專利名稱：數(shù)字地圖中的弧形標(biāo)注的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表示城鎮(zhèn)和景觀的數(shù)字地圖，其可被用于通過導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行路線導(dǎo)向，并且尤其涉及對地圖元素的標(biāo)注。
背景技術(shù)：
導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用，尤其在例如汽車的交通工具中對導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用變得日益盛行。通常車載的導(dǎo)航計算機(jī)系統(tǒng)分析由GPS (全球定位系統(tǒng))、運動傳感器(例如ABS車輪傳感器)，以及數(shù)字地圖提供的組合數(shù)據(jù)，并且從而以越來越高的準(zhǔn)確度確定出交通工具的實際位置和速度。
已知的導(dǎo)航系統(tǒng)典型地使用了電子數(shù)字地圖，以表示例如街道、建筑物和河流的繪圖特征，并且使用諸如高密度磁盤或者數(shù)字視頻磁盤的介質(zhì)來存儲關(guān)于繪圖特征的數(shù)據(jù)。在進(jìn)行地圖匹配之后，使用者的實際位置在該數(shù)字地圖中被指示出。通過聲學(xué)和/或視覺化的信息，將使用者導(dǎo)向預(yù)定的目的地。一些導(dǎo)航系統(tǒng)能夠顯示詳細(xì)的數(shù)字地圖，其指示了通向目的地的路線、在不同的位置(例如交匯處，以及例如加油站或餐館以及地標(biāo)的不同類型的興趣點)所采用的策略類型。隨著交通工具位置改變，在所顯示的圖像上交通工具位置標(biāo)志發(fā)生改變，或者數(shù)字地圖被滾動，但是在預(yù)定位置處該交通工具位置標(biāo)志是固定的。更為精密的導(dǎo)航系統(tǒng)提供了將在導(dǎo)向路線上例如駕駛員應(yīng)該轉(zhuǎn)向的交匯處進(jìn)行放大的視圖，以便幫助駕駛員更為精確地識別將要采用的通向預(yù)定目的地的路線。所顯示的圖像表示了從駕駛員視角出發(fā)的經(jīng)簡化的合成視圖。然而，二維表示可能使駕駛員迷惑，尤其是，在道路使得不同高度的水平面交叉，或者，以回旋轉(zhuǎn)向的方式與鄰近道路交叉的情況下。在此，術(shù)語“道路”和“街道”以可互換的方式被使用。近來，已經(jīng)研發(fā)出了不同的導(dǎo)航系統(tǒng)，其提供了用于將數(shù)據(jù)從地理數(shù)據(jù)庫變換成三維立體視圖的算法，原則上，其更容易被許多駕駛員理解。取決于交叉路口的復(fù)雜性，精密的系統(tǒng)允許以相對于道路成可變角度地顯示該交通工具所接近的交叉路口。在此，術(shù)語“交叉路口 ”和“交匯處”以可互換的方式被使用。為了提供導(dǎo)航功能，導(dǎo)航系統(tǒng)使用了一個或更多個詳細(xì)的數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫包括表示地理區(qū)域中的物理特征的數(shù)據(jù)。所采用的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫可包括主圖像文件，其包括位像，這些位像包括例如道路幾何路標(biāo)、地標(biāo)、地平線(skyline)，等的位圖。該數(shù)據(jù)庫可包括主圖像文件，其包括位像和/或矢量圖形，這些位像和/或矢量圖形包括例如道路幾何排列、路標(biāo)、地標(biāo)、地平線，等的位圖。在這些數(shù)字地圖中，特定的地圖元素(例如河流、山脈、道路，或特定區(qū)域)被通過各個地圖元素的名稱(標(biāo)簽)進(jìn)行補(bǔ)充顯示。例如，蜿蜒的河流通過這條河流的名稱來標(biāo)注，或者，山脈與該山脈的名稱一起顯示。但是，在二維和三維數(shù)字地圖表示中，就進(jìn)行適當(dāng)定位以能夠唯一地識別出各個的地圖元素來說，通過表示地圖元素名稱的字符進(jìn)行的常規(guī)標(biāo)注不能以令人滿意的方式被認(rèn)知。尤其是，在三維數(shù)字地圖的情況下，取決于在其中向使用者顯示地圖的立體圖，地圖元素甚至可能遮蓋用于標(biāo)注該地圖元素的名稱的一部分。在二維數(shù)字地圖中也可能發(fā)生對地圖元素的部分的非故意遮蓋。因此，目前存在對數(shù)字地圖中的地圖元素進(jìn)行改善標(biāo)注的 需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了以上提及的需求，并且提供了用于標(biāo)注數(shù)字地圖的地圖元素的方法，其包括存儲與地圖元素相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)值；將標(biāo)簽指派給該地圖元素；以及基于所存儲的坐標(biāo)值，在該數(shù)字地圖中顯示該地圖元素，并顯示所指派的標(biāo)簽，使得該標(biāo)簽適用于該地圖元素的幾何形狀。本方法可進(jìn)一步包括,通過至少一個樣條(spline)來表示地圖元素,樣條中包括頂點(vertices)，以及，存儲根據(jù)至少一個樣條的多個頂點中的至少一些頂點的坐標(biāo)值(被存儲并與地圖元素相關(guān)聯(lián)的那些)推導(dǎo)出的(數(shù)字地圖中的坐標(biāo)的)坐標(biāo)值。在這種情況下，同樣地基于所存儲的坐標(biāo)值，在數(shù)字地圖中顯示該元素并顯示所指派的標(biāo)簽，使得該標(biāo)簽適用于該地圖元素的幾何形狀。地圖元素為代表一些實體對象的該地圖的圖形元素，例如，建筑物、道路、高山、河流、湖泊等。該地圖元素可由位圖或矢量圖形對象給出。被指派給地圖元素的標(biāo)簽為標(biāo)識該地圖元素的一些名稱，例如，建筑物、道路、高山、河流、湖泊等的名稱。在讀取所存儲的坐標(biāo)值之后，在適當(dāng)?shù)牡胤揭赃m當(dāng)?shù)姆绞斤@示出該數(shù)字地圖中所指派的標(biāo)簽。標(biāo)簽可通過一個或更多個樣條來表示，即，可通過一個或更多個樣條來描繪。地圖元素也可通過一個或更多個樣條來表示，即，可通過一個或更多個樣條來描繪。術(shù)語“樣條”是指一種函數(shù)，其通過多項式分段定義(見下面的詳細(xì)說明)。然而，依據(jù)本發(fā)明，在數(shù)字地圖中，地圖元素(例如，河流、山脈、道路等)是例如通過樣條表示的，在該表示中所使用的頂點也可被用于對地圖元素進(jìn)行標(biāo)注。通常，可通過點或向量的列表定義地圖元素，該點或向量的列表可被用于定義標(biāo)簽，使得該標(biāo)簽?zāi)軌蛞允沟闷湫螤?幾何形狀)適用于所顯示的地圖元素的形狀(幾何形狀)的方式被顯示。當(dāng)m-1個頂點(節(jié)點)ti; i = 0,…，m,被用于表示地圖元素時,這些頂點與數(shù)字地圖中的坐標(biāo)(Xi，yj (或在三維數(shù)字地圖的情況下為(Xi，Yi, Zi))相關(guān)聯(lián)。依據(jù)本發(fā)明，用于定位標(biāo)簽的坐標(biāo)可由樣條所使用的頂點的坐標(biāo)推導(dǎo)出。據(jù)此，與該地圖元素的樣條表示所使用的頂點中的一些頂點相對應(yīng)(推導(dǎo)出)的坐標(biāo)可被用于該地圖元素標(biāo)簽(名稱)的表示。例如，可選擇出一些頂點，且相對于這些頂點坐標(biāo)以某種程度被平移的坐標(biāo)(Xi+dx，yi+dy)，dx和dy為常數(shù)，可被存儲以用于生成標(biāo)簽，例如，通過一個或更多個樣條的生成可生成標(biāo)簽。從而，由字符和/或符號和/或圖標(biāo)構(gòu)成的，基本符合地圖元素的幾何形狀(曲線)或外部等高線的標(biāo)簽可被顯示在數(shù)字地圖中。因此，數(shù)字地圖的地圖元素的標(biāo)簽的可讀性可得到改善。而且，在顯示該數(shù)字地圖時，由于預(yù)先存儲了標(biāo)簽的坐標(biāo)值，對弧形標(biāo)簽的顯示不會導(dǎo)致處理器負(fù)載的明顯增加。尤其是，不必在線(實時地)計算對這些標(biāo)簽的字符的正確定位，而是可通過從數(shù)據(jù)庫存儲中讀取相應(yīng)的坐標(biāo)值來獲得。
數(shù)字地圖可以是三維地圖，尤其地，該三維數(shù)字地圖可基于數(shù)字地勢模型生成。地勢模型是一種三維模型，例如，通過例如激光掃描獲得的景觀數(shù)字模型。多種地形學(xué)的地勢模型是由官方研究所以及商業(yè)供應(yīng)商提供的。原則上，數(shù)字地勢模型是一種數(shù)字文件，其包括用于在規(guī)則或不規(guī)則間隔的水平區(qū)間進(jìn)行地面定位的地勢海拔。在此所使用的術(shù)語“地勢”應(yīng)該還包括城市區(qū)域、城市、村莊等的三維地形。在該地勢模型中包括的柵格點具有三維坐標(biāo)值。依據(jù)一個實施例，標(biāo)簽是一種三維標(biāo)簽，其包括字符的三維表不。依據(jù)另一個實施例，標(biāo)簽包括字符和/或符號和/或圖形，并且，該標(biāo)簽被顯示成使得對字符和/或符號和/或圖標(biāo)的定位和形狀適用于該地圖元素的幾何形狀。尤其是，該標(biāo)簽可通過矢量圖形對象和/或位圖給出，或者，該標(biāo)簽包括矢量圖形對象和/或位圖。以上描述的用于標(biāo)注地圖元素的方法的示例可包括確定地圖元素的一部分，在該部分中不應(yīng)出現(xiàn)標(biāo)注，和/或，在該數(shù)字地圖中地圖元素附近的一部分，在該部分中不應(yīng)出現(xiàn)標(biāo)注，并且，使用該標(biāo)簽標(biāo)注該地圖元素，使得該標(biāo)簽不覆蓋不應(yīng)出現(xiàn)標(biāo)注的地圖元素的部分，和/或，在數(shù)字地圖中不應(yīng)出現(xiàn)標(biāo)注的地圖元素附近的部分。從而可避免地圖元素的一部分被標(biāo)簽非故意地遮蓋。將避免地圖元素被標(biāo)簽遮蓋與使用符合地圖元素形狀(等高線)的標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)注相結(jié)合共同導(dǎo)致了通過標(biāo)簽對相應(yīng)地圖元素的標(biāo)簽和標(biāo)識的前所未有的可讀性。此外，提供了一種用于在具有顯示裝置的導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是交通工具的導(dǎo)航系統(tǒng)中實現(xiàn)的路線導(dǎo)向的方法，其包括依據(jù)以上所描述的示例中的一個的方法的步驟，以及向該導(dǎo)航系統(tǒng)的使用者提供導(dǎo)向信息。而且，提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括一個或更多個計算機(jī)可讀介質(zhì)，這些計算機(jī)可讀介質(zhì)具有計算機(jī)可讀指令，用于執(zhí)行依據(jù)以上所述示例中的一個的方法的步驟。以上提及的需求通過包括以下內(nèi)容的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫來解決，該導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫包括數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，其包括地圖元素的數(shù)據(jù)，尤其是坐標(biāo)的數(shù)據(jù)；用于地圖元素的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)；以及地圖元素標(biāo)簽的數(shù)據(jù)和地圖元素的數(shù)據(jù)之間的參照關(guān)系。以上提及的需求還通過包括以下內(nèi)容的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫來解決，該導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫包括數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，其包括至少一個樣條的頂點的數(shù)據(jù)，地圖元素通過這些數(shù)據(jù)來表示；包括與這些頂點相關(guān)的坐標(biāo)值的數(shù)據(jù)；和用于地圖元素的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)；以及用于地圖元素的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)和坐標(biāo)值之間的參照關(guān)系。這些參照關(guān)系是(數(shù)據(jù))鏈接，通過這些鏈接，標(biāo)簽分別與地圖元素的數(shù)據(jù)或坐標(biāo)值相關(guān)聯(lián)，使得當(dāng)處理單元對標(biāo)簽進(jìn)行存取用于顯示該標(biāo)簽時，可分別通過該地圖元素的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，或者坐標(biāo)值，確定在數(shù)字地圖中將要顯示該標(biāo)簽的位置。
此外，提供了導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是，交通工具的導(dǎo)航系統(tǒng)，其包括依據(jù)以上提及的示例中的一個示例的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫；和顯示器件，其被配置成，基于該導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)顯示數(shù)字地圖，使得通過具有基本符合該地圖元素的幾何形狀的字符和/或符號和/或圖標(biāo)的標(biāo)簽來標(biāo)注該數(shù)字地圖的地圖元素。在以上提及的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫或?qū)Ш较到y(tǒng)的示例中，數(shù)字地圖可以是三維地圖，并且/或者，標(biāo)簽可以是三維標(biāo)簽，其包括字符和/或符號和/或圖標(biāo)的三維表示。而且，地圖元素可通過位圖或矢量圖形對象給出，并且/或者標(biāo)簽可通過矢量圖形對象給出。此外，提供了一種用于在具有顯示裝置的導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是，交通工具的導(dǎo)航系統(tǒng)中實現(xiàn)路線導(dǎo)航的方法，其包括以下步驟確定交通工具的位置；顯示所確定的交通工具位置的周圍環(huán)境的數(shù)字地圖；以及向該導(dǎo)航系統(tǒng)的使用者提供導(dǎo)向信息；其中顯示該數(shù)字地圖包括在該數(shù)字地圖中顯示地圖元素和顯示所指派的標(biāo)簽，使得該標(biāo)簽適用于該地圖元素的幾何形狀。在該方法中，地圖元素可通過至少一個包括頂點的樣條來表示。該方法還可包括存儲坐標(biāo)值,這些坐標(biāo)值是根據(jù)該至少一個樣條的頂點中的至少一些頂點的坐標(biāo)值推導(dǎo)出的，其中，基于所存儲的坐標(biāo)值，在該數(shù)字地圖中顯示出所指派的標(biāo)簽。
參考附圖將描述本方法的額外的特征和優(yōu)點。在本說明書中，對附圖進(jìn)行參考是意圖說明本發(fā)明的實施例?？梢岳斫獾氖牵@樣的實施例并不代表本發(fā)明的完整范圍。圖I以一種簡化的方式，說明了包括依據(jù)本發(fā)明的標(biāo)簽的數(shù)字地圖的區(qū)塊。
具體實施例方式圖I說明了數(shù)字地圖的一部分，其示出了一些街道I和停車場2，以及河流3。河流3表示了一個地圖元素，該地圖元素是通過給出該河流的名稱的標(biāo)簽“河流X”來標(biāo)注的。如圖I所示，該標(biāo)簽適用于表示該河流3的地圖元素的幾何形狀。依據(jù)該示例，標(biāo)簽通過樣條生成。表示河流3的地圖元素可通過樣條生成。每一個給定次數(shù)、光滑度和定義域劃分的樣條函數(shù)都可被表示成相同次數(shù)和光滑度的B樣條(基樣條)的線性組合。例如，可采用(三次)Catmull_Rom樣條。依據(jù)另一個實施例,可通過熟知的(Cox) de Boor算法來評估B-樣條。對于已給定的m-1個頂點(節(jié)點)ti; i = 0,…，m,的非衰減序列，n次的B-樣條是一條參數(shù)曲線(parametric curve),其包括C(t) = ￡P(guān)i bln(t)
i=1其中，Pi是控制點，并且bi,n是通過遞歸定義的基函數(shù)(basis function)
fl, ift,<t<ti+1
[_else權(quán)利要求
1.一種用于標(biāo)注數(shù)字地圖的地圖元素的方法，包括 通過包括頂點的至少一個樣條表示地圖元素； 存儲從所述至少一個樣條的所述頂點中的至少一些頂點的坐標(biāo)值推導(dǎo)出的坐標(biāo)值； 將標(biāo)簽指派給所述地圖元素；以及 基于所存儲的所述坐標(biāo)值，在所述數(shù)字地圖中顯示所述地圖元素并且顯示所指派的所述標(biāo)簽，使得所述標(biāo)簽適于所述地圖元素的幾何形狀。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述數(shù)字地圖為三維地圖，尤其是，基于數(shù)字地勢模型生成的三維地圖。
3.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述標(biāo)簽是三維標(biāo)簽，其包括字符和/或符號和/或圖標(biāo)的三維表示。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述標(biāo)簽包括字符和/或符號和/或圖標(biāo)，并且，所述標(biāo)簽被顯示成使得所述字符和/或符號和/或圖標(biāo)的定位和形狀適于所述地圖元素的所述幾何形狀。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述地圖元素是通過位圖或矢量圖形對象給出的。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述標(biāo)簽是通過矢量圖形對象和/或位圖給出的，或者所述標(biāo)簽包括矢量圖形對象和/或位圖。
7.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，包括 確定不應(yīng)出現(xiàn)標(biāo)注的所述地圖元素的一部分，和/或，確定所述數(shù)字地圖中不應(yīng)出現(xiàn)標(biāo)注的所述地圖元素附近的一部分；并且 其中，在所述數(shù)字地圖中顯示所述標(biāo)簽，使得該標(biāo)簽不覆蓋不應(yīng)出現(xiàn)標(biāo)注的所述地圖元素的所述部分，和/或，所述數(shù)字地圖中不應(yīng)出現(xiàn)標(biāo)注的所述地圖元素附近的所述部分。
8.一種用于在具有顯示裝置的導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是交通工具的導(dǎo)航系統(tǒng)中實現(xiàn)路線導(dǎo)向的方法，其包括如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法的所述步驟，以及向所述導(dǎo)航系統(tǒng)的使用者提供導(dǎo)向信息。
9.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括一個或更多個計算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括計算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計算機(jī)可執(zhí)行指令用于執(zhí)行如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法的所述步驟。
10.一種導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是交通工具的導(dǎo)航系統(tǒng)，包括 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫，該導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫包括數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，其包括至少一個樣條的頂點的數(shù)據(jù)，通過所述至少一個樣條的頂點的數(shù)據(jù)來表示地圖元素；包括與所述頂點相關(guān)的坐標(biāo)值的數(shù)據(jù)；和所述地圖元素的所述標(biāo)簽的數(shù)據(jù)與所述坐標(biāo)值之間的參照關(guān)系；以及 顯示器件，其被配置成，基于所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，顯示數(shù)字地圖，使得通過具有基本符合所述地圖元素的幾何形狀的字符和/或符號和/或圖標(biāo)的標(biāo)簽來標(biāo)注所述數(shù)字地圖的所述地圖元素。
11.如權(quán)利要求10所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字地圖為三維地圖，并且/或者所述標(biāo)簽為三維標(biāo)簽，其包括字符和/或符號和/或圖標(biāo)的三維表示。
12.如權(quán)利要求10或11所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，其中，所述地圖元素是通過位圖或矢量圖形對象給出的，并且/或者，所述標(biāo)簽是通過矢量圖形對象給出的。
13.一種用于在具有顯示裝置的導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是，交通工具的導(dǎo)航系統(tǒng)中實現(xiàn)路線導(dǎo)向的方法，包括以下步驟 確定所述交通工具的位置； 顯示所確定的所述交通工具的所述位置的周圍的數(shù)字地圖；以及 向所述導(dǎo)航系統(tǒng)的使用者提供導(dǎo)向信息； 其中，顯示所述數(shù)字地圖包括，在所述數(shù)字地圖中顯示地圖元素和顯示所指派的標(biāo)簽，使得該標(biāo)簽適于該地圖元素的幾何形狀。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中， 所述地圖元素是通過包括頂點的至少一個樣條表示的；并且，該方法進(jìn)一步包括 存儲根據(jù)所述至少一個樣條的所述頂點中的至少一些頂點的坐標(biāo)值推導(dǎo)出的坐標(biāo)值；并且 其中，基于所存儲的所述坐標(biāo)值，在所述數(shù)字地圖中顯示出所指派的所述標(biāo)簽。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于標(biāo)注數(shù)字地圖的地圖元素的方法，包括存儲與地圖元素相對應(yīng)的坐標(biāo)值、將標(biāo)簽指派給該地圖元素，以及，基于所存儲的坐標(biāo)值，在數(shù)字地圖中顯示該地圖元素并顯示所指派的標(biāo)簽，使得該標(biāo)簽適用于該地圖元素的幾何形狀。
文檔編號G09B29/10GK102750871SQ20121007745
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者A.普里亞克欣, C.斯賓德勒, M.費希爾, S.舒茨, V.伊萬諾夫 申請人:哈曼貝克自動系統(tǒng)股份有限公司