專利名稱：顯示地圖的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地圖顯示裝置，更具體地說，涉及能在三維地圖上顯示道路的三維地圖顯示裝置。
背景技術(shù)：
有一類地圖顯示裝置(例如，導(dǎo)航裝置)，它允許以不同的視點(diǎn)來觀察兩維(2D)的地圖數(shù)據(jù)，或者，它可以基于事先以多邊形方式構(gòu)成的三維(3D)地圖數(shù)據(jù)以三維的方式來顯示地圖。在下文中，將這類裝置稱之為“3D地圖顯示裝置”。3D地圖顯示裝置能使用戶對(duì)地圖有直觀的理解。圖21是舉例說明傳統(tǒng)3D地圖顯示裝置顯示圖像的示意圖。正如圖21所示，3D地圖顯示裝置能夠提供真實(shí)圖像的表示。
一些3D地圖顯示裝置具有基于用戶所設(shè)置的起始點(diǎn)和目的點(diǎn)搜索最佳路線以及顯示在3D地圖上重疊所搜索到的路線的功能，和/或使用通訊裝置接收相鄰交通信息以及顯示擁擠位置和封閉位置的功能，如果存在這些信息，將重疊于3D地圖。在具有這類功能的裝置上顯示三維地圖是非常有用的，因?yàn)樗褂脩魧?duì)路線和交通信息具有直觀的理解。例如，有一項(xiàng)用于顯示3D地圖的技術(shù)，它使得指示道路或道路信息的引導(dǎo)線采用具有投影“深度”的方式來顯示，致力于提供較好的視覺識(shí)別。
根據(jù)上述提及的技術(shù)，在屏幕上顯示的每一條路線都是以直立的方式呈現(xiàn)的(即，呈現(xiàn)“高度”的尺寸)。換句話說，所顯示的路線不僅沿著屏幕的左右方向延伸，而且還沿著屏幕的“深度”方向延伸，以致呈現(xiàn)出直立的感覺，雖然后部的路線一般并不難識(shí)別并且因此不需要顯示出直立的感覺。更差的是，當(dāng)呈現(xiàn)出直立時(shí)，沿著深度方向延伸的路線實(shí)際上會(huì)變得難以識(shí)別。此外，以上所提及的技術(shù)只能提供路線和路線信息的直立顯示圖像，因此不能改善任何其它顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別，例如，道路，車站，以及其它等等。
此外，根據(jù)上述討論的三維顯示技術(shù)，沿著屏幕深度方向的任何長(zhǎng)度都是不成比例呈現(xiàn)的。這就使得它難以識(shí)別出任何沿著屏幕的左右方向延伸的顯示目標(biāo)(例如，道路和路線)，因此也使用戶難以對(duì)所顯示的信息有合適的理解。例如，在圖21所示的例子中，沿著顯示屏幕左右方向延伸的道路(例如，道路71至74)就呈現(xiàn)得較窄，以致這些道路難以被識(shí)別。因此，用戶可以從一個(gè)側(cè)面的左右來眺望任何道路，或者失去對(duì)所顯示道路的追蹤。同樣，沿著顯示屏幕左右方向延伸的車站76也呈現(xiàn)的較窄，以致它難以被識(shí)別出。于是，根據(jù)傳統(tǒng)的3D地圖顯示技術(shù)，以3D圖像顯示的目標(biāo)會(huì)變得在視覺上難以識(shí)別，因此用戶不能適當(dāng)?shù)乩斫馑@示的地圖。
解決上述問題的一種方法是在地圖數(shù)據(jù)中設(shè)置寬闊道路的寬度，或提高屏幕的視點(diǎn)。然而，在地圖數(shù)據(jù)的本身中設(shè)置寬闊道路的寬度會(huì)引起沿著屏幕的左右方向延伸的道路變寬，而且沿著深度方向延伸的道路也會(huì)變寬。例如，如圖21所示，沿著“深度”方向延伸的道路75也變寬了，盡管該道路75不變得如此寬也較容易被識(shí)別出。如果在沿著深度方向延伸的道路一邊出現(xiàn)任何其它需顯示的目標(biāo)，則變寬道路的寬度就會(huì)出現(xiàn)與其它顯示目標(biāo)重疊的關(guān)系，這就可能使所有的目標(biāo)都變得難以識(shí)別。另一方面，提高屏幕的視點(diǎn)，其本身就限制了視點(diǎn)，從而就難以獲得類似于用戶視點(diǎn)所觀察到的真實(shí)地圖表示。因此，沒有有效的傳統(tǒng)方式可改善這些顯示目標(biāo)以3D圖像顯示時(shí)識(shí)別變差的識(shí)別能力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供地圖顯示裝置，它提供改善的以3D圖像顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別能力。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具有下列特點(diǎn)。
本發(fā)明的第一方面是針對(duì)一種地圖顯示裝置，它適用于在屏幕上顯示3D地圖，3D地圖是以視點(diǎn)所觀看的角度來顯示的，它包括常規(guī)顯示部分，它用于顯示沿著參考道路(即，圖18所示的道路95)延伸的目標(biāo)(即，圖18所示的道路93)，以繪制在3D地圖的地平面上，參考道路是在視點(diǎn)下通過且沿著屏幕的上下方向延伸的道路；以及，著重顯示部分，它用于顯示沿著分支道路(即，圖18所示的道路94)延伸的目標(biāo)，其中，所定義的分支道路使得在分支道路和參考道路之間較小的一個(gè)角度等于或大于預(yù)定的數(shù)值，以及，沿著分支道路延伸目標(biāo)的類型與沿著參考道路延伸目標(biāo)的類型相同并包括具有相對(duì)于地平面高度的目標(biāo)(即，圖18所示的道路92)。
根據(jù)第一方面，所顯示的參考道路不會(huì)承受識(shí)別性變差，也不呈現(xiàn)出直立的視覺。另一方面，所顯示的分支道路會(huì)出現(xiàn)識(shí)別性變差，就呈現(xiàn)出直立的視覺。因此，就應(yīng)該提高處于易使識(shí)別變差的顯示狀態(tài)的目標(biāo)(例如，分支道路)的視覺識(shí)別能力。此外，處于不易使識(shí)別變差的顯示狀態(tài)的目標(biāo)(例如，參考道路)的視覺識(shí)別能力就應(yīng)該保持原樣。于是，根據(jù)第一方面，所提供的地圖顯示裝置能夠改善3D地圖上的顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別能力。
另外，根據(jù)第一方面，通過顯示目標(biāo)使之具有相對(duì)于地平面的“高度”來提供改善的視覺識(shí)別能力。值得注意的是，引起3D顯示圖像識(shí)別性變差的一個(gè)原因是沒有足夠的“深度”尺寸(即，沿著屏幕上下方向的尺寸)。因此，通過采用相對(duì)于地平面的“高度”來顯示目標(biāo)，就有可能確保沿著屏幕的上下方向具有足夠的尺寸。于是，通過改變所顯示目標(biāo)使之呈現(xiàn)出直立的視覺，從而有效地改善視覺識(shí)別性能。
在一個(gè)實(shí)施例中，地圖顯示裝置進(jìn)一步包括地圖數(shù)據(jù)采集部分，它用于采集包括顯示3D地圖的顯示數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)；以及，修改部分，它用于修改表示沿著分支道路延伸的目標(biāo)的顯示數(shù)據(jù)以顯示為相對(duì)于地平面具有一定高度的目標(biāo)，其中，常規(guī)顯示部分利用地圖數(shù)據(jù)采集部分所采集的顯示數(shù)據(jù)來顯示沿著參考道路延伸的目標(biāo)，以及，著重顯示部分利用修改部分所修改的顯示數(shù)據(jù)來顯示沿著分支道路延伸的目標(biāo)。
于是，為了改善視覺識(shí)別性能以著重方式顯示的目標(biāo)，基于常規(guī)顯示所使用的顯示數(shù)據(jù)來產(chǎn)生。由于除了用于常規(guī)顯示的形狀之外不再需要另外提供用于著重顯示的形狀，因此就很容易獲得著重顯示。
在另一個(gè)實(shí)施例中，地圖顯示裝置進(jìn)一步包括第一角度計(jì)算部分，它用于計(jì)算在參考道路和連接參考道路的道路之間的角度；以及，分支道路確定部分，它用于確定與參考道路相連接道路是否是基于第一角度計(jì)算部分所計(jì)算角度的分支道路。
于是，能夠容易和準(zhǔn)確地確定出分支道路。其結(jié)果是，能夠容易和準(zhǔn)確地確定給定的目標(biāo)是否需要使其視覺識(shí)別改善。
在又一個(gè)實(shí)施例中，地圖顯示裝置進(jìn)一步包括第二角度計(jì)算部分，它用于計(jì)算在來自視點(diǎn)的視線和連接參考道路的道路之間的角度，該角度以地平面為基準(zhǔn)；以及，分支道路確定部分，它用于確定連接參考道路的道路是否是基于第二角度計(jì)算部分所計(jì)算角度的分支道路。
于是，正如采用第一角度計(jì)算部分的情況那樣，也可以容易和準(zhǔn)確地確定分支道路。其結(jié)果是，能夠容易和準(zhǔn)確地確定給定的目標(biāo)是否需要使其視覺識(shí)別改善。
在另一個(gè)實(shí)施例中，著重顯示部分可修改目標(biāo)的顯示模式，該目標(biāo)根據(jù)在參考道路和分支道路之間角度具有相對(duì)于地平面的高度。
于是，沿著分支道路延伸的目標(biāo)會(huì)具有根據(jù)在分支道路和參考道路之間角度而修改的顯示模式，即，顯示的方位。通常，顯示模式的“修改”可以包含，例如，顯示目標(biāo)的顏色、尺寸、等等的變化，以及在聚集方式中所采用多個(gè)顯示目標(biāo)的情況下，這類顯示目標(biāo)的數(shù)量以及它們相互間間隔的變化。在顯示具有相對(duì)于地平面“高度”的目標(biāo)在其顯示模式中經(jīng)受大的變化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些問題，這取決于它所顯示的方位是接近于屏幕的左右方向還是深度方向。因此，通過采用解決上述問題的方式根據(jù)顯示的方位來修改顯示模式，就有可能進(jìn)一步改善具有相對(duì)于地平面“高度”的顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，著重顯示部分可修改目標(biāo)的顯示模式，該目標(biāo)根據(jù)在視線和地平面之間的俯角具有相對(duì)于地平面的高度。另外，著重顯示部分可修改目標(biāo)的顯示模式，該目標(biāo)具有相對(duì)于地平面的高度，使得相對(duì)于地平面具有高度的目標(biāo)表面垂直于視線。
于是，沿著分支道路延伸的顯示目標(biāo)具有它根據(jù)俯角所修改的顯示模式。通常，顯示模式的“修改”可以包含，例如，顯示目標(biāo)的顏色，尺寸，三維形態(tài)(傾斜)，或其它等等。例如，通過根據(jù)俯角來改變顯示目標(biāo)的形態(tài)，使得顯示目標(biāo)的表面始終垂直于視線，顯示目標(biāo)的識(shí)別性能就與俯角無關(guān)始終不會(huì)變差。因此，通過根據(jù)俯角來修改顯示模式，就又可能進(jìn)一步提高具有相對(duì)于地平面“高度”的顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)是表示從起始點(diǎn)到目的點(diǎn)路線的路線目標(biāo)，以及，著重顯示部分顯示沿著分支道路延伸的路線目標(biāo)，使之能包含具有相對(duì)于地平面高度的目標(biāo)并指出路線的前進(jìn)方向。對(duì)于路線目標(biāo)而言，著重顯示部分至少顯示多個(gè)指向路線前進(jìn)方向且排列在道路上方的箭頭。
在另一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)是表示交通信息的交通信息目標(biāo)，以及，著重顯示部分顯示有關(guān)分支道路的交通信息目標(biāo)使之包含具有相對(duì)于地平面高度的目標(biāo)并表示與交通信息有關(guān)方向。對(duì)于路線目標(biāo)而言，著重顯示部分至少顯示多個(gè)指向與交通信息有關(guān)的方向且排列于道路上方的箭頭。
于是，路線目標(biāo)是以指出路線的前進(jìn)方向的形狀來顯示。另外，交通信息目標(biāo)是以指出與交通信息(例如，交通的擁擠方向)有關(guān)的形狀來顯示。通過顯示這類圖像，用戶不僅能容易地了解與交通信息有關(guān)的路線和場(chǎng)所的位置，而且還能容易地了解路線的前進(jìn)方向以及交通信息的內(nèi)容。特別是，在箭頭目標(biāo)的情況下，與采用直立形狀繪制出顯示目標(biāo)的情況相比，可改善隱藏位于其后的另一個(gè)顯示目標(biāo)的相對(duì)于地平面具有“高度”的顯示目標(biāo)的問題。
本發(fā)明的第二方面是針對(duì)一種地圖顯示裝置，它適用于在屏幕上顯示3D地圖，3D地圖是以視點(diǎn)所觀看的角度來顯示的，它包括地圖數(shù)據(jù)采集部分，它用于采集包括顯示3D地圖的顯示數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)；以及，修改部分，它用于對(duì)于表示包含在3D地圖中的道路的所選一個(gè)道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸的目標(biāo)修改顯示數(shù)據(jù)，使得被選擇的目標(biāo)具有增加的寬度；以及，顯示部分，它用于顯示包含已經(jīng)由修改部分增加其寬度的選擇目標(biāo)(例如，圖7所示的道路71至74)的3D地圖。
于是，根據(jù)第二方面，地圖顯示裝置修改所選擇的目標(biāo)，使之所呈現(xiàn)出的寬度從顯示數(shù)據(jù)中所指定的增加。因此，對(duì)處于易使識(shí)別變差的顯示狀態(tài)中目標(biāo)(例如，沿著屏幕的橫向方向延伸的顯示目標(biāo))可選擇性地修改顯示數(shù)據(jù)，從而提供改善的視覺識(shí)別性能。于是，根據(jù)第二方面，只有有效修改的顯示目標(biāo)才會(huì)使其寬度修改。因此，所提供的地圖顯示裝置能夠改善3D地圖的顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
在一個(gè)實(shí)施例中，地圖顯示裝置進(jìn)一步包括方位計(jì)算部分，它用于計(jì)算在屏幕上顯示的道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸目標(biāo)的方位，其中修改部分根據(jù)方位計(jì)算部分所計(jì)算的方位來確定是否增加目標(biāo)的寬度。
于是，顯示目標(biāo)的寬度是根據(jù)顯示目標(biāo)的方位來變化的。值得注意的是，在3D顯示圖像中顯示目標(biāo)的識(shí)別性能較大的取決于顯示目標(biāo)的方位。換句話說，當(dāng)以3D圖像顯示時(shí)，沿著屏幕橫向方向延伸的目標(biāo)會(huì)經(jīng)受較大變差的識(shí)別性能，然而沿著屏幕上下方向延伸的目標(biāo)基本上不會(huì)使它的識(shí)別能力受到以3D圖像顯示時(shí)的影響。于是，通過計(jì)算目標(biāo)在顯示狀態(tài)中顯示的方位，就有可能準(zhǔn)確地確定易受到變差識(shí)別性能的顯示目標(biāo)，從而進(jìn)一步提高顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
在另一個(gè)實(shí)施例中，方位計(jì)算部分以方位來計(jì)算在來自視點(diǎn)的視線和各個(gè)道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸的目標(biāo)之間的角度，該角度以地平面為基準(zhǔn)。
于是，目標(biāo)所顯示的方位是以視線和地平面的顯示目標(biāo)之間的角度(水平角)來表示的。由于各個(gè)顯示目標(biāo)的顯示狀態(tài)是以特殊的數(shù)字?jǐn)?shù)值來表示的，所以就能更加準(zhǔn)確地確定易受到變差識(shí)別性能的顯示目標(biāo)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，地圖顯示裝置進(jìn)一步包括變形程度計(jì)算部分，它用于計(jì)算所修改的顯示數(shù)據(jù)的變形程度，其中修改部分確定根據(jù)變形程度應(yīng)用于顯示數(shù)據(jù)的修改量。
于是，要施加的修改量是采用變形程度來表示的，因此修改量是隨著變形程度而變化的。其結(jié)果是，就有可能不僅能確定是否施加修改，而且還能確定所施加的修改程度，從而能進(jìn)行更加細(xì)微的修改。
地圖顯示裝置進(jìn)一步包括方位計(jì)算部分，它用于計(jì)算在屏幕上顯示道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸的目標(biāo)的方位，其中變形程度計(jì)算部分根據(jù)方位計(jì)算部分計(jì)算的方位來計(jì)算變形程度。
于是，要施加到顯示目標(biāo)上的修改的量是隨著視線和顯示目標(biāo)之間的水平角而變化的。具有大的水平角的顯示目標(biāo)定向在橫向方向上，因此會(huì)承受變差的識(shí)別性能。另一方面，具有小的水平角的顯示目標(biāo)定向在上下方向上，因此就不會(huì)承受變差的識(shí)別性能。于是，水平角可以作為變差識(shí)別性能易受性的指標(biāo)。因此，通過根據(jù)水平角來變化修改量，要施加的修改量也可以根據(jù)變差識(shí)別性能的易受性來變化。其結(jié)果是，能夠更加準(zhǔn)確地確定易承受變差識(shí)別性能的顯示目標(biāo)，從而進(jìn)一步提高顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
在又一個(gè)實(shí)施例中，變形程度計(jì)算部分根據(jù)在視線和地平面之間的俯角來計(jì)算變形程度。
于是，要施加到顯示目標(biāo)上的修改量隨著視線和地平面之間的俯角而變化。如果視線具有一個(gè)大的俯角，則視點(diǎn)就在3D顯示圖像上的一個(gè)相對(duì)較高位置，因此識(shí)別性能基本上不會(huì)變差。另一方面，如果視線具有一個(gè)小的俯角，則視點(diǎn)就在3D顯示圖像上的一個(gè)相對(duì)較低位置，就會(huì)在顯示目標(biāo)的識(shí)別性能引起相當(dāng)明顯的變差。于是，俯角可以作為變差識(shí)別性能易受性的指標(biāo)。因此，通過根據(jù)俯角來變化修改量，要施加的修改量就能隨著變差識(shí)別性能的易受性而變化。其結(jié)果是，能夠更加準(zhǔn)確地確定具有易受變差識(shí)別性能影響的顯示目標(biāo)，從而進(jìn)一步提高顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，變形程度計(jì)算部分根據(jù)從視點(diǎn)到目標(biāo)的距離來計(jì)算變形的程度。
于是，要施加到顯示目標(biāo)上的修改量隨著從視點(diǎn)到顯示目標(biāo)的距離而變化。離視點(diǎn)距離遠(yuǎn)的顯示目標(biāo)呈現(xiàn)出小的尺寸，因此它也承受變差的識(shí)別性能。另一方面，離視點(diǎn)距離近的顯示目標(biāo)就呈現(xiàn)出大的尺寸，因此它就不會(huì)承受變差的識(shí)別性能。因此，通過根據(jù)這樣的關(guān)系來變化修改的量，要施加的修改量就能隨著變差識(shí)別性能的易受性來變化。其結(jié)果是，就能更加準(zhǔn)確地確定具有易受變差識(shí)別性能影響的顯示目標(biāo)，從而進(jìn)一步提高顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
對(duì)于用戶識(shí)別離視點(diǎn)遠(yuǎn)距離的顯示目標(biāo)來說，只有相當(dāng)少的需要。另一方面，用戶有相當(dāng)大的需要來識(shí)別離視點(diǎn)較近的顯示目標(biāo)。因此，通過根據(jù)這個(gè)關(guān)系來變化修改的量，能夠準(zhǔn)確地確定需要提高視覺識(shí)別性能地顯示目標(biāo)，從而能夠更有效地改善顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別能力。
在另一個(gè)實(shí)施例中，地圖數(shù)據(jù)包含了表示每一個(gè)目標(biāo)類型的類型信息，并且變形程度計(jì)算部分根據(jù)類型信息來計(jì)算變形程度。
于是，要施加于顯示目標(biāo)的修改量隨著顯示目標(biāo)的類型而變化。通常，顯示目標(biāo)的“類型”是包含顯示目標(biāo)的種類(例如，道路或設(shè)施)，以及相同種類的子類(例如，國(guó)道或區(qū)道)。于是，就能提高在屏幕上選擇顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。例如，可以根據(jù)用戶(例如，使用的目的)的需要來選擇所修改的顯示目標(biāo)。其結(jié)果是，能夠準(zhǔn)確地確定需要提高視覺識(shí)別性能的顯示目標(biāo)，從而能夠有效地改善顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，地圖顯示裝置進(jìn)一步包括路線信息采集部分，它用于采集表示從起始點(diǎn)到目的點(diǎn)路線的路線信息，其中，變形程度計(jì)算部分根據(jù)路線信息來計(jì)算變形程度。
于是，施加顯示目標(biāo)的修改量是根據(jù)所顯示的目標(biāo)是否位于道路上，例如根據(jù)沿著路線的距離而變化的。路線是在屏幕上所有顯示的目標(biāo)中特別重要的信息。因此，根據(jù)路線來變化修改的量，能夠準(zhǔn)確地確定需要改善視覺識(shí)別性能的顯示目標(biāo)，從而能夠有效地改善顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，地圖顯示裝置進(jìn)一步包括沖突確定部分，它用于根據(jù)修改部分修改的顯示信息來確定是否有重疊目標(biāo)；以及沖突刪除部分，它用于控制顯示部分，當(dāng)沖突確定部分確定存在著重疊的目標(biāo)時(shí)，顯示至少一個(gè)重疊的目標(biāo)使之不與其它目標(biāo)相重疊。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)沖突確定部分確定存在著重疊的目標(biāo)時(shí)，沖突刪除部分改變至少一個(gè)重疊目標(biāo)的寬度使之不與其它目標(biāo)相重疊。另外，當(dāng)沖突確定部分確定存在著重疊的目標(biāo)時(shí)，沖突刪除部分改變至少一個(gè)重疊目標(biāo)的顯示位置使之不與其它目標(biāo)相重疊。另外，當(dāng)沖突確定部分確定存在著重疊的目標(biāo)時(shí)，沖突刪除部分控制顯示部分僅僅只顯示一個(gè)重疊的目標(biāo)。
于是，在因?yàn)樵黾幽繕?biāo)的寬度而使顯示目標(biāo)相互重疊的情況下，就調(diào)整一個(gè)或兩個(gè)重疊的顯示目標(biāo)。值得注意的是，如果顯示的目標(biāo)相互沖突(即，重疊)時(shí)，則通過增加寬度來改善視覺識(shí)別性能的目的就只能放棄。于是，就要求防止在顯示目標(biāo)之間的沖突。用于刪除沖突的調(diào)整可以通過改變寬度，或改變顯示位置來實(shí)現(xiàn)。重疊的顯示目標(biāo)之一可簡(jiǎn)單地避免顯示。特別是，通過改變寬度，可以在不改變顯示目標(biāo)的顯示位置的條件下避免在顯示目標(biāo)之間的沖突。在改變顯示位置的情況下，可以保持重疊顯示目標(biāo)的寬度，從而保持原來的兩個(gè)顯示目標(biāo)的識(shí)別性能。在重疊的顯示目標(biāo)之一可簡(jiǎn)單地避免顯示的情況下，保持原來顯示目標(biāo)的識(shí)別性能。
本發(fā)明的第三方面是針對(duì)一種地圖顯示方法，用于在屏幕上顯示3D地圖，3D地圖是以視點(diǎn)所觀看的角度來顯示的，它包括常規(guī)顯示步驟，顯示沿著參考道路延伸的目標(biāo)，以繪制在3D地圖的地平面上，參考道路是在視點(diǎn)下通過且沿著屏幕的上下方向延伸的道路；以及著重顯示步驟，顯示沿著分支道路延伸的目標(biāo)，其中，所定義的分支道路使得在分支道路和參考道路之間較小的一個(gè)角度等于或大于預(yù)定的數(shù)值，以及沿著分支道路延伸目標(biāo)的類型與沿著參考道路延伸目標(biāo)的類型相同并包括具有相對(duì)于地平面高度的目標(biāo)。
本發(fā)明的第四方面是針對(duì)一種地圖顯示方法，它適用于在屏幕上顯示3D地圖，3D地圖是以視點(diǎn)所觀看的角度來顯示的，它包括地圖數(shù)據(jù)采集步驟，采集包括顯示3D地圖的顯示數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)；以及修改步驟，對(duì)于表示包含在3D地圖中的道路的所選一個(gè)道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸的目標(biāo)修改顯示數(shù)據(jù)，使得被選擇的目標(biāo)具有增加的寬度；以及顯示步驟，顯示包含已經(jīng)由修改部分增加其寬度的選擇目標(biāo)的3D地圖。
本發(fā)明的第五方面是針對(duì)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)第三和第四方面的方法。換句話說，本發(fā)明可以程序的方式來實(shí)現(xiàn)。通過記錄這類程序的記錄媒介的使用，有可能是本發(fā)明嵌入在獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。
通過以下結(jié)合附圖的本發(fā)明的詳細(xì)討論將使本發(fā)明這些和其他目的、特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)變得更加明顯。


圖1是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)航裝置結(jié)構(gòu)的功能方框圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的導(dǎo)航裝置的硬件結(jié)構(gòu)方框圖；圖3是說明在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例導(dǎo)航裝置的程序中所討論的CPU 21的處理流程的流程圖；圖4是詳細(xì)說明圖3所示的步驟S301的流程圖；圖5是說明在圖3所示的步驟S302中所計(jì)算的水平角θ1的圖；圖6是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例在水平角θ1和基于該角度上所確定的變形程度D之間關(guān)系的示意圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的操作而顯示的3D地圖例子的圖；圖8A和8B是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例在水平角θ1和基于該角度上所確定的變形程度D之間另一關(guān)系的示意圖；圖9A和9B是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的第一變例而顯示的圖像的圖；圖10是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的第二變例在距離1和距離變形程度D3之間關(guān)系的示意圖；
圖11是當(dāng)?shù)诙兝胁捎脠D10所示的關(guān)系時(shí)所舉例的顯示圖像。
圖12是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的第二變例在距離1和距離變形程度D3之間另一關(guān)系的示意圖；圖13是當(dāng)?shù)诙兝胁捎脠D12所示的關(guān)系時(shí)所舉例的顯示圖像；圖14是所顯示的目標(biāo)與另一顯示目標(biāo)相沖突情形時(shí)所舉例的顯示圖像；圖15是說明在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中CPU 21的處理流程的流程圖；圖16是說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的操作而顯示的3D地圖例子的示意圖；圖17A和17B是說明在本發(fā)明第二實(shí)施例中使用的另一沖突刪除方法的例子的示意圖；圖18是說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的操作而顯示的3D地圖例子的示意圖；圖19A、19B、19C和19D是說明采用圖18所示的箭頭顯示目標(biāo)方式的變化可以根據(jù)水平角來呈現(xiàn)的示意圖；圖20是說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的操作而顯示的3D地圖另一例子的示意圖；以及，圖21是說明采用傳統(tǒng)3D地圖顯示裝置顯示3D地圖的例子的示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1來討論本發(fā)明的基本原理。圖1是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)航裝置結(jié)構(gòu)的功能方框圖。以下的討論將說明3D地圖顯示裝置作為導(dǎo)航裝置來實(shí)現(xiàn)的情形。在圖1中，導(dǎo)航裝置包括地圖數(shù)據(jù)采集部分11，顯示狀態(tài)估計(jì)部分12，顯示模式確定部分13，以及顯示圖像產(chǎn)生部分14。下文將討論導(dǎo)航裝置的各個(gè)部件。
地圖數(shù)據(jù)采集部分11采集用于導(dǎo)航目的而顯示的地圖數(shù)據(jù)。地圖數(shù)據(jù)可以從導(dǎo)航裝置中的存儲(chǔ)器設(shè)備中采集，或借助于在導(dǎo)航裝置中所包括的通訊設(shè)備從外部采集。地圖數(shù)據(jù)包含與顯示目標(biāo)有關(guān)的信息。通常，“顯示目標(biāo)”可以是在屏幕上可顯示的任何目標(biāo)。顯示目標(biāo)的例子可以包括表示地圖信息的道路和設(shè)施，路線，以及表示各種交通信息的顯示目標(biāo)，例如，“擁擠”或“在建”。一塊指出所顯示“道路”目標(biāo)的地圖數(shù)據(jù)所包含的數(shù)據(jù)涉及道路的位置和方向，以及道路的寬度(當(dāng)以3D圖像來顯示道路時(shí)這將是必須的)。一塊指出所顯示的“車站”或各種其它“設(shè)施”目標(biāo)的地圖信息所包含的數(shù)據(jù)涉及相關(guān)的位置和形狀。這些地圖數(shù)據(jù)都輸出至顯示狀態(tài)估計(jì)部分12和顯示圖像產(chǎn)生部分14。
對(duì)于預(yù)定的顯示目標(biāo)來說，顯示狀態(tài)估計(jì)部分12和顯示模式確定部分13更改顯示的數(shù)據(jù)使之增加顯示目標(biāo)的寬度。通常，“顯示數(shù)據(jù)”是用于顯示地圖的一部分地圖數(shù)據(jù)。特別是，顯示狀態(tài)估計(jì)部分12接收由地圖數(shù)據(jù)采集部分11所采集到的地圖數(shù)據(jù)，以及根據(jù)地圖數(shù)據(jù)來估計(jì)顯示目標(biāo)的顯示狀態(tài)。通常，顯示目標(biāo)的“顯示狀態(tài)”是包含顯示目標(biāo)的顯示尺寸和/或形狀，在屏幕上顯示目標(biāo)的方位(例如，屏幕的深度方向和左右方向)，等等的提示。顯示目標(biāo)的顯示狀態(tài)也可以包含如果安裝了導(dǎo)航裝置的車輛以前進(jìn)的方向是否能通過它所在位置給出的道路和路線的信息，以及所給出的路線是否超出了下一次變形開始交叉范圍的信息。由顯示狀態(tài)估計(jì)部分12所估計(jì)的結(jié)果輸出至顯示模式確定部分13。
顯示模式確定部分13確定由顯示狀態(tài)估計(jì)部分12所估計(jì)的各個(gè)顯示目標(biāo)的顯示狀態(tài)是否滿足預(yù)定的條件，從而確定是否更改默認(rèn)顯示模式。預(yù)定的條件是用于確定是否修改默認(rèn)顯示模式。預(yù)定的條件可以是，例如，以屏幕的左右方向(“橫向”)在屏幕上顯示目標(biāo)，如果安裝了導(dǎo)航裝置的車輛以前進(jìn)的方向從當(dāng)前的位置是否能通過它所位于的道路或路線，或?qū)o定的路線來說是否超出了下一次變形開始交叉的范圍。
通常，“默認(rèn)顯示模式”是在地圖數(shù)據(jù)中與各個(gè)顯示目標(biāo)有關(guān)的所定義的預(yù)定顯示模式。默認(rèn)顯示模式，這是一種在顯示模式確定部分13所施加的任何修改之前存在的模式，它不一定相同于在屏幕上以3D圖像所顯示目標(biāo)的實(shí)際模式。正如例子所示，對(duì)于沿著橫向方向橢圓形延伸的任何顯示目標(biāo)來說，顯示模式確定部分13可以通過變化顯示目標(biāo)的寬度來更改它的顯示模式。
此外，當(dāng)確定要施加更改時(shí)，顯示模式確定部分13改變默認(rèn)顯示模式，以確定實(shí)際的顯示模式。通常，“實(shí)際顯示模式”是對(duì)默認(rèn)顯示模式施加更改而獲得的結(jié)果，這是一種以3D圖像在屏幕上顯示目標(biāo)的顯示模式。另一方面，當(dāng)確定不施加更改時(shí)，顯示模式確定部分13就使用默認(rèn)顯示模式作為實(shí)際顯示模式。在以下實(shí)施例中，顯示模式確定部分13不僅根據(jù)由顯示狀態(tài)估計(jì)部分12所估計(jì)的各個(gè)顯示目標(biāo)的顯示狀態(tài)而且還根據(jù)各類信息，例如，包括路線信息和視線信息等，來確定實(shí)際的顯示模式。
根據(jù)由顯示模式確定部分13所確定的各個(gè)顯示目標(biāo)的顯示模式，顯示圖像產(chǎn)生部分14產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，它用于根據(jù)地圖數(shù)據(jù)采集部分11所采集的地圖數(shù)據(jù)來顯示3D地圖。圖像數(shù)據(jù)輸入到顯示器件(未顯示)，顯示器件顯示出滿足給定視點(diǎn)觀察的三維地像。
依照上述所討論的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)航裝置能夠提高在3D顯示圖像中顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。例如，如果根據(jù)由顯示狀態(tài)估計(jì)部分12的估計(jì)來確定要顯示的給定道路方向定為屏幕的橫向方向，則顯示模式確定部分13就變更實(shí)際的顯示模式，增加道路的寬度，從而提高沿著橫向方向延伸道路的視覺識(shí)別性能。
參照?qǐng)D1所作的上述討論僅僅只是為了便于理解本發(fā)明基本原理的目的，而并不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求范圍的任何限制。
(第一實(shí)施例)現(xiàn)在討論本發(fā)明的第一實(shí)施例。在第一實(shí)施例中，估計(jì)諸如道路之類的顯示目標(biāo)是否以屏幕橫向來定向。對(duì)于確定以橫向方向來顯示的任何顯示目標(biāo)來說，顯示目標(biāo)的實(shí)際顯示模式就要改變，以增加顯示目標(biāo)的寬度。其結(jié)果是，根據(jù)第一實(shí)施例的導(dǎo)航裝置提高了沿著橫向方向延伸道路的視覺識(shí)別性能。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的導(dǎo)航裝置的硬件結(jié)構(gòu)的示意圖。根據(jù)本實(shí)施例的導(dǎo)航裝置，它針對(duì)自動(dòng)車輛的使用，包括了CPU 21，ROM 22，RAM 23，存儲(chǔ)器設(shè)備24，輸入設(shè)備25，輸出設(shè)備26，定位器27，以及通訊設(shè)備28。
ROM 22是可編程存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器先前存儲(chǔ)了用于執(zhí)行適用于導(dǎo)航裝置所設(shè)計(jì)的預(yù)定處理的程序。在導(dǎo)航裝置啟動(dòng)之后，CPU 21執(zhí)行在ROM 21中的程序。圖1所示的各個(gè)功能塊是由CPU 21執(zhí)行該程序所實(shí)現(xiàn)的。在執(zhí)行該程序的同時(shí)，CPU21利用RAM 23作為工作區(qū)域。
存儲(chǔ)器設(shè)備24一般可包括DVD驅(qū)動(dòng)器、CD驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、或IC存儲(chǔ)器等，它存儲(chǔ)著地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。在任何已知類型的存儲(chǔ)器設(shè)備24中所存儲(chǔ)的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)包括以一個(gè)或多個(gè)文件格式的一系列地圖數(shù)據(jù)。地圖數(shù)據(jù)一般包含顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)該地圖數(shù)據(jù)顯示器件可以顯示地像；以及道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，它表示道路在地圖上的互連。顯示數(shù)據(jù)包含表示各個(gè)顯示目標(biāo)的位置和方位的數(shù)據(jù)，以及與在以3D圖像顯示時(shí)必須增加道路的寬度有關(guān)的數(shù)據(jù)。對(duì)“車站”或其它類型的“設(shè)施”目標(biāo)來說，顯示數(shù)據(jù)包含表示上述位置和形狀的數(shù)據(jù)。
通常，“地圖”是地形的平面表示，它繪制成預(yù)定的比例并采用文字和各種地圖符號(hào)。地圖格式的典型例子是鳥瞰視角或平面視角。鳥瞰視角是一種空中俯視的三維地形的平面表示。平面視角是將地形上的目標(biāo)投影到平面上所獲得的圖形。在平面視角中，各個(gè)目標(biāo)都采用直接俯視的形狀。雖然本發(fā)明針對(duì)表示三維地像(包括鳥瞰視角)，但是根據(jù)本實(shí)施例的導(dǎo)航裝置可以設(shè)計(jì)成能夠根據(jù)用戶指令在三維顯示模式和兩維顯示模式(以平面視角的形式)之間切換。
以上所討論的道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，因其本身都是眾所周知，因此就省略其討論，它包括表示交叉的結(jié)點(diǎn)以及表示道路的連接，并且整體上表示成互連的道路網(wǎng)路。
輸入設(shè)備25一般都包括用戶可掌握操作的遙控器，觸摸式傳感器，鍵盤，按鈕或鼠標(biāo)，或用戶產(chǎn)生音頻輸入的話筒。依照導(dǎo)航裝置的設(shè)計(jì)和指標(biāo)，輸入設(shè)備25可以包括從遙控器，觸摸式傳感器，鍵盤，按鈕、鼠標(biāo)，或話筒中選出的兩個(gè)或多個(gè)元件。
輸出設(shè)備26，一般可包括顯示器件和揚(yáng)聲器，向用戶輸出由CPU 21所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)。以下將討論這些數(shù)據(jù)中的每一種數(shù)據(jù)。
定位器27，它包括了GPS(全球定位系統(tǒng))接收器、方位傳感器以及速度傳感器，用于檢測(cè)用戶的當(dāng)前位置，并且產(chǎn)生表示與當(dāng)前位置等同的用戶位置信息。用戶位置信息饋送至CPU 21。
通訊設(shè)備28一般包括VICS(車輛信息和通訊系統(tǒng))接收器，它可以接收來自安裝在道路上的燈塔的交通信息。在本實(shí)施例中，“交通信息”定義為與坐標(biāo)有關(guān)的交通擁擠和交通事故的識(shí)別位置。所構(gòu)成的通訊設(shè)備28可以將蜂窩電話集成在系統(tǒng)中，從而使導(dǎo)航裝置具有互聯(lián)網(wǎng)的連接功能。
接著討論第一實(shí)施例的導(dǎo)航裝置的操作。一旦啟動(dòng)了導(dǎo)航裝置，CPU 21就執(zhí)行存儲(chǔ)于ROM 22中的程序。圖3是說明在程序中所討論的CPU 21的處理過程。
首先，CPU 21采集各類需要使用的信息，用于確定所顯示的模式(步驟S301)。特別是，CPU 21采集用戶的位置信息，路線信息和視線信息，以及地圖數(shù)據(jù)。通常，“用戶的位置信息”是表示用戶當(dāng)前所在的位置信息，一般是以地圖的坐標(biāo)來表示?！奥肪€信息”是由當(dāng)前的導(dǎo)航裝置進(jìn)行路線搜索結(jié)果所指示的路線信息，一般可表示為地圖數(shù)據(jù)中所包含的鏈數(shù)據(jù)序列?！耙暰€信息”是指來自屏幕上所顯示3D地圖的視點(diǎn)的有關(guān)視線的信息。下文將詳細(xì)討論步驟S301子例程中采集各類信息的處理。
圖4是詳細(xì)說明圖3所示步驟S301的流程圖。首先，CPU 21采集來自定位器27的用戶位置信息(步驟S3011)。接著CPU 21采集表示陸地某些軌跡的圖形的地圖數(shù)據(jù)(步驟S3012)。特別是，CPU 21從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器設(shè)備24的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取地圖數(shù)據(jù)，隨后存儲(chǔ)于RAM 23。“陸地某些軌跡”是指在步驟S3011中由用戶位置信息所表示的位置的附近。圖1所示的地圖數(shù)據(jù)采集部分11由CPU 21執(zhí)行步驟S3012來實(shí)現(xiàn)的。
接著，CPU 21確定是否執(zhí)行路線搜索(步驟S3013)。步驟S3013的典型處理如下。輸入設(shè)備25的預(yù)定部分具有進(jìn)行路線搜索的功能。當(dāng)用戶開始使用這部分時(shí)，輸入設(shè)備25就產(chǎn)生指示開始路線搜索的指令信號(hào)，并發(fā)給CPU 21。
如果在執(zhí)行步驟S3013不能接收到上述指令信號(hào)，CPU 21就執(zhí)行步驟S3016。另一方面，如果在執(zhí)行步驟S3013接收到上述指令信號(hào)，CPU 21就確定執(zhí)行路線搜索，并轉(zhuǎn)入步驟S3014。之后，CPU 21采集步驟S3014待搜索的路線的起始點(diǎn)和目的點(diǎn)的坐標(biāo)。這里，假定所搜索到的起始點(diǎn)就是用戶的起始點(diǎn)。步驟S3014的典型處理如下。用戶通過輸入設(shè)備的操作一次一項(xiàng)地輸入起始點(diǎn)和目的點(diǎn)。響應(yīng)于該用戶輸入，輸入設(shè)備25將產(chǎn)生識(shí)別起始點(diǎn)和目的點(diǎn)的坐標(biāo)信息，并發(fā)給CPU 21。CPU 21來解碼接收的坐標(biāo)信息以采集來自其中的起始點(diǎn)和目的點(diǎn)的坐標(biāo)。
在步驟S3014的另一舉例的處理中，用戶操作輸入設(shè)備25來輸入目的點(diǎn)；輸入設(shè)備25產(chǎn)生識(shí)別所輸入的目的點(diǎn)坐標(biāo)的坐標(biāo)信息，并將其發(fā)給CPU 21；CPU 21從所接收到的坐標(biāo)信息中采集目的點(diǎn)的坐標(biāo)；CPU 21接收來自定位器27的用戶位置信息并采集指示用戶當(dāng)前位置的坐標(biāo)；以及CPU 21使用所采集到當(dāng)前位置的坐標(biāo)作為起始點(diǎn)的坐標(biāo)。
接著，通過利用諸如基于Dijkstra算法的運(yùn)算，CPU 21執(zhí)行路線搜索(步驟S3015)。根據(jù)在存儲(chǔ)器設(shè)備24中所存儲(chǔ)的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中包含的道路網(wǎng)路，以鏈網(wǎng)路的方式找到該道路。通過上述討論的步驟S3015，CPU 21獲取路線的信息。最后，CPU 21采集視線信息(步驟S3016)。特別是，CPU 21根據(jù)與視點(diǎn)有關(guān)的信息(即，視點(diǎn)的坐標(biāo))來計(jì)算視線信息。視點(diǎn)的坐標(biāo)可以作為用戶使用輸入設(shè)備25輸入視點(diǎn)信息的結(jié)果來采集。另外，視線信息也可采用指示視線方向的形式作為用戶使用輸入設(shè)備25的結(jié)果直接輸入。“觀察信息”是表示在顯示3D圖像時(shí)顯示屏幕上視點(diǎn)的信息，一般是以地圖上坐標(biāo)的形式來表示。于是，就完成了采集用于確定顯示模式的各類信息的信息采集處理(圖3中的步驟301)。
再參考圖3，在下一個(gè)步驟S301中，CPU 21估計(jì)要在屏幕上顯示目標(biāo)的顯示狀態(tài)(步驟S302)。圖1所示的顯示狀態(tài)估計(jì)部分12是由CPU 21執(zhí)行步驟S302來實(shí)現(xiàn)的。在本實(shí)施例中，假定接收到修改的顯示目標(biāo)是道路目標(biāo)和設(shè)施目標(biāo)。因此，顯示狀態(tài)的估計(jì)只需要對(duì)有關(guān)的道路和設(shè)施目標(biāo)進(jìn)行。在本實(shí)施例中，對(duì)所顯示的目標(biāo)的顯示狀態(tài)而言，CPU 21估計(jì)顯示目標(biāo)的方位。特別是，CPU 21通過計(jì)算在視線和以3D圖像顯示的目標(biāo)之間的水平角θ1來估計(jì)顯示目標(biāo)的方位。通常，“水平角θ1”定義為一條由平行于視線的直線和平行于顯示目標(biāo)方位的直線所構(gòu)成的較小角度。因此，θ1是一個(gè)表示在屏幕上顯示的目標(biāo)方位的數(shù)字?jǐn)?shù)值。
圖5是說明水平角θ1的示意圖。在圖5中，點(diǎn)劃線表示地圖51的寬闊區(qū)域，而每條實(shí)線可表示地圖51上的道路。表示地圖51的地圖數(shù)據(jù)是在步驟S3012中采集的數(shù)據(jù)。表示視點(diǎn)的視點(diǎn)信息是在步驟S3016中采集的數(shù)據(jù)。根據(jù)上述的定義，“道路54的水平角θ1”是在視線53和地平面上的道路54之間夾角的較小一個(gè)。也正如圖5所示，是垂直角θ2，這將在下文中討論。
例如，水平角θ1的計(jì)算如下。在表示道路的目標(biāo)(下文中稱之為“道路目標(biāo)”)的情況下，表示道路方向的矢量數(shù)據(jù)和表示道路兩端位置的坐標(biāo)都包含于通常使用地圖中的鏈數(shù)據(jù)中；因此，表示道路方向的矢量能夠容易地從中獲得。在“車站”或其它“設(shè)施”目標(biāo)的情況下，地圖數(shù)據(jù)包含表示設(shè)施形狀的信息；因此，表示顯示目標(biāo)方位的信息就能從表示設(shè)施形狀的信息中計(jì)算出來。此外，從步驟S301所采集的視線信息中，可以計(jì)算出表示視線方向的矢量。通過計(jì)算在表示顯示目標(biāo)的方位的矢量和表示地平面上視線方向的矢量之間的角度，就能求出θ1。注意所定義的角度是在0°至90°范圍內(nèi)的角度。因此，如果只是計(jì)算在表示顯示目標(biāo)方位的矢量和表示視線方向的矢量之間的角度會(huì)產(chǎn)生超過90°的數(shù)值，所以該計(jì)算值需要適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換到在0°至90°范圍內(nèi)的數(shù)值。
在步驟S302之后的步驟S303至步驟S305中，CPU 21執(zhí)行確定實(shí)際顯示模式的處理，即，顯示目標(biāo)實(shí)際在屏幕上顯示的模式。圖1所示的顯示模式確定部分13是由CPU 21執(zhí)行步驟S303至S305來實(shí)現(xiàn)的。首先，對(duì)于在步驟S302中已經(jīng)確定了顯示狀態(tài)的顯示目標(biāo)，CPU 21從水平角θ1中計(jì)算出變形程度D1(步驟S303)。在本實(shí)施例中，采用變形程度D1作為確定顯示模式的參數(shù)。特別是，變形程度指示了在求出實(shí)際顯示模式中施加到默認(rèn)顯示模式修改的程度。變形程度越大，要施加修改的程度就越大。
依照在θ1和D1之間預(yù)定關(guān)系來確定變形的程度D1。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例在水平角θ1和基于該角度上所確定的變形程度D之間關(guān)系的示意圖。正如圖6所示，指出了θ1和D1之間關(guān)系，顯然D1的增加正比于θ1從0°至90°的范圍內(nèi)的增加。
在步驟S303之后，CPU 21確定D1＝0是否能滿足在步驟S303(步驟S304)中計(jì)算D1的顯示目標(biāo)。如果D1＝0，則CPU 21轉(zhuǎn)入步驟S306，即，省略步驟S305的處理，因?yàn)椴恍枰M(jìn)行任何變形的處理。另一方面，如果D1＝0不能滿足，則CPU 21確定在步驟S304(步驟S305)中已經(jīng)被確定的顯示目標(biāo)的變形量。通過上述步驟S302至S305，修改顯示數(shù)據(jù)，使得在3D地圖中所包含道路目標(biāo)中被選擇顯示的目標(biāo)將以增加的寬度來顯示。特別是，CPU 21根據(jù)在步驟S303中所計(jì)算的變形程度D1對(duì)所選擇的顯示目標(biāo)進(jìn)行變形的處理。下文將特別討論變形處理。
在根據(jù)本實(shí)施例的變形處理中，通過變化在默認(rèn)顯示模式下所定義顯示目標(biāo)的寬度Wr來確定實(shí)際的顯示模式。顯示目標(biāo)的寬度Wr可根據(jù)等式1來確定Wr＝Wd×(1+D1)等式1等式1是通過變化顯示目標(biāo)的寬度從默認(rèn)顯示模式中確定實(shí)際的顯示模式的公式。在等式1中，Wr表示為在實(shí)際顯示模式中所顯示目標(biāo)的寬度；Wd表示為在默認(rèn)顯示模式下預(yù)先定義的顯示目標(biāo)的寬度；以及D1表示為如上述所討論的變形程度。在地圖數(shù)據(jù)中包含了在默認(rèn)顯示模式中顯示目標(biāo)的寬度Wd。于是，根據(jù)在地圖數(shù)據(jù)中所包含的Wd和步驟S303所計(jì)算的D1就可以獲得Wr。
在從步驟S303至S305的顯示模式確定處理之后，CPU 21就進(jìn)行步驟S306和S308顯示圖像的產(chǎn)生處理。圖1所示的顯示圖像產(chǎn)生部分14是由CPU 21執(zhí)行步驟S306和S308來實(shí)現(xiàn)的。首先，CPU 21產(chǎn)生步驟S304(步驟S306)確定的顯示目標(biāo)的形狀數(shù)據(jù)。通常，“形狀數(shù)據(jù)”是表示以3D圖像顯示目標(biāo)的形狀的數(shù)據(jù)。例如，在道路或道路目標(biāo)的情況下，形狀數(shù)據(jù)是通過將寬度信息加到在步驟S3012所采集到的地圖數(shù)據(jù)中包含的道路或道路數(shù)據(jù)上，其中，在步驟S305中確定的Wr作為寬度信息使用。在地圖數(shù)據(jù)中的顯示目標(biāo)是采用形狀信息來表示的情況下，就從包含在地圖數(shù)據(jù)中的形狀信息中產(chǎn)生形狀數(shù)據(jù)，其寬度變化成Wr。
接著，CPU 21確定是否對(duì)每一個(gè)顯示的目標(biāo)已經(jīng)產(chǎn)生了形狀數(shù)據(jù)(步驟S307)。如果確定對(duì)每一個(gè)顯示的目標(biāo)沒有產(chǎn)生形狀數(shù)據(jù)，則CPU 21就返回到步驟S302，對(duì)沒有產(chǎn)生形狀數(shù)據(jù)的任何顯示目標(biāo)重復(fù)從步驟S302至S306的一系列處理。另一方面，如果確定已經(jīng)對(duì)所有顯示的目標(biāo)產(chǎn)生了形狀數(shù)據(jù)，則CPU 21對(duì)在步驟S306所產(chǎn)生的各個(gè)顯示目標(biāo)組合成形狀數(shù)據(jù)單元，從而產(chǎn)生表示整個(gè)顯示圖像的圖像數(shù)據(jù)(步驟S308)。CPU 21所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)發(fā)給輸出設(shè)備26。輸出設(shè)備26根據(jù)所接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示處理，從而在屏幕上顯示3D地圖。
圖7是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例操作的3D地圖顯示的例子。值得注意的是，在本實(shí)施例的下列討論中所提及圖(包括圖7)中所說明的3D圖像的例子都是基于圖21所示的3D地像，且圖像發(fā)生了修改。在偶然可以從下列圖忽略顯示目標(biāo)(例如，車站)的時(shí)候，可以理解這類忽略只是為了簡(jiǎn)潔而做的且與本發(fā)明的處理無關(guān)，除非特殊指出。
在圖7中，道路71至75以及車站76都是選擇性進(jìn)行變形處理。假定這里的變形程度D1是基于圖6所示的關(guān)系來計(jì)算的。對(duì)道路71至73和車站76來說，假定所計(jì)算的θ1為90°。因此，從等式1中，可以計(jì)算出在實(shí)際顯示模式下的道路寬度Wr為2Wd。于是，所顯示的道路71至73和車站76以在默認(rèn)顯示模式下的寬度的兩倍來顯示。假定對(duì)道路74來說，所計(jì)算的θ1為45°，則從圖6和等式1中計(jì)算出Wr為1.5Wd。于是，所顯示的道路74具有在默認(rèn)顯示模式下顯示道路寬度的1.5倍。另一方面，假定對(duì)道路75來說，所計(jì)算的θ1為0°，則D1＝0，即，沒有進(jìn)行任何變形處理。因此，所顯示的道路75的寬度與在默認(rèn)顯示模式下所顯示道路的寬度相同。
于是，根據(jù)第一實(shí)施例的導(dǎo)航裝置，沿著左右方向延伸的道路在屏幕上顯示，其道路具有比根據(jù)從其中顯示3D地圖的地圖數(shù)據(jù)得到的道路更大的寬度。特別是，任何被確定為以橫向方向定位的顯示目標(biāo)(即，θ1相對(duì)接近于90°)，其顯示的寬度可大于預(yù)定的數(shù)值，而任何顯示目標(biāo)被確定為以上下方向定位的(即，θ1相對(duì)接近于0°)，其顯示的寬度比預(yù)定數(shù)值基本上沒有增加。于是，以3D圖像顯示的這些識(shí)別性能下降(即變得更加難以識(shí)別)的顯示目標(biāo)只能采用局部著重的方式來顯示。這樣不僅可以增強(qiáng)已經(jīng)使識(shí)別性能下降的顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別能力，而且還可以使整個(gè)屏幕變得更加容易觀察。
雖然根據(jù)第一實(shí)施例的導(dǎo)航裝置是以修改道路和設(shè)施目標(biāo)的顯示模式來解釋的，但是顯示模式修改的顯示目標(biāo)并不局限于以上范圍。例如，當(dāng)進(jìn)行路線搜索時(shí)，表示作為搜索結(jié)果而找到的路線的顯示目標(biāo)時(shí)可以經(jīng)歷上述所提及的修改的。此外，表示各種交通信息的顯示目標(biāo)，例如，擁擠的道路或在建的道路，都可以進(jìn)行上述的修改。
在第一實(shí)施例中，確定是否根據(jù)目標(biāo)顯示的角度，即，在視線和顯示目標(biāo)之間的水平角，來確定是否施加修改。在其它實(shí)施例中，確定是否進(jìn)行修改的標(biāo)準(zhǔn)并不局限于上述條件。例如，如果裝載了導(dǎo)航裝置的車輛從當(dāng)前位置前進(jìn)時(shí)，這樣的修改可以應(yīng)用于任何道路和路線，除了車輛所需經(jīng)過位置的道路和路線。這類標(biāo)準(zhǔn)可以提供與根據(jù)第一實(shí)施例用于圖7所示例子的3D地圖相同的效果。
在根據(jù)第一實(shí)施例確定實(shí)際顯示模式的處理中，導(dǎo)航裝置利用變形程度來確定顯示模式。在其它實(shí)施例中，可以不利用變形程度來確定顯示的模式。例如，根據(jù)估計(jì)的顯示狀態(tài)，導(dǎo)航裝置只可以確定是否進(jìn)行變形，以及任何已經(jīng)變形的顯示目標(biāo)的寬度都均勻地加倍。
在第一實(shí)施例中所使用θ1和D1之間的關(guān)系并不局限于圖6所示的關(guān)系，也可以使用提供D1唯一確定的任何其它關(guān)系。例如，可以使用圖8A或圖8B所示的關(guān)系。圖8A和8B是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例在水平角θ1和基于該角度上所確定的變形程度D之間另一關(guān)系的示意圖。在圖8A，D1基本上為0，而θ1的數(shù)值就相對(duì)較小(即，顯示目標(biāo)的定向接近于屏幕的深度方向)；然而，一旦θ1快速超過一定的數(shù)值(例如，所顯示目標(biāo)的定向接近于屏幕的左右方向)，則D1就迅速增加。在圖8B中，D1基本為0，而θ1的數(shù)值相對(duì)小(即，顯示目標(biāo)的定向接近于屏幕的深度方向)；然而，一旦θ1超過一定的數(shù)值，則D1就迅速增加，并且當(dāng)θ1接近于90°時(shí)就基本上取常數(shù)。
值得注意的是，當(dāng)采用沒有修改的方式以3D圖像顯示時(shí)，沿著屏幕上下方向延伸的顯示目標(biāo)不會(huì)對(duì)識(shí)別帶來特別的困難。于是，可以認(rèn)為沿著屏幕上下方向延伸的顯示目標(biāo)不需要太多的變形。實(shí)際上，這類目標(biāo)的變形肯會(huì)成為問題，因?yàn)樵谧冃文繕?biāo)和變形目標(biāo)的相鄰顯示目標(biāo)之間可能的沖突。因此，要在θ1像圖7所示那樣小時(shí)確保不會(huì)出現(xiàn)變形，從而避免與進(jìn)行這類不必要的變形有關(guān)的問題。
在第一實(shí)施例中，實(shí)際顯示模式是利用變形程度D1來確定，而D1是基于水平角θ1來確定的。然而，本發(fā)明并局限于此。實(shí)際顯示模式的確定可以不僅取決于水平角θ1，而且還取決于其它信息。下文將討論根據(jù)第一實(shí)施例變化的顯示模式確定方法。
在第一變例中，除了水平角θ1以外，還采用垂直角θ2。正如圖5所示，垂直角θ2是在地平面的法線和視線之間的角度。因此，如果視線直接針對(duì)地圖上方，則θ2＝0°。垂直角θ2也可用于確定變形程度(稱之為“垂直變形程度D2”)。雖然一般可假定θ2和D2具有于圖6所示的θ1和D1之間的相同關(guān)系，但是也可以使用根據(jù)θ2提供D2唯一確定的任何關(guān)系。假定道路的寬度需要修改，則顯示目標(biāo)的顯示模式就可以根據(jù)等式2來確定Wr＝Wd×(1+D1)×(1+D2)等式2雖然等式2時(shí)用于確定道路寬度Wr的公式，但類似的公式也可以用于確定諸如設(shè)施目標(biāo)的顯示目標(biāo)的寬度。
接著，討論本導(dǎo)航裝置的第一變例的操作。由于CPU 21的處理流程類似于圖3所示的處理，所以只討論它們之間的差異。在圖3步驟S303的變形程度計(jì)算處理中，CPU 21計(jì)算變形程度D1和垂直變形程度D2。接著，在圖3步驟S304的確定處理中，CPU 21確定D1＝0能否滿足。如果D1＝0，則CPU 21轉(zhuǎn)入步驟S306。如果D1＝0不滿足，則CPU 21就根據(jù)等式2基于D1和D2來進(jìn)行變形處理。步驟S301和S302的處理和步驟S306的處理類似于在第一實(shí)施例中的處理。
圖9A和9B是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的第一變例顯示圖像的示意圖。在圖9A中假定θ2＝60°，而在圖9B中假定θ2＝80°。正如以上所提及的，θ2和D2具有與圖6所示的相同關(guān)系，使得D2的增加正比于θ2的增加。因此，在圖9B中所取得D2的數(shù)值大于圖9A中的數(shù)值，所以根據(jù)等式2，在圖9B的實(shí)際顯示模式中所顯示道路的寬度就變得大于圖9A。其結(jié)果是，圖9B中所示的道路目標(biāo)71至74具有比圖9A更寬的道路寬度。對(duì)道路75來說，因?yàn)镈＝0不進(jìn)行任何變形處理，所以在圖9A和圖9B之間道路的寬度是相同的。
于是，根據(jù)第一變例，顯示目標(biāo)的顯示模式可以隨垂直角θ2而變化。在3D顯示圖像中，由于沿著橫向方向延伸的顯示目標(biāo)會(huì)隨著視點(diǎn)的降低(即，俯角變小)而在識(shí)別性能上出現(xiàn)較大的下降，所以要確保隨著視點(diǎn)的降低而提供較大的變形程度，正如以上所討論的。
接著，將討論第一實(shí)施例的第二變例。根據(jù)第二變例的顯示模式確定方法除了水平角θ1以外，還采用了從當(dāng)前位置到顯示目標(biāo)的距離1。該距離1是從圖4步驟S3011采集的用戶位置信息和表示圖4步驟S3012采集的地圖數(shù)據(jù)中所包含顯示目標(biāo)位置的信息中計(jì)算出來的。距離1可用于確定變形的程度(下文稱之為“距離變形程度D3”)。在1和D3之間關(guān)系的特別例子將隨后討論。假定道路的寬度在修改，顯示目標(biāo)的顯示模式可以根據(jù)等式3來確定Wr＝Wd×(1+D)×(1+D3)等式3雖然等式3是用于確定道路寬度Wr的公式，但類似的公式也可以用于確定諸如設(shè)施目標(biāo)的顯示目標(biāo)的寬度。
根據(jù)第二變例的本導(dǎo)航裝置的操作類同于在第一顯示模式確定方法下的操作，除了D3的計(jì)算取代了D2，以及采用等式3取代了等式2，因此省略了這些討論。
接著，將討論在1和D3之間關(guān)系的特殊例子，以及在該關(guān)系下的顯示模式的例子。圖10是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的第二變例的距離1和距離變形程度D3之間關(guān)系的示意圖。圖11是第二變例采用圖10的關(guān)系時(shí)所舉例的顯示圖像。在圖10中，D3時(shí)隨著1增加而增加的。在這種情況下，正如圖11所說明的，離當(dāng)前位置越遠(yuǎn)的道路就以增加道路寬度的方式來顯示。同樣，在圖11中，與圖21相比，道路71是變形的，使得道路的寬度變得寬的多，而道路73基本上沒有變形。
在3D顯示圖像中，相對(duì)接近當(dāng)前位置的目標(biāo)并不會(huì)以太窄的方式呈現(xiàn)而使之難以被識(shí)別，而距離當(dāng)前位置較遠(yuǎn)的顯示目標(biāo)變得難以識(shí)別。因此，通過設(shè)置圖10所示在D3和1之間的關(guān)系整個(gè)屏幕的視覺識(shí)別能力就能有效地提高。
圖12是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的第二變例在距離1和距離變形程度D3之間另一關(guān)系的示意圖。圖13是當(dāng)?shù)诙兝胁捎脠D12所示的關(guān)系時(shí)所舉例的顯示圖像。在圖12中，D3取相對(duì)大的值，同時(shí)1在約100和200之間，并且另外取相對(duì)小的值。在這種情況下，如圖13所示，以增加的道路寬度僅顯示從當(dāng)前位置預(yù)定范圍內(nèi)的道路。因此，在圖13中，與圖21相比，對(duì)道路72進(jìn)行變形已具有寬的多的寬度，而道路71和73實(shí)質(zhì)上不變形。
在3D顯示圖像中，相對(duì)接近當(dāng)前位置的目標(biāo)并不會(huì)以太窄的方式呈現(xiàn)而使之難以被識(shí)別，因此就很少需要進(jìn)行這類顯示目標(biāo)的變形處理。另一方面，離當(dāng)前位置非常遠(yuǎn)的目標(biāo)就不需要了，它非常容易被識(shí)別，因?yàn)檫@類目標(biāo)對(duì)用戶來說不是十分重要。因此，通過設(shè)置圖12所示在D3和1之間的關(guān)系整個(gè)屏幕的視覺識(shí)別能力就能有效地提高，因?yàn)橹粚?duì)需要部分進(jìn)行變形的處理。
雖然根據(jù)垂直角θ2和上述討論變例中的距離1來確定顯示模式，但也可根據(jù)顯示目標(biāo)類型而變化的變形程度來確定顯示的模式。通常，顯示目標(biāo)“類型”可以是道路的類型，例如，國(guó)道和區(qū)道，或?qū)嶋H道路的寬度。特別是，所采用的變形程度對(duì)國(guó)道取“1“，而對(duì)區(qū)道取“0.5”，而不是上述等式2中的θ2。
在第一和第二變例中，所確定的顯示模式是基于變形程度D與其它變形程度的組合，以求獲得更有效的變形。在其他實(shí)施例中，可以只對(duì)滿足預(yù)定條件的目標(biāo)進(jìn)行變形的處理，同時(shí)變形處理也依賴計(jì)算的變形程度D。例如，在圖3的步驟S305的變形處理中，CPU 21只在顯示目標(biāo)為特殊類型的道路是才進(jìn)行變形處理。在這種情況下，就需要地圖數(shù)據(jù)能包含表示道路類型的信息。另外，通過依賴于路線的信息，CPU 21可以只對(duì)當(dāng)前已經(jīng)找到的道路進(jìn)行變形處理。另外，通過依賴用戶位置信息，只對(duì)連接最接近當(dāng)前位置的交叉點(diǎn)的道路進(jìn)行變形的處理。此外，如果在第一和第二變例中的參數(shù)θ2和/或1能滿足預(yù)定條件，可以確保進(jìn)行變形處理。
(第二實(shí)施例)接著討論本發(fā)明的第二實(shí)施例，在第一實(shí)施例中，由于對(duì)默認(rèn)顯示模式進(jìn)行修改，所以顯示目標(biāo)會(huì)與另一個(gè)顯示目標(biāo)發(fā)生沖突。圖14是顯示目標(biāo)與其他顯示目標(biāo)沖突情況下顯示圖像的例子。在圖14中，對(duì)道路81和82進(jìn)行變形處理使之能增加道路的寬度，從而使道路81和82與綠化區(qū)域84相互重疊。于是，在第一實(shí)施例中，其中所進(jìn)行的變形處理與任何其它顯示目標(biāo)顯示狀態(tài)無關(guān)，有可能如圖14所示使兩個(gè)或多個(gè)顯示目標(biāo)與另一個(gè)顯示目標(biāo)相沖突。第二實(shí)施例中提供了超越第一實(shí)施例的進(jìn)一步改善。
接著，討論根據(jù)第二實(shí)施例的導(dǎo)航裝置。圖15使說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的CPU 21的操作流程的流程圖。根據(jù)第二實(shí)施例的導(dǎo)航裝置具有類似于圖2所示的第一實(shí)施例的導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)。根據(jù)第二實(shí)施例的操作類同于根據(jù)第一實(shí)施例的操作，除了圖3中的步驟S308。因此，省略了直到步驟S307處理的討論，而以下只討論一些后續(xù)的過程。
在圖15中，在步驟S307之后，CPU 21確定是否存在著有兩個(gè)目標(biāo)與另一目標(biāo)像沖突的位置(步驟S3081)。步驟S3081的確定是通過從在步驟S306中所產(chǎn)生各個(gè)目標(biāo)形狀數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行的。如果沒有這類沖突的位置，CPU21就轉(zhuǎn)入步驟S3083。
另一方面，如果存在著沖突的位置，CPU 21就執(zhí)行沖突刪除處理(步驟S3082)。特別是，CPU 21修改兩個(gè)沖突目標(biāo)中的一個(gè)目標(biāo)，該目標(biāo)采用刪除沖突的方式而不進(jìn)行步驟S306的變形處理。參照?qǐng)D14，例如，為了能刪除在道路81和綠化區(qū)域84之間沖突，CPU 21修改綠化區(qū)域84(因?yàn)樵撃繕?biāo)不進(jìn)行變形的處理)。同樣，為了能刪除在道路82和綠化區(qū)域84之間沖突，修改綠化區(qū)域84。
接著，CPU 21對(duì)各個(gè)目標(biāo)的形狀數(shù)據(jù)單元進(jìn)行組合，從而產(chǎn)生表示整個(gè)顯示圖像的圖像數(shù)據(jù)(步驟S3083)。S3053的處理類似于圖3中的步驟S308的處理。
圖16是說明依照本發(fā)明第二實(shí)施例的操作顯示3D圖像的例子的示意圖。值得注意的是，圖16僅僅顯示了圖14中沖突位置近鄰的圖像。圖16中的虛線顯示如何在進(jìn)行沖突刪除處理之前顯示目標(biāo)。正如圖16所示，沖突綠化區(qū)域84的寬度(即，不進(jìn)行變形處理的目標(biāo))可以調(diào)整使之不與道路81和82相沖突。
用于刪除沖突的特殊方法并不局限于上述方法，也可以使用任何其它方法。圖17A和17B是說明在本發(fā)明第二實(shí)施例中使用其它沖突刪除方法的圖。值得注意的是，類似于圖16，圖17A和圖17B都只顯示了圖14中沖突位置近鄰的圖像，圖17A中的虛線顯示如何在進(jìn)行沖突刪除處理之前顯示目標(biāo)。圖17A說明了在修改兩個(gè)沖突目標(biāo)位置的沖突刪除方法。在這種情況下，CPU 21計(jì)算在兩個(gè)沖突目標(biāo)之間的中間點(diǎn)，并且修改兩個(gè)目標(biāo)中每一個(gè)目標(biāo)使之不會(huì)繪制超出所計(jì)算的中間點(diǎn)。圖17B說明了另一沖突刪除的方法，在該方法中，所顯示的沖突目標(biāo)以遠(yuǎn)離當(dāng)前位置的方向移位。例如，在圖17B的情況中，首先計(jì)算綠化區(qū)域84以在移位位置顯示而不與道路82相沖突，隨后再計(jì)算道路81以在移位位置顯示而不與綠化區(qū)域84相沖突。
還有另外一種沖突刪除處理的方法。例如，在兩個(gè)沖突的目標(biāo)之間，可修改已進(jìn)行變形處理的目標(biāo)。另外，兩個(gè)沖突目標(biāo)中一個(gè)目標(biāo)可以簡(jiǎn)單地不顯示出來，而不是修改，從而刪除沖突。
此外，根據(jù)優(yōu)先權(quán)選擇兩個(gè)沖突目標(biāo)中的一個(gè)用于修改。在這種情況下，具有較大區(qū)域的目標(biāo)分配較高的優(yōu)先權(quán)，或者，在地圖數(shù)據(jù)中包含其名稱的目標(biāo)分配較高的優(yōu)先權(quán)。因此，類似于路標(biāo)的目標(biāo)將允許在不修改的條件下以大的圖像來顯示。另外，可以根據(jù)目標(biāo)的類型事先分配優(yōu)先權(quán)。例如，公園和綠化區(qū)域，(這些可以作為路標(biāo))可分配較高的優(yōu)先權(quán)，而正常的房屋可分配較低的優(yōu)先權(quán)。通過這類備選的安排也能夠獲得類似于上述討論的效果。
(第三實(shí)施例)接著，討論本發(fā)明的第三實(shí)施例。根據(jù)第三實(shí)施例修改顯示模式的方法，表示路線的目標(biāo)(下文稱之為“路線目標(biāo)”)可以修改使之能在3D顯示圖像中以“直立”出現(xiàn)，而不同于第一和第二實(shí)施例。根據(jù)第三實(shí)施例的導(dǎo)航裝置具有類似于圖2所示的第一實(shí)施例的導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)。根據(jù)第三實(shí)施例的操作類同于根據(jù)第一實(shí)施例的操作，除了圖3中的步驟S302，S303，和S305。因此，以下特別討論有關(guān)步驟S302至S305。在第三實(shí)施例中，假定為了便于討論路線目標(biāo)只顯示可以進(jìn)行變形處理的顯示目標(biāo)。
根據(jù)第三實(shí)施例，在圖3步驟S302的顯示狀態(tài)估計(jì)處理中CPU 21估計(jì)要顯示的路線目標(biāo)是沿著分支道路還是沿著存在著超越分支道路的道路延伸。通常，“分支道路”是連接著參考道路的道路，在其本身和參考道路之間夾角的較小一個(gè)等于或大于預(yù)定的數(shù)值。通常，“參考道路”是在3D地圖的視點(diǎn)以下通過且沿著深度方向延伸(即，沿著屏幕的上下方向延伸)的道路。因此，無論是參考道路，還是沿著參考道路延伸的任何路線目標(biāo)都不需要變形處理。于是，步驟S302的處理確定是否根據(jù)路線目標(biāo)是否沿著參考道路而延伸的確定進(jìn)行變形處理。換句話說，在步驟S302中，CPU 21確定了跨越分支道路連接參考道路處的交叉是否存在待顯示的路線目標(biāo)(下文中稱之為“變形起始交叉點(diǎn)”)。
在本實(shí)施例中，確定涉及到是否跨越變形起始交叉點(diǎn)存在顯示的路線目標(biāo)。因此，不僅沿著分支道路延伸的路線目標(biāo)，而且所有跨越變形起始交叉點(diǎn)存在的路線目標(biāo)，都要進(jìn)行變形處理。然而，在其他實(shí)施例中，確定只涉及到待顯示的路線目標(biāo)是否沿著分支道路延伸，在這種情況下，不是所有跨越變形起始交叉點(diǎn)存在的路線目標(biāo)，都要進(jìn)行變形處理。
“分支道路”的確定可以如下進(jìn)行。例如，如果在“參考道路”鍵和與其相連的“道路鏈”之間夾角的較小一個(gè)超出了預(yù)定的閾值數(shù)值時(shí)，這類道路就可確定為“分支道路”。另外，如果在視線和連接參考道路的道路之間的角度(對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例中的水平角度θ1)超過了預(yù)定閾值數(shù)值時(shí)，這類道路可確定為“分支道路”。本實(shí)施例對(duì)這類確定的詳細(xì)算法是不關(guān)心的。
接著，CPU 21在步驟S303的變形程度計(jì)算處理中計(jì)算變形程度。在第三實(shí)施例中，如果路線被估計(jì)為超過了步驟S302中變形起始交叉點(diǎn)的路線，則變形程度就定為“1”。另一方面，如果路線被估計(jì)為沒有超過了步驟S302中變形起始交叉點(diǎn)的路線，則變形程度就定為“0”(即，沒有進(jìn)行變形的處理)。換句話說，沿著被確定為跨越變形起始交叉點(diǎn)存在的的道路(即，分支道路)延伸的路線將修改其顯示模式。另一方面，沿著被確定為不存在著超出變形起始交叉點(diǎn)(即，參考道路)的道路延伸的路線將不具有修改的顯示模式。
在步驟S305的變形處理中，CPU 21將一些道路目標(biāo)更改為直立顯示。特別是，如果在步驟S303計(jì)算的變形程度D為“1”，CPU 21就進(jìn)行治理修改作為變形處理。另一方面，如果D＝0，CPU 21就不進(jìn)行直立修改。
接著，將參照一些特殊例子來討論根據(jù)第三實(shí)施例的操作。圖18是說明依照本發(fā)明第三實(shí)施例的操作顯示的3D圖像例子的示意圖。在圖18中，顯示了路線目標(biāo)91至93。
在圖18中，對(duì)應(yīng)于道路95的路線在步驟S302中估計(jì)為不是跨越變形起始交叉點(diǎn)延伸的路線。換句話說，道路95是參考道路。因此，在步驟S303中，對(duì)應(yīng)于道路95的路線來說，D計(jì)算為“0”。于是，在步驟S305中，對(duì)應(yīng)于道路95的路線不接受直立修改，但是可以繪制在地平面上。換句話說，對(duì)應(yīng)于道路95的路線目標(biāo)是以默認(rèn)顯示模式來顯示(即，沒有任何修改)，從而產(chǎn)生路線目標(biāo)93。因此，在圖18中，任何處于低于視點(diǎn)以下的顯示目標(biāo)和沿著屏幕上下方向延伸的顯示目標(biāo)都可確定為易于識(shí)別(即，不會(huì)出現(xiàn)變差地識(shí)別性能)，且可繪制在地平面上。
另一方面，對(duì)應(yīng)于道路94的路線在步驟S302中被估計(jì)為跨越變形起始交叉點(diǎn)而延伸的路線。換句話說，道路94是分支道路。因此，在步驟S303中，對(duì)于對(duì)應(yīng)于道路94的路線所計(jì)算的變形程度為“1”。因此，在步驟S305中，對(duì)應(yīng)于道路94的路線接收直立修改。于是，對(duì)應(yīng)于道路94的路線目標(biāo)就要修改，產(chǎn)生路線目標(biāo)91和92。在本實(shí)施例中，沿著分支道路所延伸的任何顯示目標(biāo)的識(shí)別都是困難的(即，承受了變差的識(shí)別性能)，因此，被繪制成具有相對(duì)于地平面的“高度”來呈現(xiàn)?？上驳氖?，圖18所顯示的兩類路線目標(biāo)都是繪制在地平面上的顯示目標(biāo)(路線目標(biāo)91和93)，并且顯示目標(biāo)接收了直立修改，使之繪制在地平面上繪制的顯示目標(biāo)之上(路線目標(biāo)92)。
以多個(gè)指向路線前進(jìn)方向的箭頭方式沿著并在路線目標(biāo)91之上顯示路線目標(biāo)92。通常，“直立修改”會(huì)使得在默認(rèn)顯示模式下的地平面中繪制的顯示目標(biāo)被繪制成具有一定的“高度”，而不再是地平面中。值得注意的是，不是每一個(gè)顯示目標(biāo)都需要三維直立形狀。例如，顯示的目標(biāo)可以是諸如圖18所示的箭頭形狀的路線目標(biāo)92的平面顯示目標(biāo)(在沿著屏幕的深度方向具有0尺寸)。
于是，根據(jù)第三實(shí)施例的導(dǎo)航裝置，沿著屏幕上下延伸的路線可以具有相對(duì)于地平面的“高度”的直立形狀來顯示。通過這類直立修改，與路線目標(biāo)的寬度增加相比，可以進(jìn)一步增加視覺的識(shí)別性能、值得注意的是，在真實(shí)世界中對(duì)平面形狀目標(biāo)，例如道路，進(jìn)行直立修改將會(huì)在顯示的地圖和實(shí)際感覺之間產(chǎn)生相當(dāng)大不協(xié)調(diào)，因此使用戶無法正確感知所顯示的圖像。同樣，根據(jù)第三實(shí)施例而進(jìn)行的直立修改可以應(yīng)用于路線目標(biāo)，這不是存在于真實(shí)世界中的任何目標(biāo)的表示。這就不會(huì)產(chǎn)生顯示地圖和真實(shí)世界之間的任何不協(xié)調(diào)了。
第三實(shí)施例說明了進(jìn)行直立修改的路線目標(biāo)的例子。在其它實(shí)施例中，任何不是路線的顯示目標(biāo)都可以進(jìn)行直立修改，例如，表示各種交通信息(例如，擁擠的道路或在建的道路)的顯示目標(biāo)。這類交通信息可以采用具有如圖18所示的方向性箭頭的顯示目標(biāo)來表示。例如，擁擠的方向(即，交通擁擠的方向)可以采用表示交通信息的顯示目標(biāo)來指出。此外，“設(shè)施”目標(biāo)(即，車站)也可以進(jìn)行直立修改，使得在默認(rèn)顯示模式下以平面形狀繪制的設(shè)施目標(biāo)可以接收在實(shí)際顯示模式中的直立修改。
在第三實(shí)施例中，路線目標(biāo)可以表示路線前進(jìn)方向的形狀來顯示，從而允許用戶對(duì)路線前進(jìn)方向的直覺理解。此外，在第三實(shí)施例中，接收直立修改的顯示目標(biāo)可以分離的目標(biāo)來顯示，除了對(duì)默認(rèn)的顯示目標(biāo)之外，繪制出了分離的目標(biāo)。因此，與已經(jīng)接受了直立修改的顯示目標(biāo)以默認(rèn)顯示目標(biāo)的整體(即，不再是分離的)擴(kuò)展來顯示的情況相比，用戶可以更加容易識(shí)別該顯示的目標(biāo)。
在第三實(shí)施例中，跨越變形起始交叉點(diǎn)延伸的路線接收直立修改，而對(duì)于任何其它路線就不再進(jìn)行變形的處理。換句話說，對(duì)處于當(dāng)前位置之前的路線就不再進(jìn)行變形處理，因?yàn)檫@樣的路線是顯示在屏幕顯示3D圖像的中心，在其范圍內(nèi)就不需要進(jìn)行任何變形處理。此外，如果對(duì)這些目標(biāo)進(jìn)行變形處理，則這類路線可以與其它顯示目標(biāo)發(fā)生沖突，從而使識(shí)別性能變差。同樣，通過只對(duì)跨越變形起始交叉點(diǎn)延伸的路線進(jìn)行變形處理，就確保只對(duì)能有效的進(jìn)行變形處理的顯示目標(biāo)進(jìn)行變形處理。于是，根據(jù)第三實(shí)施例，能夠有效的提高顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能。
雖然第三實(shí)施例已經(jīng)說明了只對(duì)路線進(jìn)行變形處理的例子，但是第三實(shí)施例也可應(yīng)用于對(duì)其它任何顯示目標(biāo)進(jìn)行變形處理的情況。在該情況下，任何不是路線的顯示目標(biāo)的顯示模式都可以通過增加其道路的寬度來修改，而路線目標(biāo)的顯示模式可以接收所施加的直立修改。
雖然第三實(shí)施例說明了變形程度取“1”或“0”的例子，但在其它實(shí)施例中，也可以設(shè)置變形程度D使之能隨著第一實(shí)施例的水平角而連續(xù)變化。此外，可以接收直立修改的顯示目標(biāo)的尺寸，“高度”和/或顏色也可以隨變形程度D而變化。例如，通過保證顯示的目標(biāo)能隨著變形程度的增加而以更突出顏色來顯示，這就有可能呈現(xiàn)出更易理解的信息，否則會(huì)對(duì)用戶的直覺理解會(huì)帶來困難。
在其它實(shí)施例中，所顯示的目標(biāo)包含了如圖18所示的多個(gè)顯示目標(biāo)，所顯示目標(biāo)的數(shù)目和/或它們相互間的間隔可以根據(jù)變形程度D來變化。特別是，如圖18所示的箭頭形狀顯示目標(biāo)的數(shù)目，和/或它們相互間的間隔可以根據(jù)變形程度D來變化。圖19A、19B、19C和19D是說明采用圖18所示的箭頭顯示目標(biāo)方式的變化可以根據(jù)水平角來呈現(xiàn)的示意圖。圖19A是顯示(這不是說明實(shí)際地圖數(shù)據(jù))在視線和表示具有水平角為90°的箭頭形狀顯示目標(biāo)之間關(guān)系的示意圖。圖19B是說明圖19A中表示具有水平角度為90°路線所示的路線目標(biāo)96的實(shí)際圖像。在圖19A所示的狀態(tài)中，其中表示路線目標(biāo)96方向的矢量97和表示視線方向的矢量98構(gòu)成水平角為90°，路線目標(biāo)96將以圖19B所示的實(shí)際顯示模式來顯示。
另一方面，圖19C是顯示(這不是對(duì)真實(shí)地像的說明)在視線和表示具有水平角為30°的箭頭形狀顯示目標(biāo)之間關(guān)系的示意圖。圖19D是說明圖19A中表示具有水平角為90°的路線所示的路線目標(biāo)的實(shí)際圖像。在圖19A所示的狀態(tài)中，其中表示路線目標(biāo)96方向的矢量97和表示視線方向的矢量98構(gòu)成水平角度為30°，路線目標(biāo)96將以圖19D所示的實(shí)際顯示模式來顯示。
通過比較圖19B和圖19D，就可以看到箭頭取決于路線的方向是接近于左右方向(即，接近于90°)還是接近于上下方向(即，接近與0°)而不同呈現(xiàn)的。特別是，在圖19D中箭頭(路線目標(biāo))的長(zhǎng)度和間隔比圖19B更小，這就會(huì)引起變差的識(shí)別性能。因此，在路線的方向接近于上下方向的情況下，箭頭的長(zhǎng)度和間隔可以隨變形程度D而變化。特別是，箭頭的長(zhǎng)度和間隔可以隨變形程度D，即隨著水平角的增加而增加，從而箭頭形狀的顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別性能可以進(jìn)一步地提高。
在圖18所說明的第三實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于道路94的路線可以兩個(gè)不同的顯示目標(biāo)來顯示(91和92)。在其它實(shí)施例中，表示路線的顯示目標(biāo)的顯示模式可以修改，使其顯示具有“高度”，從而使得顯示目標(biāo)可以單一直立的圖像來呈現(xiàn)。圖20是說明依照本發(fā)明第三實(shí)施例操作的另一例3D地圖顯示的示意圖。在圖20中，所顯示的路線目標(biāo)99表示了對(duì)應(yīng)于道路94的路線，而不是在圖18中所示顯示圖像例子中路線目標(biāo)91和92。在圖20中，路線目標(biāo)99隱藏了其對(duì)應(yīng)道路94大部分。
通過比較圖18和圖20，可以看到在采用了兩個(gè)不同的顯示目標(biāo)91和92圖18中，道路94可以很容易地識(shí)別出來，因?yàn)樗鼪]有被路線目標(biāo)91和92所隱藏。任何位于道路94之后的顯示目標(biāo)也很容易被識(shí)別。于是，用戶可以希望采用圖18采用兩個(gè)不同顯示目標(biāo)的顯示模式而不是圖20采用單一直立顯示目標(biāo)的顯示模式。
在第三實(shí)施例中，進(jìn)行了直立修改的顯示目標(biāo)(圖18所示的路線目標(biāo)92)可以垂直于地平面來排列，或通過利用視線信息以垂直于3D顯示圖像中的視線方向來排列。在以垂直于視線方向來排列顯示目標(biāo)的情況下，這些目標(biāo)可以具有某種程度的識(shí)別性能，而與顯示的俯角無關(guān)，因?yàn)槭谴怪庇谝暰€而與視線所取的俯角無關(guān)來顯示。
盡管詳細(xì)討論本發(fā)明，但上述討論說明性地但不是限制性地說明了各個(gè)方面。應(yīng)該理解到，可以在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)建議出許多的其它修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種地圖顯示裝置，它適用于在屏幕上顯示3D地圖，3D地圖是以視點(diǎn)所觀看的角度來顯示的，它包括地圖數(shù)據(jù)采集部分，它用于采集包括顯示3D地圖的顯示數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)；以及，修改部分，它用于對(duì)于表示包含在3D地圖中的道路的所選一個(gè)道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸的目標(biāo)修改顯示數(shù)據(jù)，使得被選擇的目標(biāo)具有增加的寬度；以及，顯示部分，它用于顯示包含已經(jīng)由修改部分增加其寬度的選擇目標(biāo)的3D地圖。
2.如權(quán)利要求1所述地圖顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括方位計(jì)算部分，它用于計(jì)算在屏幕上顯示的道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸目標(biāo)的方位，其中修改部分根據(jù)方位計(jì)算部分所計(jì)算的方位來確定是否增加目標(biāo)的寬度。
3.如權(quán)利要求2所述地圖顯示裝置，其特征在于方位計(jì)算部分以方位來計(jì)算在來自視點(diǎn)的視線和各個(gè)道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸的目標(biāo)之間的角度，該角度以地平面為基準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求1所述地圖顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括變形程度計(jì)算部分，它用于計(jì)算所修改的顯示數(shù)據(jù)的變形程度，其中修改部分確定根據(jù)變形程度應(yīng)用于顯示數(shù)據(jù)的修改量。
5.如權(quán)利要求4所述地圖顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括方位計(jì)算部分，它用于計(jì)算在屏幕上顯示道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸的目標(biāo)的方位，其中變形程度計(jì)算部分根據(jù)方位計(jì)算部分計(jì)算的方位來計(jì)算變形程度。
6.如權(quán)利要求4所述地圖顯示裝置，其特征在于變形程度計(jì)算部分根據(jù)視線和地平面之間的俯角來計(jì)算變形程度。
7.如權(quán)利要求4所述地圖顯示裝置，其特征在于變形程度計(jì)算部分根據(jù)視點(diǎn)到目標(biāo)的距離來計(jì)算變形程度。
8.如權(quán)利要求4所述地圖顯示裝置，其特征在于地圖數(shù)據(jù)包括表示各個(gè)目標(biāo)類型的類型信息，以及，變形程度計(jì)算部分根據(jù)類型信息來計(jì)算變形程度。
9.如權(quán)利要求4所述地圖顯示裝置，進(jìn)一步包括路線信息采集部分，它用于采集表示從起始點(diǎn)到目的點(diǎn)路線的路線信息，其中，變形程度計(jì)算部分根據(jù)路線信息來計(jì)算變形程度。
10.如權(quán)利要求1所述地圖顯示裝置，進(jìn)一步包括沖突確定部分，它用于根據(jù)修改部分修改的顯示信息來確定是否有重疊目標(biāo)；以及，沖突刪除部分，它用于控制顯示部分，當(dāng)沖突確定部分確定存在著重疊的目標(biāo)時(shí)，顯示至少一個(gè)重疊的目標(biāo)使之不與其它目標(biāo)相重疊。
11.如權(quán)利要求10所述地圖顯示裝置，其特征在于當(dāng)沖突確定部分確定存在著重疊的目標(biāo)時(shí)，沖突刪除部分改變至少一個(gè)重疊目標(biāo)的寬度使之不與其它目標(biāo)相重疊。
12.如權(quán)利要求10所述地圖顯示裝置，其特征在于當(dāng)沖突確定部分確定存在著重疊的目標(biāo)時(shí)，沖突刪除部分改變至少一個(gè)重疊目標(biāo)的顯示位置使之不與其它目標(biāo)相重疊。
13.如權(quán)利要求10所述地圖顯示裝置，其特征在于當(dāng)沖突確定部分確定存在著重疊的目標(biāo)時(shí)，沖突刪除部分控制顯示部分僅僅只顯示一個(gè)重疊的目標(biāo)。
14.一種地圖顯示方法，它適用于在屏幕上顯示3D地圖，3D地圖是以視點(diǎn)所觀看的角度來顯示的，它包括地圖數(shù)據(jù)采集步驟，采集包括顯示3D地圖的顯示數(shù)據(jù)的地圖數(shù)據(jù)；以及，修改步驟，對(duì)于表示包含在3D地圖中的道路的所選一個(gè)道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸的目標(biāo)修改顯示數(shù)據(jù)，使得被選擇的目標(biāo)具有增加的寬度；以及，顯示步驟，顯示包含已經(jīng)由修改部分增加其寬度的選擇目標(biāo)的3D地圖。
15.如權(quán)利要求14所述地圖顯示方法，進(jìn)一步包括計(jì)算方位的方位計(jì)算步驟，以該方位在屏幕上顯示道路目標(biāo)和/或沿著道路延伸的目標(biāo)，其中修改步驟根據(jù)方位計(jì)算步驟所計(jì)算的方位來確定是否增加目標(biāo)的寬度。
全文摘要
提供一種地圖顯示的裝置，它可改善以3D圖像顯示目標(biāo)的視覺識(shí)別。地圖數(shù)據(jù)采集部分11采集用于導(dǎo)航目的的顯示的地圖數(shù)據(jù)。顯示狀態(tài)估計(jì)部分12接收地圖數(shù)據(jù)采集部分11所采集的地圖數(shù)據(jù)，并根據(jù)地圖數(shù)據(jù)來估計(jì)顯示目標(biāo)的顯示狀態(tài)。顯示模式確定部分13確定顯示狀態(tài)估計(jì)部分12所估計(jì)的顯示狀態(tài)是否滿足預(yù)定的條件，從而確定是否要修改默認(rèn)顯示模式。當(dāng)確定要進(jìn)行修改時(shí)，顯示模式確定部分13修改默認(rèn)顯示模式以確定實(shí)際顯示模式。根據(jù)顯示模式確定部分13所確定的各個(gè)顯示目標(biāo)的顯示模式，顯示圖像產(chǎn)生部分14從地圖數(shù)據(jù)采集部分11所采集的地圖數(shù)據(jù)來產(chǎn)生用于顯示3D地圖的圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G08G1/0969GK1716343SQ200510084510
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月14日
發(fā)明者山下敦士, 阪本清美, 濱田浩行, 濱田裕司, 高橋惠一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社