專利名稱：數(shù)字地圖顯示的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字地圖顯示，更具體地但并不絕對地說，涉及用于便攜式和非便攜式設(shè)備的屏幕的數(shù)字地圖顯示。
定義在本說明書全文中，“道路”應(yīng)被理解為包括街道(street)、巷(lane)、小徑(alley)、廣場(place)、大街(avenue)、小巷(close)、公路(highway)、高速公路(expressway)、公園道路(parkway)、大路(route)、干道(toroughfare)、軌道(track)、通道(way)、林蔭道(boulevard)、車行道(roadway)、斜坡(terrace)，以及機(jī)動車可通過的任何其它通道。
背景技術(shù)：
數(shù)字地圖被形成為電子形式，以便在電子設(shè)備的顯示屏上顯示，所述電子設(shè)備例如是包括車載導(dǎo)航系統(tǒng)在內(nèi)的導(dǎo)航系統(tǒng)、便攜式數(shù)字助理(PDA)、移動電話、平板計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)等。這些設(shè)備的共同之處在于它們都具有顯示屏。
現(xiàn)有技術(shù)包括大量這種設(shè)備，以使用戶進(jìn)行操作來指示系統(tǒng)放大或縮小顯示屏上數(shù)字地圖的顯示區(qū)域。這通常需要用戶使用規(guī)定的按鈕來實(shí)現(xiàn)比例改變，或在觀看顯示屏?xí)r改變比例設(shè)置。一個(gè)示例是美國專利No.6,411,274。美國專利5,315,298公開了一種通過確定在顯示屏上是否存在具有不同級別細(xì)節(jié)的區(qū)域的邊界而進(jìn)行縮放的方法。美國專利No.4,675,676公開了根據(jù)機(jī)動車的當(dāng)前位置與目的地之間的距離，從縮小或放大地圖數(shù)據(jù)存儲設(shè)備自動縮小或放大所顯示的地圖。美國專利申請2003/0023376和美國專利申請2003/0038787公開的系統(tǒng)基于機(jī)動車位置和機(jī)動車在地圖上行進(jìn)區(qū)域的變化，使得地圖上的比例因子變?yōu)榱硪粋€(gè)比例因子。
但是，眾所周知，使用導(dǎo)航系統(tǒng)的人在進(jìn)行另一項(xiàng)工作時(shí)不能將他們的全部注意力都放在屏幕顯示上。在駕駛車輛例如緊急車輛(救護(hù)車、救火車或警車)時(shí)，這一點(diǎn)尤為關(guān)鍵。此時(shí)，司機(jī)的注意力集中于車輛駕駛，并且操作者的雙手都被用來控制車輛是很重要的。大多數(shù)時(shí)間，司機(jī)只能像掃視車后視鏡和側(cè)視鏡那樣來掃視顯示屏。很多國家的政府都認(rèn)識到了這一點(diǎn)，它們禁止在駕駛時(shí)使用移動電話，除非使用免提工具。在車輛運(yùn)動時(shí)，很難在一只手忙于操作顯示屏控制時(shí)駕駛車輛。
對于根據(jù)車輛當(dāng)前位置和目的地之間的距離而自動縮放的地圖，用戶不會知道他們附近的環(huán)境，以正確地判斷將使用的下一條道路。即使路線可由系統(tǒng)提供，但是道路網(wǎng)絡(luò)、交通、天氣和例如交通事故、道路維修、出于任何理由的道路封鎖、公共事業(yè)公司保養(yǎng)它們的地下設(shè)施等事件的動態(tài)特性將頻繁地破壞導(dǎo)航系統(tǒng)所建議的路線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種數(shù)字地圖顯示方法，包括以下步驟確定用于所述數(shù)字地圖的顯示設(shè)備的位置；以第一比例顯示所述數(shù)字地圖；確定所需要的類別的占據(jù)所顯示的所述數(shù)字地圖的預(yù)定區(qū)域的對象數(shù)量；將所述數(shù)量與至少一個(gè)設(shè)置的對象數(shù)量進(jìn)行比較；以及如果該數(shù)量與所設(shè)置的數(shù)量不同，則將所述第一比例變?yōu)榈诙壤?br> 如果所述數(shù)量大于所述至少一個(gè)設(shè)置數(shù)量，則所述第二比例可小于所述第一比例。但是，如果所述數(shù)量小于所述至少一個(gè)設(shè)置數(shù)量，則所述第二比例可大于所述第一比例?；蛘撸绻鰯?shù)量等于所述至少一個(gè)設(shè)置數(shù)量，則所述第一比例可保持不變。
所述第二比例可以是所述第一比例的固定百分比，如果所述對象數(shù)量小于最小數(shù)量，則所述第二比例大于所述第一比例，如果所述對象數(shù)量大于最大數(shù)量，則所述第二比例小于所述第一比例。所述固定百分比優(yōu)選地在25％到75％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在60％到70％的范圍內(nèi)。
所述顯示的預(yù)定區(qū)域可以是由顯示設(shè)備的高和寬所占據(jù)的區(qū)域的百分比。優(yōu)選地，所述百分比在25％到100％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在30％到50％的范圍內(nèi)。
所述位置可使用GPS確定。所述所需要的類別可以從所述數(shù)字地圖的多層中的一層或多層確定。所述數(shù)字地圖優(yōu)選地是矢量圖。所述所需要的類別可包括下面的一個(gè)或多個(gè)道路、小塊場地、大塊場地、建筑物、所關(guān)心的地點(diǎn)和交叉點(diǎn)等。所述對象數(shù)量可通過掃描所顯示的數(shù)字地圖來獲得。
本發(fā)明的另一方面提供了一種數(shù)字地圖顯示方法，包括以下步驟(a)確定用于所述數(shù)字地圖的顯示設(shè)備的位置；(b)以第一比例在所述顯示設(shè)備的顯示屏的第一部分顯示所述數(shù)字地圖；以及(c)在所述顯示設(shè)備的所述顯示屏的第二部分，以較小的比例顯示所述位置周圍的數(shù)字地圖部分。
所述第一部分是右側(cè)顯示，所述第二部分是左側(cè)顯示。所述左側(cè)顯示是關(guān)于下述較小地理區(qū)域內(nèi)的確切地點(diǎn)，所述較小的地理區(qū)域形成了剛好在所述右側(cè)顯示的地圖中的所述位置周圍的區(qū)域。分隔可以是水平的也可以是豎直的。
本法的最后一個(gè)方面提供了一種計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，包括被配置為使得至少一個(gè)處理器執(zhí)行一項(xiàng)或多項(xiàng)功能以執(zhí)行上述步驟的計(jì)算機(jī)程序。


為了更容易地理解和實(shí)踐本發(fā)明，現(xiàn)在以非限制性示例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本描述參照附圖，在附圖中圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的簡圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的系統(tǒng)的操作流程圖；圖3是以第一比例示出一個(gè)城市的第一地圖的示例；圖4是第二比例的城市地圖的示例；以及圖5是分隔屏幕顯示的示例。
具體實(shí)施例方式
首先參照圖1和2，其示出了自動數(shù)字地圖顯示縮放方法和數(shù)字地圖顯示縮放設(shè)備。該顯示設(shè)備可以是任何合適的此類設(shè)備，例如包括車載導(dǎo)航系統(tǒng)在內(nèi)的導(dǎo)航系統(tǒng)、便攜式數(shù)字助理(PDA)、移動電話、平板計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)等。這些顯示設(shè)備的共同之處在于它們都具有顯示屏。顯示設(shè)備所在的地點(diǎn)是一個(gè)很重要的因素，因?yàn)槠湮恢孟蛴脩艚o出他們的當(dāng)前位置，并可向他們提供有關(guān)如何到達(dá)他們想去的地點(diǎn)的信息。
如圖1所示，位置確定20被輸入到輸入/輸出控制器22。搜索輸入24也被輸入到控制器22。搜索輸入允許用戶搜索存儲在數(shù)據(jù)庫(未示出)中的任何給定地點(diǎn)、路、所關(guān)心的地點(diǎn)、建筑、大塊場地(lot of land)、小塊場地(plot of land)等。顯示控制器26用于控制顯示設(shè)備28。RAM 30和CPU 32以普通方式被提供。存儲區(qū)34被提供來存儲可能需要顯示的所有數(shù)字地圖。電源36被電源控制器38以普通方式控制。
通過使用外部系統(tǒng)或外部設(shè)備例如GPS來確定顯示設(shè)備位置處具有預(yù)定特性的對象數(shù)量，可通過將包括本位置的區(qū)域中的對象數(shù)量與所設(shè)置的對象數(shù)量進(jìn)行比較，來自動設(shè)置該位置處的希望的縮放比例。于是，用戶不需要處理或控制顯示設(shè)備的操作以理解顯示設(shè)備的當(dāng)前位置及其當(dāng)前行進(jìn)方向。
在系統(tǒng)啟動后(步驟1)，使用例如GPS或其它適當(dāng)?shù)亩ㄎ幌到y(tǒng)來確定顯示設(shè)備的當(dāng)前位置(步驟13)。在步驟12，從步驟13的定位系統(tǒng)確定操作獲得經(jīng)度(X坐標(biāo))和緯度(Y坐標(biāo))。
有關(guān)當(dāng)前地點(diǎn)的道路地圖的細(xì)節(jié)被加載(步驟2)，并以預(yù)定比例顯示(步驟3)。預(yù)定比例可以是最大可能比例，從而地圖可很容易地放大；也可以是中等比例，從而地圖可很容易地放大或縮?。贿€可以是上次系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)的比例級別。
在地圖被加載和顯示，并且顯示設(shè)備的當(dāng)前位置坐標(biāo)被輸入后，定時(shí)觸發(fā)器啟動(步驟4)。定時(shí)器優(yōu)選地以整秒計(jì)數(shù)進(jìn)行工作。通過使用GPS或其它定位確定系統(tǒng)，可確定顯示設(shè)備當(dāng)前位置在地圖上的地點(diǎn)。該位置被轉(zhuǎn)換為所顯示的地圖上的X(水平)和Y(垂直)坐標(biāo)。
在步驟5，系統(tǒng)隨后確定占用整個(gè)顯示區(qū)的設(shè)定百分比或比率的落在預(yù)定類別(例如道路、小塊場地、大塊場地、所關(guān)心的地點(diǎn)、交叉路口或道路段)中的對象數(shù)量。它可以是顯示區(qū)的1/3或33％。但是，如有需要，則該百分比可以更大——上至100％。但是，它不能是太小的百分比或是地圖沒有意義的外部區(qū)域。其優(yōu)選在25％至100％的范圍內(nèi)。它優(yōu)選地以當(dāng)前位置為中心。但是，如果顯示設(shè)備在移動，則在給出其當(dāng)前行進(jìn)方向時(shí)，它可以是顯示設(shè)備前面的百分比的地圖。對象數(shù)量可以從包含在地圖上的信息確定，或從定位系統(tǒng)確定。
每個(gè)數(shù)字地圖都有多層。每層包括若干對象。圖3示出了城市地圖。其包括7,138條道路。如果如圖所示的地圖示出了整個(gè)城市，則所顯示的對象數(shù)量將是7,138個(gè)。如果顯示城市的一小部分，則將顯示的對象將少得多。在圖4中示出了城市的一小部分的地圖。所顯示的對象數(shù)量僅為26。
為了從圖3地圖的比例變?yōu)閳D4地圖的比例，地圖中的對象數(shù)量被確定。
在步驟6提出了這樣的問題對象數(shù)量大于預(yù)定最大數(shù)量嗎？預(yù)定最大數(shù)量可根據(jù)地點(diǎn)、數(shù)字地圖類型、數(shù)字地圖復(fù)雜度和顯示地圖的設(shè)備的性質(zhì)而變化。地點(diǎn)可以是國家、地區(qū)(例如州、省、區(qū)縣等)、自治市、市、郊區(qū)或其它地理區(qū)域。
如果上述問題的答案是“是”，則在步驟7，系統(tǒng)指示顯示設(shè)備通過放大到下一比例級別來改變比例。這可以是更小的比例級別。更小的比例級別優(yōu)選地是前一比例級別的固定百分比。其可以在前一縮放比例的25％到75％的范圍內(nèi)，但是優(yōu)選地在前一縮放比例的60％到70％范圍內(nèi)。
如果對象數(shù)量不大于第一設(shè)置數(shù)量，則在步驟8提出這樣的問題對象數(shù)量小于對象的第二設(shè)置數(shù)量嗎？同樣，第二設(shè)置數(shù)量可根據(jù)地點(diǎn)、數(shù)字地圖類型、數(shù)字地圖復(fù)雜度和顯示地圖的設(shè)備的性質(zhì)而變化。如果問題的答案是“是”，則在步驟9，系統(tǒng)指示顯示設(shè)備縮小到下一比例級別。其將是更大的比例級別(例如前一縮放比例的120％)。
如果步驟8的問題答案是“否”，則系統(tǒng)不向顯示設(shè)備提供改變顯示比例的指令，因此顯示保持不變(步驟10)。然后系統(tǒng)返回步驟12。
如果步驟6或8的答案是“是”，則定時(shí)器重置為零(步驟11)，并且過程返回到步驟12。
然后，根據(jù)定時(shí)周期來重復(fù)后續(xù)步驟3到10。定時(shí)周期可以是例如每5到10秒，其依賴于處理器速度。這樣的過程持續(xù)發(fā)生，直到系統(tǒng)操作由于對象數(shù)量小于最大數(shù)量并大于最小數(shù)量而結(jié)束。
因此，當(dāng)圖3比例的地圖被加載時(shí)，對象數(shù)量的確定結(jié)果將是7,138。如果百分比是33％，并且區(qū)域是地圖中心，則對象數(shù)量可以是例如3,000。如果其大于預(yù)設(shè)最大數(shù)量，則比例將放大到下一較小比例，并且定時(shí)器重置。然后，對象數(shù)量被重計(jì)數(shù)。其將是較小的數(shù)量。如果比例因子縮減是60％，則較小數(shù)量可以是1,500。如果該較小數(shù)量仍大于最大數(shù)量，則過程根據(jù)定時(shí)周期而重復(fù)，直到對象數(shù)量小于等于預(yù)定最大數(shù)量；并且大于等于最小數(shù)量——即在最小數(shù)量到最大數(shù)量之間的范圍內(nèi)。
對象的最大數(shù)量可以是任何合適的數(shù)，例如20、30、40或50。對象的最小數(shù)量也可以是任何合適的數(shù)例如5、10或20。兩個(gè)數(shù)量中任意一個(gè)或兩個(gè)都可被預(yù)設(shè)，或者由用戶輸入設(shè)置，或者是二者的組合。唯一的要求是必須要有最大數(shù)量和最小數(shù)量，并且最大數(shù)量大于最小數(shù)量。
數(shù)字地圖一般是矢量圖。每個(gè)被顯示的對象都具有矢量坐標(biāo)，以使得系統(tǒng)可在顯示器上定位該對象。矢量圖具有多層顯示。每層都包含多個(gè)對象。如果所顯示的對象是點(diǎn)，則它將通過參照其地圖坐標(biāo)X，Y而被定位。這與例如所關(guān)心的地點(diǎn)這樣的對象尤其有關(guān)。如果所顯示的對象是線，則它將通過參照代表線兩端的兩個(gè)點(diǎn)而被定位。這與例如道路這樣的對象尤其有關(guān)，特別是在大比例的情形下。如果所顯示的對象具有多條平行線，則它將通過參照標(biāo)記每條線的端點(diǎn)的點(diǎn)而被定位。這與例如道路和公路這樣的對象尤其有關(guān)，特別是在小比例的情形下。對于所顯示的具有閉合線的對象(例如多邊形)來說，其將通過參照每條線的端點(diǎn)而被定位。這與例如建筑物、小塊場地、大塊場地、區(qū)域等對象尤其有關(guān)。
步驟13和2可同時(shí)或順序發(fā)生，如步驟12和3那樣。
在圖5中，示出了分隔顯示。這里，左側(cè)顯示14和右側(cè)顯示15具有不同比例的地圖。右側(cè)屏幕15的地圖的比例大于左側(cè)屏幕14的比例，從而司機(jī)或其它用戶可觀看右側(cè)顯示15的“大圖”來知道相對于基本的地理區(qū)域，他們在哪里，以及他們要去向哪里。左側(cè)顯示14是較小的地理區(qū)域內(nèi)的確切地點(diǎn)，其形成了右側(cè)顯示15的地圖中剛好在當(dāng)前位置(如大約地圖中部的箭頭所示)周圍的區(qū)域。相對比例可由用戶選擇，或可以被預(yù)設(shè)。與左側(cè)顯示相比，右側(cè)顯示是較小比例還是較大比例可由用戶設(shè)置，或可被預(yù)設(shè)。顯示14、15的比例優(yōu)選地使用上述方法被設(shè)置。雖然優(yōu)選地，顯示器14、15大小相同，但是它們可以不同。該分隔可以是垂直的(如圖所示)，也可以是水平的。
本發(fā)明還涉及這樣的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，其包括被配置為使得至少一個(gè)處理器執(zhí)行一項(xiàng)或多項(xiàng)功能以進(jìn)行上述步驟的計(jì)算機(jī)程序。
雖然前面描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可在不偏離本發(fā)明的前提下對設(shè)計(jì)、操作或結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)進(jìn)行多種改變。
本發(fā)明延及所公開的所有特征，包括它們自身和任何可能的置換及組合。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字地圖顯示方法，包括以下步驟(a)確定用于所述數(shù)字地圖的顯示設(shè)備的位置；(b)以第一比例顯示所述數(shù)字地圖；(c)確定所需要的類別的占據(jù)所顯示的所述數(shù)字地圖的預(yù)定區(qū)域的對象數(shù)量；(d)將所述數(shù)量與至少一個(gè)設(shè)置的對象數(shù)量進(jìn)行比較；以及(e)如果該數(shù)量與所設(shè)置的數(shù)量不同，則將所述第一比例變?yōu)榈诙壤?br> 2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果所述數(shù)量大于所述至少一個(gè)設(shè)置數(shù)量，則所述第二比例小于所述第一比例。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果所述數(shù)量小于所述至少一個(gè)設(shè)置數(shù)量，則所述第二比例大于所述第一比例。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果所述數(shù)量等于所述至少一個(gè)設(shè)置數(shù)量，則所述第一比例保持不變。
5.如權(quán)利要求1到4中任意一個(gè)所述的方法，其中所述至少一個(gè)設(shè)置數(shù)量是最大數(shù)量和最小數(shù)量之間的范圍。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第二比例是所述第一比例的固定百分比，如果所述對象數(shù)量小于所述最小數(shù)量，則所述第二比例大于所述第一比例，如果所述對象數(shù)量大于所述最大數(shù)量，則所述第二比例小于所述第一比例。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述固定百分比在25％到75％的范圍內(nèi)，最大數(shù)量在20到50的范圍內(nèi)，最小數(shù)量在5到20的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其中所述固定百分比在60％到70％的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1到8中任意一個(gè)所述的方法，其中所述顯示的預(yù)定區(qū)域是由顯示設(shè)備的高和寬所占據(jù)的區(qū)域的百分比。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述百分比在25％到100％的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中所述百分比在30％到50％的范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1到11中任意一個(gè)所述的方法，其中所述位置是使用GPS確定的。
13.如權(quán)利要求1到12中任意一個(gè)所述的方法，其中所述所需要的類別是從下述組中選出的一個(gè)或多個(gè)，所述組包括建筑物、所關(guān)心的地點(diǎn)、交叉點(diǎn)、道路、小塊場地和大塊場地。
14.如權(quán)利要求1到13中任何一個(gè)所述的方法，其中所述數(shù)字地圖是矢量圖。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述對象數(shù)量是根據(jù)所述數(shù)字地圖的多層中的至少一層確定的。
16.如權(quán)利要求1到15中任意一個(gè)所述的方法，其中所述對象數(shù)量是通過掃描所顯示的所述數(shù)字地圖而獲得的。
17.如權(quán)利要求1到16中任意一個(gè)所述的方法，其中所述顯示是具有以不同比例顯示的左側(cè)屏幕和右側(cè)屏幕的分隔顯示。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述右側(cè)屏幕的顯示比例大于所述左側(cè)屏幕的顯示比例，并且所述左側(cè)屏幕顯示的地圖形成了剛好在所述右側(cè)屏幕中顯示的位置周圍的區(qū)域。
19.一種數(shù)字地圖顯示方法，包括以下步驟(a)確定用于所述數(shù)字地圖的顯示設(shè)備的位置；(b)以第一比例在所述顯示設(shè)備的顯示屏的第一部分上顯示所述數(shù)字地圖；以及(c)在所述顯示設(shè)備的所述顯示屏的第二部分上以較小的比例顯示所述位置周圍的數(shù)字地圖部分。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述第一部分是右側(cè)顯示，所述第二部分是左側(cè)顯示。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述左側(cè)顯示是關(guān)于下述較小地理區(qū)域內(nèi)的確切地點(diǎn)，所述較小的地理區(qū)域形成了剛好在所述右側(cè)顯示的地圖中的所述位置周圍的區(qū)域。
22.如權(quán)利要求19到21中任意一個(gè)所述的方法，其中分隔是水平的或是垂直的。
23.一種計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，包括被配置為使得至少一個(gè)處理器執(zhí)行一項(xiàng)或多項(xiàng)功能以執(zhí)行權(quán)利要求1到22中任意一個(gè)的步驟的計(jì)算機(jī)程序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字地圖顯示縮放方法以及縮放設(shè)備。通過確定某位置處的例如建筑物等物體的數(shù)量，使用總物體的預(yù)定量來設(shè)置該地點(diǎn)處的所希望的數(shù)字地圖的顯示縮放比例。這意味著在行進(jìn)時(shí)，用戶不必控制數(shù)字地圖的顯示，就可了解當(dāng)前環(huán)境和所需行進(jìn)方向。
文檔編號G08G1/0968GK1768248SQ200480008770
公開日2006年5月3日 申請日期2004年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月2日
發(fā)明者蔡明伸 申請人:黃麗云, 蔡明伸