專利名稱：三維導(dǎo)航方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)航方法及系統(tǒng)，特別是涉及三維的導(dǎo)航方法和導(dǎo)航系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市道路建設(shè)發(fā)展，城市道路已逐步從地面轉(zhuǎn)向地上，地下，形成復(fù)雜立體交 叉路網(wǎng)。面對復(fù)雜的路網(wǎng)，人們出行遇到各種困難，為了幫助人們熟悉道路，避免迷路，繞路 等問題，許多導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)運而生。在導(dǎo)航過程中，道路的變化是使人最容易產(chǎn)生困惑的地 方，如何在路口前迅速判斷當前實際位置，選擇正確的路徑是導(dǎo)航系統(tǒng)最重要的要求。另 外，在城市繁華路段，或在環(huán)境優(yōu)美的景觀點，除了使導(dǎo)航電子地圖具有單一導(dǎo)航路徑外， 同時還具有購物，旅游，停車等豐富內(nèi)容也是眾所關(guān)注的。 現(xiàn)在的導(dǎo)航設(shè)備除了最常見的車載導(dǎo)航設(shè)備外，實際上還有手機導(dǎo)航、PPC機導(dǎo)航 等。比如口袋型計算機(PPC， Pocket PC)現(xiàn)在的功能日漸完善，其體積小，攜帶方便，功能 強，可以看電影，聽音樂，無線上網(wǎng)，還可以利用其三維圖形處理技術(shù)進行三維游戲，實際上 幾乎在小如手掌的PPC機上已經(jīng)可以實現(xiàn)所有在計算機上能做到的功能。
而現(xiàn)在的導(dǎo)航電子地圖大多是平面二維電子地圖。二維電子雖然地圖數(shù)據(jù)簡單， 數(shù)據(jù)處理容易，處理速度快，但二維電子地圖與實際情況差別還是較大，在迅速判斷當前實 際位置和內(nèi)容表達上還不夠直觀(圖2)。同時這樣的二維電子地圖也適應(yīng)不了現(xiàn)在車載設(shè) 備、手機或PPC機的高速發(fā)展，不能為這些設(shè)備的用戶提供高質(zhì)量的導(dǎo)航系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上二維平面電子地圖的不足，本發(fā)明提供一種三維導(dǎo)航方法及其系
統(tǒng)，在重要路段，重要路口實現(xiàn)與現(xiàn)實場景逼真的三維導(dǎo)航。
本發(fā)明的一個目的是提供一種三維導(dǎo)航方法，包括以下步驟 1)位置定位模塊確定使用者目前的所在位置； 2)三維位置判定模塊根據(jù)步驟1)確定的位置，判斷使用者所處的路段范圍；
3)三維模型數(shù)據(jù)查詢模塊從三維模型數(shù)據(jù)庫中調(diào)取所述路段范圍的三維模型數(shù) 據(jù)； 4)在顯示裝置上顯示所述路段的三維模型數(shù)據(jù)。 確定使用者所在位置前在顯示裝置上顯示平面導(dǎo)航電子地圖。 步驟4)所顯示的路段三維模型數(shù)據(jù)可以為整個路段范圍的三維模型數(shù)據(jù)或路段
范圍中的某個位置點的三維模型數(shù)據(jù)，或者將整個路段的三維模型數(shù)據(jù)按使用者要求動態(tài)
顯示出來，以使使用者有更直觀的感受。 三維模型數(shù)據(jù)包括并顯示出路口路段范圍中道路的實際場景，如道路所處位置， 周邊環(huán)境等，和/或?qū)Ш铰窂?，?或方位，和/或?qū)Ш脚坪?或?qū)Ш秸Z音，其中方位顯示的 是指北針，導(dǎo)航牌指示的是道路的方向。 所述步驟4)顯示的方法可以在距離路口 300米或200米處開始顯示提示方向的導(dǎo)航牌，通過路口后關(guān)閉。 所述步驟4)顯示的方法還可以在距離路口 300米或200米處開始播放前方變道 的導(dǎo)航語音提示，通過路口后結(jié)束提示。 所述位置定位模塊是GPS接受設(shè)備。所述的GPS接受設(shè)備包括無線電信接受器， 車輛速度傳感器，角速度傳感器，能夠固定接受多顆衛(wèi)星發(fā)出的定位信號，定出使用者目前 的所在位置。 本發(fā)明的另一個目的是提供一種三維導(dǎo)航系統(tǒng)，包括 (1).位置定位模塊，用于定位使用者目前的所在位置； (2).三維位置判定模塊，用于判斷使用者所處的路段范圍； (3).三維模型數(shù)據(jù)庫，用于存放路口和/或路段的三維模型數(shù)據(jù)； (4).三維模型數(shù)據(jù)查詢模塊，根據(jù)位置判定模塊的信息，選擇該區(qū)域范圍的三維
模型數(shù)據(jù)； (5).三維顯示模塊，顯示路口和/或路段的三維模型數(shù)據(jù)。
進一步，本發(fā)明的三維導(dǎo)航系統(tǒng)還包括 界面輸入模塊，用于接收使用者所輸入的命令，包括鳥瞰，俯視，行駛命令。如圖9 所示，鳥瞰是從空中觀察路口路段的三維模型數(shù)據(jù)；如圖3所示，俯視是從空中平面俯視路 口路段三維模型數(shù)據(jù)；如圖4至圖8所示，行駛是從駕駛角度顯示路口路段三維模型數(shù)據(jù)。 界面輸入模塊的命令由三維顯示模塊顯示在顯示裝置上供使用者點擊確定。
平面電子地圖數(shù)據(jù)庫，用于存放平面電子地圖的相關(guān)數(shù)據(jù)。 三維模型數(shù)據(jù)包括并顯示出路口路段范圍中道路的實際場景，如道路所處位置，
周邊環(huán)境等，和/或?qū)Ш铰窂?，?或方位，和/或?qū)Ш脚坪?或?qū)Ш秸Z音，方位顯示的是指
北針，導(dǎo)航牌顯示的是道路的方向。 其中，所述的位置定位模塊為GPS接受設(shè)備。 所述的GPS接受設(shè)備包括無線電信接受器，車輛速度傳感器，角速度傳感器，能夠
固定接受多顆衛(wèi)星發(fā)出的定位信號，定出使用者目前的所在位置。 本發(fā)明的三維導(dǎo)航方法和系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點 1、利用三維圖形處理技術(shù)，實現(xiàn)路口和/或路段的三維導(dǎo)航。 2、有利于使用者在道路變化之前，能迅速確認當前的位置，選擇正確的路徑。 3、顯示與現(xiàn)實逼真的三維場景，從而具備除路徑導(dǎo)航外，還可實現(xiàn)旅游導(dǎo)航，購物
導(dǎo)航，停車導(dǎo)航等功能。


圖1是本發(fā)明實施例的方法流程圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的平面電子導(dǎo)航地圖； 圖3是使用本發(fā)明的方法顯示的路口三維導(dǎo)航俯視截圖； 圖4是圖3中位于路口 300米處的三維導(dǎo)航截圖； 圖5是圖3中位于路口 200米處的三維導(dǎo)航截圖； 圖6是圖3中位于路口 100米處的三維導(dǎo)航截圖 圖7是圖3中位于路口處的三維導(dǎo)航截圖。
圖8是圖3中過路口后的三維導(dǎo)航截圖。 圖9是圖3中路口在鳥瞰狀態(tài)下的三維導(dǎo)航截圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明。 步驟SI ，在接近路口 ，或路段之前，顯示平面導(dǎo)航電子地圖，如圖2所示； 步驟S2，定位，定位模塊定位使用者位置，定位模塊為GPS接受裝置，進一步包括
無線電信接受器，車輛速度傳感器，角速度傳感器； 步驟S3，判斷路段范圍，三維位置判定模塊判斷使用者位置的路段范圍； 步驟S4，判斷是否進入三維模型數(shù)據(jù)范圍，若未進入，則執(zhí)行步驟Sl，若進入，則
執(zhí)行步驟S5 ; 步驟S5，調(diào)取三維模型數(shù)據(jù)，三維模型數(shù)據(jù)查詢模塊從三維模型數(shù)據(jù)庫中調(diào)取該 路口或路段范圍的三維模型數(shù)據(jù)； 步驟S6，根據(jù)當前的位置顯示所調(diào)取的路口或路段三維模型數(shù)據(jù)。具體顯示在顯 示裝置上，如附圖所示，根據(jù)距離路口的位置不同，三維模型數(shù)據(jù)可以分別包括導(dǎo)航路徑l， 提示道路方向及前方變道的導(dǎo)航牌2，方位3，方位顯示的是指北針，道路實際場景4以及導(dǎo) 航語音。在該具體實施例中以需要到達的路口為基點，當行駛離基點200米處開始自動顯 示導(dǎo)航牌l，通過路口后自動關(guān)閉。在距離路口 200米處開始播放前方變道的導(dǎo)航語音提 示，通過路口后結(jié)束提示。 同時使用者可以通過界面輸入模塊并顯示在顯示裝置上的鳥瞰，俯視，行駛命令 5，對顯示的三維場景進行視點切換。 步驟S7，再次判斷是否還在三維模型數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，若在，執(zhí)行步驟S6，若不在，執(zhí) 行步驟S8。 步驟S8，結(jié)束三維顯示方式恢復(fù)至平面導(dǎo)航電子地圖顯示方式。 本發(fā)明的附圖和實施例是為了更好地闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的保護范圍
不應(yīng)該僅局限于此，在此基礎(chǔ)上對本發(fā)明的改變也屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種三維導(dǎo)航方法，包括以下步驟1)位置定位模塊確定使用者目前的所在位置；2)三維位置判定模塊根據(jù)步驟1)確定的位置，判斷使用者所處的路段范圍；3)三維模型數(shù)據(jù)查詢模塊從三維模型數(shù)據(jù)庫中調(diào)取所述路段范圍的三維模型數(shù)據(jù)；4)在顯示裝置上顯示所述路段的三維模型數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維導(dǎo)航方法，其特征在于確定使用者所在位置前顯示平面 導(dǎo)航電子地圖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維導(dǎo)航方法，其特征在于所述步驟4)可以顯示為整個 路段范圍的三維模型數(shù)據(jù)或路段范圍中的某個位置點的三維模型數(shù)據(jù)或動態(tài)顯示整個路 段的三維模型數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維導(dǎo)航方法，其特征在于所述三維模型數(shù)據(jù)包括道路實際 場景數(shù)據(jù)和/或?qū)Ш铰窂胶?或?qū)Ш脚坪?或?qū)Ш秸Z音/或方位。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維導(dǎo)航方法，其特征在于所述導(dǎo)航牌可以在距離路口 300 米或200米處開始顯示，通過路口后關(guān)閉；所述導(dǎo)航語音在距離路口 300米或200米處開始 提示，通過路口后提示結(jié)束。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維導(dǎo)航方法，其特征在于所述位置定位模塊是GPS接受設(shè) 備，進一步包括無線電信接受器，車輛速度傳感器，角速度傳感器。
7. —種三維導(dǎo)航系統(tǒng)，包括 位置定位模塊，用于定位使用者目前的所在位置； 三維位置判定模塊，用于判斷使用者所處的路段范圍； 三維模型數(shù)據(jù)庫，用于存放路口和/或路段的三維模型數(shù)據(jù)；三維模型數(shù)據(jù)查詢模塊，根據(jù)位置判定模塊的信息，選擇該區(qū)域范圍的三維模型數(shù)據(jù)；三維顯示模塊，顯示路口和/或路段的三維模型數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于所述三維模型數(shù)據(jù)包括道路實際 場景數(shù)據(jù)和/或?qū)Ш铰窂胶?或?qū)Ш脚坪?或?qū)Ш秸Z音和/或方位。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于還可以包括 界面輸入模塊，用于接收使用者所輸入的命令，包括鳥瞰，俯視，行駛命令，所述的命令通過三維顯示模塊顯示在顯示裝置上。平面電子地圖數(shù)據(jù)庫，用于存放平面電子地圖的相關(guān)數(shù)據(jù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于所述的位置定位模塊為GPS接受 設(shè)備，進一步包括無線電信接受器，車輛速度傳感器，角速度傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三維導(dǎo)航方法及其系統(tǒng)，其方法包括以下步驟位置定位模塊確定使用者目前的所在位置；三維位置判定模塊根據(jù)步驟1)確定的位置，判斷使用者所處的路段范圍；三維模型數(shù)據(jù)查詢模塊從三維模型數(shù)據(jù)庫中調(diào)取所述路段范圍的三維模型數(shù)據(jù)；在顯示裝置上顯示所述路段的三維模型數(shù)據(jù)。其系統(tǒng)包括位置定位模塊，三維位置判定模塊，三維模型數(shù)據(jù)庫，三維模型數(shù)據(jù)查詢模塊，三維顯示模塊。本發(fā)明的三維導(dǎo)航方法及其系統(tǒng)，顯示與現(xiàn)實逼真的三維場景，幫助使用者在道路變化之前，迅速確認當前位置，選擇正確的路徑。同時還可實現(xiàn)旅游導(dǎo)航，購物導(dǎo)航，停車導(dǎo)航等功能。
文檔編號G01C21/34GK101750071SQ20081018246
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者曾昭平 申請人:北京龍圖通信息技術(shù)有限公司;易圖通科技(北京)有限公司