專利名稱:描繪地圖信息的方法
本發(fā)明涉及一種描繪用于導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖信息的方法，所述地圖信息具有用來描繪地圖部分的俯視圖的面和用來描繪交通網(wǎng)絡(luò)的線條。本發(fā)明還涉及一種用來實施本發(fā)明方法的導(dǎo)航系統(tǒng)。
近年來，導(dǎo)航系統(tǒng)特別是在機動車的移動應(yīng)用中有廣泛的傳播。在已知的系統(tǒng)中實現(xiàn)了基本功能“定位”、“目標(biāo)選擇”、“路線估算”和“跟蹤”。所有這些功能都需要一個道路網(wǎng)的數(shù)碼地圖，其通常放置和存儲在CD-ROM、DVD或HD中。
此外，此繪圖優(yōu)選為彩色地圖。依照系統(tǒng)在大約1到8,000至1到16,000,000的尺寸區(qū)域內(nèi)，可把地圖在彩色屏上描繪出來。此描繪是很有幫助的，可以按比例獲知旅行路線附近或遠處的周圍環(huán)境。通過地形信息，例如耕種區(qū)、水域、樹林和鐵路，可使辨別方向更加簡單。
在具有地圖的最新導(dǎo)航系統(tǒng)中，地圖信息是作為矢量圖在彩色顯示器上顯示的。由于存儲的數(shù)據(jù)是相同的，所以矢量跟蹤可實現(xiàn)圖像比例的改變。
在描繪地圖時，由面、線條和點構(gòu)成的整體信息組合在一起。通過給面加上不同的顏色，來刻畫待描繪的區(qū)域。因此具有建筑物的區(qū)域，也就是城鎮(zhèn)通常用紅顏色表示。水域用藍色的面表示，原野或樹林用不同濃度的綠色表示。在地圖中，用不同粗細和顏色的線條表示不同的街道、鐵路或河流。單個的點或圖標(biāo)作為另外的造型，用于所謂的POI(重要地標(biāo))，例如加油站、車間、旅店等，插入到地圖的整體當(dāng)中去。
面的繪圖被大大簡化，隨后還被高度抽象。在更高分辨率的繪圖中，特別是在更近區(qū)域中，這種繪圖不能提取附加的信息，這種附加信息可讓使用者更容易辨別方向。
因此本發(fā)明的目的是，通過附加的背景信息，在用于導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖中改善對面的信息的描繪。
此目的按本發(fā)明這樣得以解決，即面的描繪至少部分是借助航空圖片和/或衛(wèi)星圖片產(chǎn)生在2維或3維的視圖中。這個附加的、結(jié)構(gòu)化的背景信息，例如建筑物輪廓和種植物，幫助使用者把地圖信息轉(zhuǎn)換為真實的環(huán)境。從而使辨別方向明顯更加容易。通過3維視角，還使透視圖成為現(xiàn)實。
按本發(fā)明的方法的優(yōu)選構(gòu)造規(guī)定，航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的分辨率隨著待描繪的地圖而改變。因此可按情況來調(diào)整繪圖的精度。
在按本發(fā)明的方法的一有利實施例中，航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的分辨率隨至少一個結(jié)構(gòu)參數(shù)而改變。因此可以合理地減少需要的數(shù)據(jù)量。對于較重要的地區(qū)可使用較重要的分辨率，也就是待描繪的單個目標(biāo)具有更高的精度。對于應(yīng)用導(dǎo)航系統(tǒng)重要性更低的地區(qū)，可減小分辨率，從而減小待存儲的數(shù)據(jù)量。
每個面上的平均居民數(shù)可看作優(yōu)選的結(jié)構(gòu)參數(shù)。此結(jié)構(gòu)參數(shù)考慮到了這一關(guān)系，即在居民點例如城市中，其人口密度明顯高于鄉(xiāng)村地區(qū)。
每個面上的平均建筑物數(shù)量也可看作另一有利的結(jié)構(gòu)參數(shù)。此參數(shù)原則上與前一個考慮居民數(shù)量的參數(shù)相似，但每個面上的建筑物數(shù)量可直接由航空圖片和/或衛(wèi)星圖片中得知，不必追溯其它的來源，例如登記部門的統(tǒng)計數(shù)字。
在按本發(fā)明的方法的一有利方案中，至少一個空間點在地圖信息中由一圖像元素標(biāo)出。此圖像元素例如可以是圖形標(biāo)志或圖標(biāo)，用來在地圖上標(biāo)識POI。
按本發(fā)明的方法的一有利構(gòu)造規(guī)定，地圖信息上選取的區(qū)域被加亮地示出。此加亮的部分優(yōu)選通過透明著色實現(xiàn)?？捎弥募恿敛糠謽?biāo)識例如公眾的建筑物，其在航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的俯視圖中通常不能與私用建筑區(qū)分開來。
用來實施本發(fā)明方法的導(dǎo)航系統(tǒng)具有用于地圖信息數(shù)據(jù)的存儲裝置，用來處理地圖信息數(shù)據(jù)的處理裝置，用來顯示處理過的地圖信息數(shù)據(jù)的顯示裝置。矢量的道路網(wǎng)作為地圖信息數(shù)據(jù)，航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的圖片數(shù)據(jù)都存儲在存儲裝置中。存儲裝置可以是任意的，也就是說，每種光學(xué)和/或磁性的存儲裝置都可使用。處理裝置把不同的地圖信息數(shù)據(jù)組合在一起，從而產(chǎn)生面、線、點的統(tǒng)一繪圖。接著，在顯示裝置，例如彩色顯示器上把組合在一起的地圖輸出。
在按本發(fā)明的一優(yōu)選導(dǎo)航系統(tǒng)中，存儲裝置具有CD(壓縮光盤)和/或DVD(數(shù)碼多功能光盤)?？珊喕瘜ΜF(xiàn)有的數(shù)據(jù)的更新，和/或還可為其它國家或城市的使用實現(xiàn)更換。
按本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)的存儲裝置優(yōu)選具有不同分辨率的航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的圖片數(shù)據(jù)。按有關(guān)地區(qū)的重要性，可實現(xiàn)精度不同的描繪。
下面借助附圖示例性地詳細解釋了本發(fā)明。其中圖1用于實施按本發(fā)明方法的導(dǎo)航系統(tǒng)的概略草圖；圖2用于導(dǎo)航系統(tǒng)的普通的地圖描繪；圖3航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的一部分；和圖4用于導(dǎo)航系統(tǒng)的、用按本發(fā)明的方法產(chǎn)生的地圖描繪。
圖1概括性地示出了具有處理裝置2的導(dǎo)航系統(tǒng)1。處理裝置2與存儲裝置3相連，并處理存儲在存儲裝置3中的地圖信息。由處理裝置2產(chǎn)生的地圖，例如具有航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的道路網(wǎng)的矢量地圖的重合，緊接著在顯示裝置4，例如彩色顯示器中輸出。
下面詳細地描述了按本發(fā)明的方法。在圖2中示出了一大都市部分地區(qū)的地圖5，在本實施例中是大都市漢堡。面的信息主要通過兩種不同的顏色區(qū)分。稍暗的面6標(biāo)識具有建筑物的區(qū)域，稍亮的面7在此基本是指自然區(qū)域，特別是田野或樹林。
此外，在附圖中還可看到不同的線條8、9和10，其示出了道路網(wǎng)。稍粗和顏色更明顯的道路8是聯(lián)邦高速公路，用標(biāo)記9示出的道路是指下級的道路，例如州縣公路和城內(nèi)公路的公路干線。用兩種顏色交替示出的線條10是指鐵路或軌道的延伸。
此外，在地圖5中還具有附加的像素或圖標(biāo)，用來標(biāo)識POI(重要地標(biāo))。用標(biāo)記11標(biāo)出了一圖標(biāo)，用來示出一加油站的位置。機場的位置用圖標(biāo)12示出，用圖標(biāo)13示出了交通阻塞或交通狀況。
圖3示出了一內(nèi)城區(qū)域的航空圖片和/或衛(wèi)星圖片。從圖3中可看到河流14的延伸和密集的居住區(qū)15。在圖3中還可看到不同種類和大小的道路16的走向。
圖4示出了用按本發(fā)明的方法產(chǎn)生的地圖17。航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的數(shù)據(jù)作為背景數(shù)據(jù)放在地圖17下面。矢量道路網(wǎng)作為詳細的信息重疊地繪在背景圖上。因此在地圖17上可清楚地看到高速公路18和其它的公路19。
在單個道路18、19之間現(xiàn)在不僅可看到單調(diào)的面，還可以看到相應(yīng)區(qū)域上的真實結(jié)構(gòu)。因此使用者在導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示器上還可看到，是否在道路旁邊有建筑物20或綠地21。
最后，特別的附加POI通過象素或圖標(biāo)22示出。相應(yīng)的圖像區(qū)域，例如公眾建筑物的輪廓被涂上透明的顏色。因此此建筑物被周圍環(huán)境襯托得更容易識別。
如果此結(jié)構(gòu)化的背景信息是通過航空圖片和/或衛(wèi)星圖片產(chǎn)生的，這會大大增加導(dǎo)航系統(tǒng)1中(圖1)的地圖數(shù)據(jù)。對于不同的繪圖比例，必須提供不同分辨率的地圖信息。對于德國來說，其縱深約為876乘632km，可從下面的圖表1中大概列出的數(shù)據(jù)量中得知。
圖表1
上面示出的數(shù)據(jù)量是指壓縮過的數(shù)據(jù)格式。此清單是示例性的，只用于粗略地確定方向，還可以隨使用的壓縮運算步驟而改變。
由此數(shù)據(jù)可知，在高分辨率例如1m的情況下，總數(shù)據(jù)量就不能再存儲在一般的存儲介質(zhì)CD或DVD中。但把分辨率降到更小的繪圖比例(50m-5km)中，則圖像是難看的、是不可接受的。如果對整個聯(lián)邦領(lǐng)土選擇相同的分辨率，則在面覆蓋的區(qū)域內(nèi)，只能用每個像素10m的分辨率處理。
因此本發(fā)明規(guī)定，依照重要性為不同地區(qū)選擇分辨率。為評估其重要性，導(dǎo)入了結(jié)構(gòu)參數(shù)。此結(jié)構(gòu)參數(shù)可以例如是在相應(yīng)地區(qū)內(nèi)的人口密度。
如果把人口密度應(yīng)用到分辨率的關(guān)鍵分配上，則在人口密度高的區(qū)域?qū)性敿毜牡貓D信息。在大多數(shù)鄉(xiāng)村地區(qū)，那里很少有人居住，因此只提供很少用于辨別方向的相關(guān)信息，只有分辨率更粗的數(shù)據(jù)。因此在視圖質(zhì)量不變的情況下，所存的地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量明顯減少。
圖表2示出了在聯(lián)邦領(lǐng)土上，地圖上的分辨率可能的分配情況，其把人口密度當(dāng)作結(jié)構(gòu)參數(shù)考慮。
表格2
上面示出的數(shù)據(jù)量是指壓縮過的數(shù)據(jù)格式。此清單是示例性的，只用于粗略地確定方向，此外還可以隨使用的壓縮運算步驟而改變。
從上面列出的圖表中可看出，結(jié)果中用于地圖描繪的存儲容量是按大小分類的，其可存儲在一般的存儲介質(zhì)例如CD中。通過應(yīng)用更大存儲能力的存儲介質(zhì)例如DVD，可改變此對面積的示例性分配和評估，以最佳地充分利用存儲介質(zhì)的存儲能力。
也可以把涉及區(qū)域內(nèi)的建筑物密度看作評估標(biāo)準(zhǔn)，來替代和/或?qū)θ丝诿芏鹊慕Y(jié)構(gòu)參數(shù)進行補充。把建筑物密度作為結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點是，航空圖片和/或衛(wèi)星圖片自身就能提供該信息。不需要額外的數(shù)據(jù)來源，例如登記部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
在矢量道路網(wǎng)基礎(chǔ)上的道路密度也可看作是可行的結(jié)構(gòu)參數(shù)，用來對區(qū)域進行評估。也可以把所有這三種結(jié)構(gòu)參數(shù)的組合當(dāng)作合理的評估標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.用于在導(dǎo)航系統(tǒng)中描繪地圖信息的方法，其中地圖信息具有用來描繪地圖部分的俯視圖的面和用來描繪交通網(wǎng)絡(luò)的線條，其特征在于，面的描繪是至少部分地借助于航空圖片和/或衛(wèi)星圖片在2維或3維視圖中產(chǎn)生的。
2.按權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的分辨率根據(jù)要描繪的地圖部分而改變。
3.按權(quán)利要求
1或2所述的方法，其特征在于，航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的分辨率根據(jù)至少一個結(jié)構(gòu)參數(shù)而改變。
4.按權(quán)利要求
3所述的方法，其特征在于，每個面上的平均人口數(shù)被考慮作為結(jié)構(gòu)參數(shù)。
5.按權(quán)利要求
3或4所述的方法，其特征在于，每個面上的平均建筑物數(shù)量被考慮作為結(jié)構(gòu)參數(shù)。
6.按上述權(quán)利要求
中之一所述的方法，其特征在于，地圖信息上的至少一個空間點用圖像元素標(biāo)識。
7.按上述權(quán)利要求
中之一所述的方法，其特征在于，地圖信息上至少一個選定的區(qū)域被加亮地示出。
8.按權(quán)利要求
7所述的方法，其特征在于，加亮部分通過透明的著色實現(xiàn)。
9.實施按權(quán)利要求
1至8中之一所述的方法的導(dǎo)航系統(tǒng)(1)，具有用于地圖信息數(shù)據(jù)的存儲裝置(3)，用來處理地圖信息數(shù)據(jù)的處理裝置(2)，和用于輸出處理過的地圖信息數(shù)據(jù)的顯示裝置(4)。
10.按權(quán)利要求
9所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，存儲裝置(3)具有壓縮光盤(CD)和/或數(shù)碼多功能光盤(DVD)。
11.按權(quán)利要求
9或10所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，存儲裝置(3)具有不同分辨率的航空圖片和/或衛(wèi)星圖片的圖片數(shù)據(jù)。
專利摘要
公開了一種在導(dǎo)航系統(tǒng)中描繪地圖信息的方法，其中地圖信息具有用來描繪地圖部分的俯視圖的面(20、21)和用來描繪交通網(wǎng)絡(luò)的線條(18、19)。為了通過額外的背景信息改善對面信息的描繪，面(20、21)的描繪是至少部分地采用航空圖片和/或衛(wèi)星圖片產(chǎn)生的2維或3維視圖。
文檔編號G06T17/05GK1993602SQ200580026528
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月15日
發(fā)明者T·祖恩格, L·-F·施米諾夫 申請人:羅伯特·博世有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan