigen der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem ersten Anzeigebereich (32) einer Anzeigeebene und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten auf einem zweiten Anzeigebereich (30) der Anzeigeebene angrenzend an den ersten Anzeigebereich, dadurch gekennzeichnet, dass der Festhalteschritt die Kartendaten derart umwandelt, dass die Maßstäbe der zweidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten und der dreidimensionalen Landkarten-Anzeigedaten an der Grenze (34) des ersten Anzeigebereichs und des zweiten Anzeigebereichs identisch sind.
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