地圖顯示控制器和包含用於顯示地像的指令的計算機可讀介質的製作方法

2023-06-14 02:10:06 2

專利名稱：地圖顯示控制器和包含用於顯示地像的指令的計算機可讀介質的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在顯示裝置上顯示三維地像的地圖顯示控制 器，以及一種包含用於顯示地像的指令的計算機可讀介質。
背景技術：
一種已知技術可以在顯示裝置上以三維方式顯示道路地圖。在此技術 中，包含連接成線的多條道路的路線有時會隱藏在某些結構背後，例如三
維顯示的建築物和地勢；因此，可能不能確認道路。為了解決該缺點，提 出了用於處理結構的圖形的下述技術如下 一種用於降低路線周圍建築物 的高度的技術；以及一種使用線條框(例如，參看專利文獻1至5)繪製建築 物的技術。
專利文獻l: JP-H9-212083A
專利文獻2: JP-H9-318381A
專利文獻3: JP-2000-207577A
專利文獻4: JP-2000-304558A
專利文獻5: JP-2000-321974A

發明內容
本發明的一個目的是提供一種用於解決上述缺點的技術，該缺點是在 顯示裝置上路線被隱藏在三維地像中的結構(例如建築物)的背後，因此 難以確認路線。
根據本發明的一個實例，以下提供了一種用於在顯示裝置上顯示三維 地像的地圖顯示控制器。路線指定單元配置為在三維地像中指定 路線。高鷙結構形成單元配置為生成用於形成高聳結構的形成數據，所述 高鷙結構在三維地像所顯示的三維空間中沿著所述路線並從所述路線 上鷙立。顯示指令單元，配置為在顯示裝置上顯示結合到三維地像中的高聳結構的圖像，其中，根據高聳結構形成單元所生成的形成數據將高 聳結構結合到三維地像中，從而能夠透過高鷙結構半透明地或透明地 觀看到在三維地像中的三維空間中高聳結構背後的部分。
根據本發明的第二實例，以下提供了一種用於在顯示裝置上顯示三維 地像的地圖顯示控制器。路線指定單元配置為在三維地像中指定 路線。高聳結構形成單元配置為生成用於形成高鷙結構的形成數據，所述 高聳結構在三維地像所顯示的三維空間中沿著路線指定單元所指定的 路線以牆壁的形狀聳立。顯示指令單元配置為在顯示裝置上顯示根據高鷙 結構形成單元所生成的形成數據而結合到三維地像中的高鷙結構的圖 像。其中，高聳結構形成單元進一步配置為，將在所述高鷙結構的牆壁表 面上顯示的牆壁表面顯示信息指定為所述形成數據的一部分。
根據本發明的第三實例，以下提供了一種計算機可讀介質，其包含由 計算機執行的指令。所述指令包括用於在顯示裝置上顯示三維地像的 一種計算機實現方法，並且包括以下步驟、(i)在三維地像中指定路線； (ii)生成用於形成高聳結構的形成數據，所述高聳結構在三維地像所顯 示的三維空間中沿著所述路線聳立；以及(iii)在顯示裝置上顯示結合到所述 三維地像中的所述高聳結構的圖像，其中，根據所生成的形成數據將 所述高聳結構結合到所述三維地像中，從而能夠透過高聳結構半透明 地或透明地觀看到在三維地像的三維空間中高聳結構背後的部分。
根據本發明的第四實例，以下提供了一種計算機可讀介質，其包括由 計算機執行的指令。所述指令包括用於在顯示裝置上顯示三維地像的 計算機實現方法，並且包括以下步驟(i)在所述三維地像中指定路線； (ii)生成用於形成高聳結構的形成數據，所述高聳結構在所述三維地像 所顯示的三維空間中沿著所述路線指定單元所指定的路線鷙立，所述形成 數據包括在所述高聳結構的牆壁表面上顯示的信息；以及(iii)在所述顯示裝 置上顯示根據所述生成的形成數據而結合到所述三維地像中的所述高 聳結構的圖像。


通過以下參考附圖作出的描述，本發明的上述以及其他目的，特點和優點將變得顯而易見。在附圖中
圖1是本發明的第一實施例的車輛導航設備的硬體結構；
圖2是根據第一實施例，車輛導航設備的控制部件所執行的程序的流
程圖3示出了根據第一實施例，在顯示裝置的顯示屏幕上同時顯示的三 維地像和路線牆壁；
圖4是根據第一實施例，用於生成三維數據的流程圖5示出了根據第一實施例，在俯角大於圖3中俯角的情況下的三維 地像和路線牆壁；
圖6示出了根據第一實施例的一個顯示實例，其中，在顯示屏幕中將 多種紋理布置在路線牆壁上；
圖7示出了根據第一實施例，在選擇了詳細顯示並且路線牆壁的高度 增大的情況下的路線牆壁的顯示實例；
圖8示出了根據本發明的第二實施例，顯示屏幕中的路線牆壁的顯示 實例；
圖9示出了根據第二實施例，顯示屏幕中的路線牆壁的顯示實例；
圖IO示出了根據本發明的第三實施例的一種路線牆壁，其從高速公路
聳起，並且其中模式的一致性會改變；以及
圖ll示出了根據第三實施例的一種路線牆壁，其從高速公路聳起，並
且其中模式的一致性會改變。
具體實施例方式
(第一實施例)
本發明的第一實施例解釋如下。圖1示出了本實施例的車輛導航設備1 的硬體結構。此車輛導航設備l包括位置檢測部件ll、顯示裝置12、操作 部件13、揚聲器14、外部信息接收部件15、地圖數據獲取部件16、以及 控制部件17。
位置檢測部件11包括眾所周知的傳感器(未示出)，例如地磁傳感器、 陀螺儀、速度傳感器、以及GPS(全球定位系統)接收器，並將按照這些傳感 器的各自特性而指示車輛的當前位置、方向以及速度的信息輸出至控制部件17.
顯示裝置12基於由控制部件17輸出的圖像信號，在二維顯示屏幕上 顯示圖像。
操作部件13包括輸入裝置，例如提供給車輛導航設備1的多個機械開 關、疊置在顯示裝置12的顯示屏幕上的觸摸板、以及安裝在駕駛座旁邊的 控制杆，並且操作部件13將基於用戶對上述輸入設備的操作的信號輸出至 控制部件17。
外部信息接收部件15採用無線方式與車輛外部的通信裝置進行通信。 然後，外部信息接收部件15從所述通信裝置獲取各個區域的當前天氣數據、 天氣預報數據、當前交通數據(事故、交通堵塞、道路交通管制等)、以及未 來交通數據(事故、交通堵塞、道路交通管制等)，並將所獲取的數據輸出至 控制部件17。
地圖數據獲取部件16包括一種非易失性介質(例如，DVD，CD和HDD)， 以及用於從所述介質中讀取數據(如果可能的話，向介質中寫入數據)的裝 置。所述介質存儲了由控制部件17執行的程序、地圖數據、多個樂曲(tune) 數據、以及多個附加樂曲數據、等等。
地圖數據包括道路數據和設施數據。道路數據包括關於環接(link)的位 置信息和類型信息、關於節點的位置信息和類型信息、關於節點和環接之 間連接的信息、關於節點的三維形狀信息、關於環接的三維形狀信息、等 等。設施數據包括設施的多個記錄，並且每個記錄含有示出了關於目標設 施的名稱信息、位置信息、詳細信息、以及三維形狀信息的數據。關於環 接、節點和設施的三維形狀信息示出了三維結構，其包括三維形狀和所述 環接、節點以及設施的表面顏色。
每個樂曲數據示出樂曲的音樂的進程(例如，Wave數據和MP3)。每個 附加樂曲數據與一個樂曲數據相對應，並且示出了關於所述樂曲的信息(例 如包含該樂曲的唱片的封套圖像、唱片的樂曲列表、播放整首樂曲所需的 時間以及播放整張唱片所需的時間)。
相當於計算機的控制部件17是一個具有CPU、 RAM、 ROM、 I/O、等 等的微型計算機。CPU執行用以操控車輛導航設備1的程序，該程序從RAM 或地圖數據獲取部件16中讀取。在執行過程中，CPU從RAM、 ROM和地圖數據獲取部件16中讀取信息。然後，CPU向RAM的存儲介質和(如果可 能)地圖數據獲取部件16寫入信息，以便從/向位置檢測部件11、顯示裝置 12、操作部件13、揚聲器14以及外部信息接收部件15傳輸信號。
在控制部件17執行該程序時所執行的具體處理包括指示當前位置、 顯示三維地像、引導路線計算、路線引導、以及播放樂曲等等。
在指示當前位置時，使用一種技術，例如已知的地圖匹配，基於來自 位置檢測部件11的信號指示車輛的當前位置和方向。
在顯示三維地像的進程中，根據地圖數據將三維地像顯示在 顯示裝置12的顯示屏幕上。三維地像以風景(landscape)的形式顯示在 二維表面上，當人在特定三維觀察點朝特定方向(北，南，東北等)以特定俯 角(即相對於水平方向的俯視角)俯視地面時可以觀察到此風景。
控制部件17根據地圖數據指定地圖上特定區域中的節點、環接和設施 的位置，以便在顯示裝置12上顯示該區域的三維地像。控制部件17 根據關於所指定節點、環接和設施的三維形狀信息，指定在該區域中三維 空間中的三維結構。然後，控制部件17生成在標準觀察點朝標準方向以標 準俯角俯視該三維結構所得到的風景的二維投影圖像，並將該投影圖像作 為三維地像輸出至顯示裝置12。
所述標準觀察點可以相對於地圖上顯示目標的範圍內的中心坐標(維 度、經度)保持恆定，或者可能基於用戶對操作部件13的操作而連續地或逐 漸地變化。標準方向和特定俯角兩者之一或者兩者全部可以是恆定的，或 可以基於用戶對操作部件13的操作而連續地或逐漸地變化。
在引導路線的計算中，從操作部件13接收用戶輸入的目的地，以計算 從當前位置到目的地的最佳引導路線。在此引導路線計算中，作為讓用戶 選擇目的地的一種輔助功能，控制部件17也可以執行三維圖像顯示處理。
在線路引導時，在顯示裝置12上顯示突出顯示所計算的引導路線並被 疊置在三維地像上的一個圖像，並且在需要時，例如當用戶的車輛到 達一個引導交叉路口時，將指示右轉彎、左轉彎等等的引導語音信號輸出 到揚聲器14。與此同時，控制部件17執行三維圖形顯示處理，以顯示該突
出顯示所計算的引導路線並被疊置在三維地像上的圖像。
在播放樂曲時，將基於上述樂曲數據所描述的樂曲進程的樂曲輸出至揚聲器14。
圖2示出了由控制部件17執行的程序100的流程圖，其用於將一個突 出顯示引導路線的圖像疊置在三維地像上。在該突出顯示引導路線的 圖像中，路線牆壁沿著該路線、在三維空間中從引導路線垂直向上鷙立。
如圖2所示，首先在S110，控制部件17獲取將要顯示的一個區域中的 地圖的三維數據。具體而言，通過上述方法，指定根據該區域的三維空間 中的節點、環接和設施所形成的特定三維結構。
在S115，在三維結構中指定路線牆壁形成目標道路。所述路線牆壁形 成目標道路是一條在其上形成了路線牆壁的道路。引導路線與該路線牆壁 形成目標道路相對應。在S115，產生關於所指定的路線牆壁形成目標道路 的預估的行車經過計劃信息(passage schedule information)。該預估的行車經 過計劃信息示出了用戶車輛在路線牆壁形成目標路線的多個位置上的未來 行車經過時間。該預估的行車經過計劃信息可以基於，例如到沿著路線的 多個位置的距離以及車輛的平均速度(例如，30公裡/小時)來指定。
在S120，生成要形成為該路線牆壁形成目標道路的路線牆壁的三維數 據。此數據生成將在稍後詳細解釋。
在S130,通過將S110處生成的三維地圖數據與S120處生成的路線牆 壁結合在一起來生成三維結構。生成三維結構的風景的二維投影圖像，並 將其輸出至顯示裝置12，該三維結構的風景是從預定觀察點朝預定方向以 預定俯角俯視得到的。與此同時，輸出至顯示裝置12的投影圖像示出了結 合到三維地像中的路線牆壁的一個圖像，該路線牆壁對應於高聳結構 的一個實例。根據三維結構生成投影圖像的技術是公知的。可以使用任一 種技術。例如，可以使用根據一種其中以三維方式結合了多個多邊形的三 維結構來生成投影圖像的技術。
圖3示出了在顯示裝置12的顯示屏幕20上同時顯示的三維地像 21和路線牆壁22。在此說明書中，與顯示屏幕20中的天空相對應的部分 23不是三維地像的組成部分。路線牆壁22顯示為牆壁形狀的物體，其 在三維空間中沿著引導路線24從引導路線24垂直向上聳立。
相應的，由於在投影到顯示屏幕20上的三維空間中，從引導路線24 聳立的路線牆壁22位於引導路線24之上，因此與引導路線24相比，更容易觀察到路線牆壁22。此外，由於路線牆壁22沿著引導路線24從引導路 線24聳立，因此路線牆壁22的位置直接顯示了引導路線24的位置。因此， 當三維地像顯示在顯示屏幕20上時，可以輕鬆地確認引導路線24。
在圖3中，路線牆壁22是純白色的。三維地像21的一般顏色通 常是深顏色，例如深棕色、深綠色和深灰色。在此情況中，路線牆壁22由 白色表示，其可以清楚地與三維地像21區分開，以便輕鬆地識別出引 導路線24。通過使用諸如白色之類的淺顏色，使路線牆壁22看上去像一條 光帶。因此，路線牆壁22使得用戶感覺緊張的概率減小了。
在三維地像21中，透過路線牆壁22可以半透明或者透明地看到 三維空間中在路線牆壁背後的風景。換而言之，路線牆壁22的顏色是透明 的顏色。相應的，由於用戶能夠透過路線牆壁22看到路線牆壁22背後的 部分，因此能夠減小路線牆壁22背後結構的可見性降低。
S120處的程序100生成路線牆壁22的三維數據的情況在下面進一步解 釋。在路線牆壁22的三維數據的生成中，作為用於形成路線牆壁的形成數 據，確定路線牆壁相對於引導路線的高度的數據、路線牆壁的牆壁表面設 計的數據、當將路線牆壁結合到地圖的三維結構中時的路線牆壁的位置數 據等等。
除牆壁表面的形狀之外，牆壁表面設計指示牆壁表面的外表，例如顏 色，樣式和透明度，以及顯示在牆壁表面上的信息的內容。如上所述，控 制部件17決定將路線牆壁從地圖中的引導路線垂直向上聳立放置。
控制部件17通過執行圖4中顯示為流程圖的處理，決定路線牆壁的高 度、路線牆壁的牆壁表面設計、以及路線牆壁的牆壁表面上顯示的信息。
在圖4所示的處理中，控制部件17在S121處確定路線牆壁的基本牆 壁表面設計，然後在S122處確定路線牆壁的基本高度。控制部件17在S123 處決定是否在路線牆壁上顯示信息。當控制部件17決定不在路線牆壁上顯 示信息時，控制部件17將基本牆壁表面設計和基本高度確定為牆壁表面設 計和路線牆壁的高度。當控制部件17決定在路線牆壁上顯示信息時，控制 部件17在S124處獲取顯示信息；在S125處確定顯示信息的紋理，其對應 於在牆壁表面上顯示的牆壁表面顯示信息的一個實例；並在S126處根據該 顯示信息的量確定路線牆壁的高度。例如，通過將紋理映射技術應用於多邊形上，將在S125處確定的顯示信息的紋理而不是在S121處確定的基本 牆壁表面設計，顯示在路線牆壁的牆壁表面上。使用S126處的高度而不是 S122處使用的基本高度。
正如圖3所解釋的，S121處的基本牆壁表面設計使用透明的純白色。 基於預定的俯角確定S122處的基本高度。此俯角影響到顯示在顯示屏 幕上的整個路線牆壁的尺寸。具體而言，隨著俯角變大，整個路線牆壁的 高度統一變小。例如，如圖5所示，當俯角大於圖3所示的實例時，路線 牆壁22的高度統一低於圖3中所示的高度。例如，圖3中的路線牆壁22 的高度可以是五十米，而圖5中的路線牆壁22的高度可以是三十米。此處 的高度不是相對於顯示屏幕20的實際尺寸，而是包含三維結構的虛擬三維 空間中的高度，顯示屏幕20中的投影圖像即是根據該三維結構生成的。
相應的，由於在三維地像以較小俯視角顯示時路線牆壁的高度增 加，因此路線牆壁被隱藏在諸如建築物之類的結構背後的概率就減小了。 另外，由於當三維地像以較大俯視角顯示時能夠輕易的看到路線牆壁， 因此即使路線牆壁的高度降低，路線牆壁的可見性也能夠得到保證。路線 牆壁的高度降低，從而使得路線牆壁與顯示屏幕上其他部分重疊的區域可 以縮小。
可以根據用戶先前輸入的設置，在S123處決定是否顯示信息。換而言 之，用戶可以使用操作部件13決定是否顯示信息，而控制部件17可以將 該決定記錄在存儲介質上，並根據該記錄決定是否顯示信息。
在S124處所獲取的顯示信息包括上述附加樂曲數據、預估的行車經過 路線點的時間的數據、交通數據、天氣數據、周圍設施數據等等。
在一些情況下，在獲取附加樂曲數據時，控制部件17同時執行樂曲播 放和三維地像顯示處理。在這種情況下，控制部件17可以獲取與當前 播放的樂曲數據相對應的附加樂曲數據以及在包含當前播放樂曲數據的唱 片中、在當前播放樂曲的數據播放時或者播放之後將要播放的全部樂曲數 據的附加樂曲數據，作為顯示信息。
所述預估的行車經過路線點的時間的信息示出了行車經過一條引導路 線上一個或多個路線點的預估時間。例如，控制部件17可以通過將到引導 路線上的路線點的距離除以預定行車速度(例如，30公裡/小時)，來獲取該預估的行車經過時間。
交通數據包括從外部信息接收部件15獲取的各個不同區域中的當前交 通狀況數據以及各個不同區域中的預報交通狀況數據。天氣數據包括從外 部信息接收部件15獲取的各個不同區域中的當前天氣數據以及各個不同區 域中的天氣預報數據。周圍設施數據示出了關於引導路線周圍的設施(例如 商店)的信息，並且該信息是從顯示地圖數據中用於示出設施詳情的信息中 獲取的。
解釋在S125處決定所獲取顯示信息的紋理的處理。顯示信息的紋理意 思是用於在路線牆壁的牆壁表面上呈現顯示信息時呈現顯示設計的圖像。 例如，與當前播放樂曲數據相對應的附加樂曲數據的紋理可以使用包含在 該附加樂曲數據中的唱片封套圖像。另外，例如，與關於有雨天氣的信息 相對應的紋理可能使用顯示雨點的圖像。
在S125處，還決定了已確定紋理的路線牆壁上的布局，即，決定在路 線牆壁上放置已確定紋理的位置。具體而言，在引導路線上指定與關於多 個紋理中每個紋理的顯示信息相關的、引導路線上的位置範圍，並將所述 紋理放置在所指定位置範圍內的路線牆壁上。
下面示出了用於指定與特定顯示信息相關的、引導路線上的位置範圍 的方法的一個實例。例如，當顯示信息是與當前播放唱片中所包含的剩餘 樂曲數據相對應的附加樂曲數據時，根據該附加樂曲數據計算與預估的內 部和外部信息相對應的、從當前時間至唱片播放結束時間的時間範圍，並 與預估的行車經過計劃信息相比較。然後，在引導路線上估計當前播放唱 片時所在的位置部分，並且該位置部分可以是與顯示信息相關的一個位置 範圍。
例如，當顯示信息是天氣信息數據並且該數據指示包含該引導路線的 一部分的一個區域中存在連續降雨時，與該部分相對應的位置範圍可以是 與該顯示信息相關的位置範圍。
例如，當顯示信息是周圍設施數據並且該數據顯示在引導路線上特定 位置附近的商店的詳細信息(例如，開始營業時間、營業結束時間、事件信 息等)時，包含該特定位置的預定範圍可以是與該顯示信息相關的位置範圍。
當多份顯示信息涉及到引導路線上的同一位置範圍時，將與最緊急的顯示信息相對應的紋理指定到該位置範圍的路線牆壁上。地震、事故、臺 風、交通管制、有雨天氣和樂曲播放的緊迫性可以按此順序排列優先級。
可以將與行車經過路線牆壁各個部分所需的預估的時間區間相關的信
息以顯示在該部分上，所述時間區間是基於所述預估的行車經過計劃信息 而確定的。
圖6示出了在顯示屏幕20中將多個紋理22a和22b布置在路線牆壁22 上的實例。在此實例中，將封套紋理22a布置在唱片樂曲播放的位置範圍 內，將有雨天氣紋理22b布置在預計降雨的位置範圍內。透過這些紋理可 以半透明地觀察到路線牆壁背面的結構(例如建築物)。
因此，通過在路線牆壁的牆壁表面中顯示各種不同的信息，例如樂曲 信息、預估的路線點行車經過時間、交通狀況、天氣狀況以及周圍設施信 息，可以有效地利用牆壁表面的空間。
控制部件17在引導路線的多個位置範圍的每一個中的路線牆壁的牆壁 表面上放置顯示信息，該顯示信息示出了在該位置範圍內、在行車經過時 間範圍內該車輛的內部狀態或該車輛的外部環境。相應的，引導路線不僅 用作一組位置信息，還用作按時間順序排列的位置信息，從而使得在當前 時間上或當前時間之後的時刻，可以觀察到用戶周圍的環境與其位置信息 之間的聯繫。
即使是在路線牆壁的紋理沿著引導路線發生改變時，每個紋理的低端 或觸及引導路線的部分的顏色在顯示屏幕20中路線牆壁的所有範圍內可以 一直是恆定的。相應的，用戶可以更明確地把握引導路線的連續性。
在S126處基於顯示信息的量決定路線牆壁的高度。例如，可以根據用 戶對操作部件13的操作決定顯示信息的量。在這種情況下，用戶通過使用 操作部件13，從詳細信息顯示和簡易信息顯示中選取一種。當控制部件17 根據該操作結果執行簡易信息顯示時，控制部件17將路線牆壁的高度設置 為與S122處所確定的基本高度相同。當控制部件17根據該操作結果執行 詳細信息顯示時，控制部件17將路線牆壁的高度設置為大於S122處所確 定的基本高度。
圖7示出了當選擇詳細信息顯示時路線牆壁22的一個顯示實例。當選 擇了詳細信息顯示時，路線牆壁22的高度變高，並且在S125處所指定的紋理內容包括更多的信息。在圖7的實例中，紋理中包含了唱片的樂曲列 表，作為更詳細的樂曲信息。
在S126，引導路線上每個位置範圍中的路線牆壁的高度隨著獲取到的 與該位置範圍相關的顯示信息的量的增多而變得越來越高。例如，與詳細 信息僅包括開始營業時間和停止營業時間的情況相比，當詳細信息包括幵 始營業時間、停止營業時間和事件信息時，與在S124處獲得的周圍設施信 息中關於商店的詳細信息相關的位置範圍中的路線牆壁可能會更高。
因此，在路線牆壁22的每一部分中都要決定路線牆壁22的高度，以 便在顯示信息的量變大時使高度隨之變高。作為結果，提高了顯示在牆壁 表面上的信息的可見性。
在圖7的實例中，作為增加路線牆壁22的高度的結果，路線牆壁22 延伸超出了顯示屏幕20的上端之外。在這種情形下，控制部件17可以根 據用戶對操作部件13的滾動操作，在顯示屏幕20中的路線牆壁22上垂直 滾動顯示區域。
因此，當路線牆壁22的上端超出了顯示屏幕20之外時，由於可以在 路線牆壁的牆壁表面上垂直滾動紋理上所顯示的信息，因此能夠輕鬆地看 到在超出顯示屏幕20之外的部分的紋理上所顯示的信息。
(第二實施例)
本發明的第二實施例解釋如下。本實施例中用於確定在S122處的基本 高度的方法與第一實施例中的方法有所不同。具體而言，控制部件17確定 路線牆壁每一部分的高度，從而使得隨著該部分越來越接近三維空間中的 前側(nearside)時，高度隨之變低。
例如，基本高度可以在引導路線的每個交叉路口處改變(第一方法)，並 且基本高度也可以在包含交叉路口的範圍內逐漸改變(第二方法)。
圖8示出了第一方法中顯示屏幕20上路線牆壁22的一個顯示實例， 圖9示出了第二方法中顯示屏幕20上路線牆壁22的一個顯示實例。在圖8 和9中，只有路線牆壁22的外形和彎曲部分用實線顯示。路線牆壁22的 牆壁表面的實際設計與第一實施例中相同。
在圖8和9的實例中，引導路線包含三個交叉路口。在這三個交叉路 口處的路線牆壁的上端25b至25d，路線牆壁22的高度逐步改變。在三維空間中最接近用戶的邊緣25a至交叉路口 25b的範圍26a中，路線牆壁22 的高度是恆定值hl。在交叉路口25b至交叉路口25c的範圍26b中，路線 牆壁22的高度是恆定值h2(h2>hl)。在交叉路口 25c至交叉路口 25d的範 圍26c中，路線牆壁22的高度是恆定值h3(h3>h2)。從交叉路口 25d至三 維空間中距離用戶最遠的交叉路口 25e的範圍26d中，路線牆壁22的高度 是恆定值h4(h4〉h3)。
因此，路線牆壁的高度在每個交叉路口處突然變化，從而即使引導路 線轉向很複雜，用戶也能夠掌握這些轉彎的結構。例如，在用戶不易看到 的範圍26c及其周圍，範圍26c中的路線牆壁就要高於範圍26b中的。相應 的，範圍26c中的路線牆壁隱藏於範圍26b中的路線牆壁背後的程度被減 小了，從而能夠輕易的掌握範圍26c周圍的轉彎結構。
如圖9所示，通過第二方法，路線牆壁的高度從當用戶在三維空間中 觀察時的前側向遠側平滑增長。在圖9中，沿著引導路線每單位距離上路 線牆壁高度的增長率是恆定的。此增長率可以在交叉路口處是較高值，在 其他部分是較低值。因此，在實現第一方法中的效果的同時，還可以實現 路線牆壁高度的平滑改變。
三維空間中的路線牆壁22的高度在路線牆壁22在三維空間中更加接 近用戶的一側變得較低。減小了前側的路線牆壁22與遠側的路線牆壁22 相重疊的可能性，從而減小了路線牆壁22的布置變得不清晰的可能性。
第一實施例中基本高度的確定和本實施例中基本高度的確定可以相互 組合。
(第三實施例)
本發明的第三實施例解釋如下。此實施例與第一實施例的不同之處在 於在S121處由控制部件17確定的基本牆壁表面設計。具體而言，在S121 處，控制部件17確定路線牆壁的亮度、色調、飽和度、樣式以及透過率中 的至少一種數據沿著路線牆壁的高度方向(在三維空間中)改變。在兩個實施 例中，路線牆壁都是透明的。
例如，路線牆壁的透過率可以在路線牆壁的較高位置處變得更高。在 這種情況下，路線牆壁的上部的透明度較高，從而提高了路線背後結構的 可見性。另外，路線牆壁的下部的透明度較低，用戶能夠更明確地識別出引導路線。
路線牆壁的下端(面向道路)可以是白色的，路線牆壁的顏色可以在路線 牆壁的上部持續變深。路線牆壁的亮度可以是從下端到上端逐漸減小。路 線牆壁的樣式的一致性可以是從下端到上端逐漸減小。
圖10和11示出了顯示屏幕20中的路線牆壁31和32的一個顯示實例， 其中，路線牆壁31和32中的樣式的一致性有所改變。在圖10中，普通道 路27上方的高速公路28是引導路線，在圖11中，普通道路27是引導路 線。
路線牆壁31和32分別從高速公路28和普通道路27向上延伸。當路 線牆壁31和32的色調相一致時，普通道路27和高速公路28互相重疊， 因此用戶有可能難以確定路線牆壁31和32是從普通道路27和高速公路28 中的哪一個延伸而來的。然而，當路線牆壁的亮度、色調、飽和度、樣式 以及透過率中的至少一種數據從路線牆壁31和32的下部至上部發生改變 時，用戶就能夠根據路線牆壁的設計的變化掌握引導路線位於哪個高度。
在上述實施例中，車輛導航設備1與地圖顯示控制器的一個實例相對 應。控制部件17通過執行程序100的S115，充當路線指定方法或單元的一 個實例，通過執行S120充當高聳結構形成方法或單元的一個實例，並通過 執行S130充當顯示指令方法或單元的一個實例。
為了方便起見，顯示上述實施例所解釋的圖3、 5和6中路線牆壁的上 端和下端的虛線，以便能夠輕易區分出路線牆壁。在顯示裝置12的實際顯 示屏幕中顯示的路線牆壁的上端和下端上，這些邊界線可以顯示或不顯示。
(其他實施例)
在上文中已經描述了本發明的多個實施例。本發明的範圍並不僅僅局 限於上述實施例，可以包含各種不同的能夠實現本發明功能的模式。
例如，儘管在上述實施例中當路線牆壁22顯示為純色時，路線牆壁22 的顯示顏色是白色，但顯示顏色也可以是鮮黃色、鮮綠色等等。當確定路 線牆壁22的顯示顏色的亮度大於顯示屏幕20上當前所顯示的三維地 像21的平均亮度時，用戶明確地將三維地像21和路線牆壁22區分開， 就像路線牆壁22以白色顯示時一樣，而路線牆壁22看起來像一堵亮牆以 減小緊張感。在上述實施例中，儘管在路線引導時將路線牆壁與三維地像同時 顯示，但是在其他操作中路線牆壁也可以與三維地像同時顯示。在這 種情況下，路線牆壁所示出的路線不需要是引導路線，而可以是由其他方 法確定的路線。
在上述實施例中，即使當路線牆壁上的紋理沿著引導路線發生改變以
使得用戶能夠更明確地掌握引導路線的連續性時，在顯示屏幕20中路線牆 壁的所有範圍中的紋理的下端可以是恆定的。然而，此類結構對於用戶掌 握引導路線的連續性來說並不總是必需的。例如，即使當顏色並不從路線 牆壁的上端至下端發生改變而是沿著路線發生改變時，也可以掌握引導路 線的連續性。只要路線牆壁下端的顏色使得能夠識別出路線的連續性，用 戶就能夠掌握弓I導路線的連續性。
控制部件17可以響應用戶對操作部〗牛13的左右滾動操作，在顯示屏 幕20中的路線牆壁上沿著路線(在牆壁表面的左右方向上)滾動顯示區域。 相應的，增加了牆壁表面上信息顯示的自由度。
本發明的高聳結構並不總需要是具有牆壁形狀的路線。例如，高聳結 構可以是沿著路線離散排列的多個圓柱體。
本發明的地圖顯示控制器可以不應用於車輛導航設備，而應用於手持 地圖顯示裝置(例如，具有地圖顯示功能的手持電話)以及可以安裝地圖顯示 程序的非手持個人計算機。
在上述實施例中，由於控制部件17執行程序而實現的功能可以使用具 有所述功能的硬體(例如，可以對電路進行編程的FPGA)來實現。
換而言之，上文所解釋的過程、步驟或方法的任一者或任意組合都可 以實現為軟體單元(例如子程序)和/或硬體單元(例如電路或集成電路)，包含 或不包含相關裝置的功能；更進一步，硬體單元可以內建於微型計算機中。
更進一步，軟體單元或多個軟體單元的任意組合可以包含在軟體程序 中，軟體程序可以包含於計算機可讀存儲介質中或者可以通過通信網絡下 載並安裝在計算機中。
(各個方面)
此處描述的主題的各個方面在下面的條款中陳述。
根據第一方面，以下提供了一種用於在顯示裝置上顯示三維地像的地圖顯示控制器。包括了路線指定功能，用於在所述三維地像中指 定路線。包括了高聳結構形成功能，用於生成用以形成高鷙結構的形成數 據，所述高聳結構在三維地像所顯示的三維空間中沿著所述路線從所 述路線上聳立。包括了顯示指令功能，用於在顯示裝置上顯示結合到三維 地像中的高聳結構的圖像，從而能夠透過高聳結構半透明地或透明地 觀看到在三維地像的三維空間中高聳結構背後的部分。
相應的，由於在所述三維空間中從指定的路徑上餘立的高鷙結構在路 線上方，因此與所述路線相比更容易觀察到所述高鷙結構。此外，由於所 述高聳結構沿著所述路線從所述路線上聳立，因此所述高聳結構的位置直 接顯示了該路線的位置。因此，當三維地像顯示在顯示裝置上時，能 夠輕鬆地確認所述路線。
相應的，由於可以透過高聳結構透明地觀看到高聳結構背後的部分， 因此能夠減小高聳結構背後結構可見性的降低。
根據第二方面，以下提供了一種用於在顯示裝置上顯示三維地像 的地圖顯示控制器。包括了路線指定功能，用於在三維地像中指定路 線。包括了高聳結構形成功能，用於生成用以形成高聳結構的形成數據， 所述高聳結構在三維地像所顯示的三維空間中沿著路線指定功能所指 定的路線以牆壁的形狀聳立。包括了顯示指令功能，用於在顯示裝置上顯 示根據所述形成數據而結合到三維地像中的高聳結構的圖像。其中， 高鷙結構形成功能將在高鷙結構的牆壁表面上顯示的牆壁表面顯示信息指 定為所述形成數據的一部分。
相應的，還是在第二方面中，通過與第一方面的公共部分，能夠在三 維地像顯示在顯示設備上時，輕鬆地確認所述路線。在第二方面中， 高鷙結構形成功能將在高食結構的牆壁表面上所顯示的牆壁表面顯示信息 指定為所述形成數據的一部分。相應的，所述地圖顯示控制器能夠在具有 牆壁形狀的高聳結構的牆壁表面上顯示的所指定的信息。通過在牆壁表面 上顯示信息，能夠有效地使用牆壁表面的空間。
確定作為所述形成數據的一部分的、所述高聳結構的高度的數據，從 而使得隨著牆壁表面信息的量變大，所述高度隨之變高。相應的，提高了 在牆壁表面上所顯示的信息的可見性。路線指定功能可以獲取預估的行車經過計劃信息，其示出了在當前時 間或當前時間之後，在所指定的路線上多個位置的每一個處的行車經過時 間。高鴦結構形成功能可以獲取預估的內部和外部信息，其示出了在當前 時間或者當前時間之後的多個時刻的每一個中車輛的內部狀態或者車輛的 外部環境。所述預估的內部和外部信息可以與所述預估的行車經過計劃信 息不同或相同。
在此情況下，高鷙結構形成功能可以將牆壁表面f言息指定為用於如下: 根據所述預估的內部和外部信息和所述預估的行車經過計劃信息，在所述 線路上的多個位置範圍的每一個中的牆壁表面的一部分上，顯示在和該位 置範圍相對應的行車經過時間範圍中的、車輛的內部狀態或者車輛的外部 環境。
相應的，所述路線不僅被看作是一組位置信息，而且還被看作是按時 間順序排列的位置信息，從而在當前時間或者當前時間之後的特定時刻， 能夠可視化用戶周圍環境與位置信息之間的聯繫。
當高聳結構的上端超出顯示裝置的顯示範圍之外時，地圖顯示控制器 可以按照用戶的操作，在顯示裝置上的牆壁表面內垂直滾動牆壁表面顯示 信息。相應的，能夠更容易地觀看到牆壁表面顯示信息。
地圖顯示控制器可以按照用戶的操作，在牆壁表面內沿著所述路線滾 動牆壁表面顯示信息。相應的，提高了在牆壁表面中的信息顯示自由度。
地圖顯示控制器可以確定作為所述形成數據的一部分的、三維空間中 高聳結構的高度的數據，從而使得隨著相對於三維地像的俯角變大， 所述高度隨之變低。
當在較小俯角上顯示所述三維地像時，高聳結構的高度增加。這 減小了所述高聳結構被隱藏在其他的諸如建築物之類的結構背後的可能 性。相反的，當在較大俯角上顯示所述三維地像時，能夠更容易地觀 看到高聳結構。即使是高聳結構的高度降低，也能夠保證高聳結構的可見 性。高聳結構的高度的降低能夠減小由於高聳結構的高度降低所造成的、 所述高聳結構與顯示屏幕上其他部分重疊的區域。
高聳結構形成功能可以確定作為所述形成數據的一部分的、三維空間 中高聳結構的高度的數據，從而使得隨著用戶的觀察點在三維空間中向更前側靠近，所述高度隨之變低。這相應地減小了當在前側的鷙立結構與在 後側的聳立結構重疊時聳立結構的布置變得不清楚的可能性。
地圖顯示控制器可以確定作為所述形成數據的一部分的、高鷙結構的 顯示顏色的數據，從而使得所述顯示顏色變為白色。由於高聳結構用白色 顯示，這能夠明確地將高聳結構與三維地像區分開，因此路線的識別 變得更為容易。通過使用淺顏色(例如白色)以使得高聳結構看起來像一條光 帶，減小了用戶由於高聳結構而產生緊張感的可能性。
地圖顯示控制器可以確定作為所述形成數據的一部分的、高聳結構的 顯示顏色的亮度的數據，從而使得所述亮度變得比在顯示裝置上顯示的三 維地像的平均亮度高。同樣在該情況下，可以獲得與以白色顯示高聳 結構的情況相同的優勢。
地圖顯示控制器可以確定作為所述形成數據的一部分的、高聳結構的 亮度、色調、飽和度、樣式以及透過率之中的一種數據沿著高聳結構的高 度方向變化。相應的，在改變高聳結構的亮度、色調、飽和度、樣式以及 透過率的標準時，用戶能夠掌握路線位於哪裡。
地圖顯示控制器可以確定作為所述形成數據的一部分的、高聳結構的 透過率的數據，從而使得所述透過率在高聳結構的較高位置處變得較高。 相應的，由於高聳結構上部的透明度較高，因此提高了諸如建築物之類的 結構透過高聳結構的可見性。另外，由於高聳結構下部的透明度較低，因 此可以更為明確地識別出所述路線。
地圖顯示控制器可以確定作為^f述形成數據的一部分的、高聳結構的 顏色的數據，從而使得在高聳結構中觸及所述路線的部分的顏色使得能夠 在顯示裝置的顯示屏幕中識別出所述路線的連續性。
例如，地圖顯示控制器可以確定作為所述形成數據的一部分的、高聳 結構的顏色的數據，從而使得在高聳結構中觸及所述路線的部分的顏色在 顯示裝置的顯示屏幕中相一致。相應的，用戶能夠更為明確地掌握路線的 連續性。
此外，可以將第一方面作為一種用於在顯示裝置上顯示三維地像 的方法來提供，作為第三方面。即，所述方法包括以下步驟(i)在三維地
像中指定路線；(ii)生成用於形成高聳結構的形成數據，所述高聳結構在三維地像所顯示的三維空間中沿著所指定的路線聳立；以及(iii)在顯 示裝置上顯示結合到三維地像中的高聳結構的圖像，其中，根據所生 成的形成數據將高聳結構結合到三維地像中，從而能夠透過高聳結構 半透明地或透明地觀看到在三維地像的三維空間中高聳結構背後的部 分。
此外，作為另一方面，根據第三方面的方法可以作為包含在計算機可 讀介質中的指令來提供，所述指令被計算機執行，用於在顯示裝置上顯示 三維地像。
此外，類似地，可以將第二方面作為一種用於在顯示裝置上顯示三維 地像的方法來提供，作為第四方面。即，所述方法包括以下步驟(i) 在三維地像中指定路線；(ii)生成用於形成高聳結構的形成數據，所述 高鷙結構在三維地像所顯示的三維空間中沿著所述路線指定單元所指 定的路線聳立，所述形成數據包括在高聳結構的牆壁表面上顯示的信息； 以及(iii)在顯示裝置上顯示根據所述生成的形成數據而結合到三維地 像中的高聳結構的圖像。
此外，作為另一方面，根據第四方面的方法可以作為包含在計算機可 讀介質中的指令來提供，所述指令被計算機執行，用於在顯示裝置上顯示 三維地像。
對本領域技術人員顯而易見的是，可以對本發明的上述各個實施例進 行各種修改。然而，本發明的範圍應該由附帶的權利要求確定。
權利要求
1. 一種用於在顯示裝置上顯示三維地像的地圖顯示控制器，所述地圖顯示控制器包括路線指定單元，配置為在所述三維地像中指定路線；高聳結構形成單元，配置為生成用於形成高聳結構的形成數據，所述高聳結構在所述三維地像所顯示的三維空間中沿著所述路線並從所述路線上聳立；以及顯示指令單元，配置為在所述顯示裝置上顯示結合到所述三維地像中的所述高聳結構的圖像，其中，根據所述高聳結構形成單元所生成的形成數據將所述高聳結構結合到所述三維地像中，從而能夠透過所述高聳結構半透明地或透明地觀看到在所述三維地像中的三維空間中所述高聳結構背後的部分。
2、 一種用於在顯示裝置上顯示三維地像的地圖顯示控制器，所述 地圖顯示控制器包括路線指定單元，配置為在所述三維地像中指定路線； 高聳結構形成單元，配置為生成用於形成高聳結構的形成數據，所述高聳結構在所述三維地像所顯示的三維空間中沿著所述路線指定單元所指定的路線以牆壁的形狀聳立；以及顯示指令單元，配置為在所述顯示裝置上顯示根據所述高聳結構形成單元所生成的形成數據而結合到所述三維地像中的所述高鷙結構的圖像，其中，所述高聳結構形成單元進一步配置為，將在所述高聳結構的牆壁表面 上顯示的牆壁表面顯示信息指定為所述形成數據的一部分。
3、 如權利要求1所述的地圖顯示控制器，其中所述高聳結構沿著所述路線指定單元所指定的路線以牆壁的形狀鷙 立，並且所述高聳結構形成單元進一步配置為，將在所述高鷙結構的牆壁表面上顯示的牆壁表面顯示信息指定為所述形成數據的一部分。
4、 如權利要求2或3所述的地圖顯示控制器，其中 所述高聳結構形成單元配置為，確定作為所述形成數據的一部分的、所述三維空間中所述高聳結構的高度的數據，從而使得隨著所述牆壁表面 信息的量變大，所述高度隨之變高。
5、 如權利要求2或3所述的地圖顯示控制器，其中 所述路線指定單元配置為獲取預估的行車經過計劃信息，其指示了在當前時間或當前時間之後的時刻內，在所述指定的路線上多個位置中每一 個處的行車經過時間；所述高鷙結構形成單元配置為獲取預估的內部和外部信息，其指示在 所述當前時間或者所述當前時間之後的多個時間的每一個中車輛的內部狀 態或者所述車輛的外部環境；並且所述高聳結構形成單元配置為將所述牆壁表面信息指定為用於如下的 信息根據所述預估的內部和外部信息和所述預估的行車經過計劃信息， 在所述指定的線路上的多個位置範圍的每一個中的牆壁表面的一部分上， 顯示與在和該位置範圍相對應的行車經過時間範圍中、所述車輛的內部狀 態或者所述車輛的外部環境相關的信息。
6、 如權利要求2或3所述的地圖顯示控制器，其中 所述顯示指令單元配置為，當所述高聳結構的上端超出所述顯示裝置的顯示範圍之外時，按照用戶的操作，垂直滾動所述牆壁表面內的所述牆 壁表面顯示信息。
7、 如權利要求2或3所述的地圖顯示控制器，其中 所述顯示指令單元配置為，按照用戶的操作，沿著所述路線滾動所述牆壁表面內的所述牆壁表面顯示信息。
8、 如權利要求1或2所述的地圖顯示控制器，其中所述高聳結構形成單元配置為，確定作為所述形成數據的一部分的、 所述三維空間中所述高聳結構的高度的數據，從而使得隨著相對於所述三 維地像的俯角變大，所述高度隨之變低。
9、 如權利要求1或2所述的地圖顯示控制器，其中 所述高聳結構形成單元配置為，確定作為所述形成數據的一部分的、所述三維空間中所述高聳結構的高度的數據，從而使得隨著所述用戶的觀 察點在所述三維空間中靠近前側，所述高度隨之變低。
10、 如權利要求1或2所述的地圖顯示控制器，其中 所述高聳結構形成單元配置為，確定作為所述形成數據的一部分的、所述高聳結構的顯示顏色的數據，從而使得所述顯示顏色變為白色。
11、 如權利要求1或2所述的地圖顯示控制器，其中 所述高聳結構形成單元配置為，確定作為所述形成數據的一部分的、所述高鷙結構的顯示顏色的亮度的數據，從而使得所述亮度變得比在所述 顯示裝置上顯示的所述三維地像的平均亮度高。
12、 如權利要求1或2所述的地圖顯示控制器，其中 所述高聳結構形成單元配置為，確定作為所述形成數據的一部分的、關於所述高聳結構的(i)亮度、(ii)色調、(iii)飽和度、(iv)樣式以及(v)透過率 之中的一種數據，從而使得該種數據沿著所述高聳結構的高度方向變化。
13、 如權利要求1或2所述的地圖顯示控制器，其中 所述高聳結構形成單元配置為，確定作為所述形成數據的一部分的、所述高聳結構的透過率的數據，從而使得所述透過率在所述高聳結構的較 高位置處變得較高。
14、 如權利要求1或2所述的地圖顯示控制器，其中 所述高聳結構形成單元配置為，確定作為所述形成數據的一部分的、所述高聳結構的顏色的數據，從而使得在所述高聳結構中觸及所述路線的 部分的顏色變為能夠在所述顯示裝置的顯示屏幕中識別出所述路線的連續 性的顏色。
15、 如權利要求14所述的地圖顯示控制器，其中 所述高聳結構形成單元配置為，確定作為所述形成數據的一部分的、所述高聳結構的顏色的數據，從而使得在所述高聳結構中觸及所述路線的 部分的顏色在所述顯示裝置的顯示屏幕中保持恆定。
16、 一種計算機可讀介質，其包括由計算機執行的指令，所述指令包括用於在顯示裝置上顯示三維地像的計算機實現方法，所述指令包括: 在所述三維地像中指定路線；生成用於形成高聳結構的形成數據，所述高鷙結構在所述三維地 像所顯示的三維空間中沿著所述指定的路線聳立；在所述顯示裝置上顯示結合到所述三維地像中的所述高聳結構的 圖像，其中，根據所生成的形成數據將所述高聳結構結合到所述三維地圖 圖像中，從而能夠透過所述高聳結構半透明地或透明地觀看到在所述三維 地像的三維空間中所述高聳結構背後的部分。
17、 一種計算機可讀介質，其包括由計算機執行的指令，所述指令包 括用於在顯示裝置上顯示三維地像的計算機實現方法，所述指令包括在所述三維地像中指定路線；生成用於形成高聳結構的形成數據，所述高鷙結構在所述三維地 像所顯示的三維空間中沿著所述路線指定單元所指定的路線鷙立，所述形 成數據包括在所述高聳結構的牆壁表面上顯示的信息；並且在所述顯示裝置上顯示根據所述生成的形成數據而結合到所述三維地 像中的所述高聳結構的圖像。
全文摘要
地圖顯示控制器(17)在顯示裝置(12)的顯示屏幕(20)上顯示三維地像(21)，並在顯示裝置的三維地像中沿著路線(24)並從路線上聳立路線牆壁(22)。這樣減小了在顯示屏幕上所顯示的三維地像中諸如建築物之類的結構背後的路線的確認難度。
文檔編號G06T17/05GK101285689SQ20081009214
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月8日 優先權日2007年4月9日
發明者名木山景, 松野暢子 申請人:株式會社電裝