устройство и способ для отображения вида дорожной развязки

Формула изобретения

1. Навигационная система, содержащая процессор и дисплей для отображения маршрутной информации, устройство определения позиции для определения позиции упомянутой навигационной системы в дорожной сети, причем упомянутый процессор соединен с памятью, хранящей программное обеспечение планирования маршрута, скомпонованное чтобы вычислять маршрут, которому нужно следовать от стартовой позиции до пункта назначения, а также компьютерную программу, содержащую инструкции и данные, чтобы позволить упомянутому процессору выполнять следующие действия:

а. принимать данные положения от упомянутого устройства определения позиции;

b. при приближении к дорожной развязке на упомянутой дорожной сети, представлять вид дорожной развязки на упомянутом дисплее, причем упомянутый вид дорожной развязки содержит данные изображения, относящиеся к виду упомянутой дорожной развязки в реальной жизни, причем упомянутый вид в реальной жизни содержит дорожные сегменты, соединенные с упомянутой дорожной развязкой, как видимые для пользователя навигационной системы, приближающемуся к упомянутой дорожной развязке, и изображение каждого представленного указателя на упомянутой дорожной развязке как видимого упомянутому пользователю;

с. принимать маршрутную информацию от упомянутого программного обеспечения планирования маршрута, указывающую упомянутый маршрут, которому нужно следовать пользователю упомянутой навигационной системы, причем упомянутая маршрутная информация содержит данные относительно того, какому дорожному сегменту, соединенному с упомянутой дорожной развязкой, должен следовать упомянутый пользователь на упомянутом маршруте;

d. представлять на упомянутом дисплее указатель, относящийся к упомянутому дорожному сегменту, которому должен следовать упомянутый пользователь, иным образом от всех других указателей, которые показаны на упомянутом дисплее, причем другие указатели показаны тусклыми относительно указателей, относящихся к упомянутому указателю, которому нужно следовать.

2. Навигационная система по п.1, в которой упомянутый вид дорожной развязки считывается упомянутым процессором из памяти в упомянутой навигационной системе, или загружается из удаленной памяти, или обрабатывается на лету на основании данных в базе данных карт.

3. Навигационная система по любому одному из пп.1 или 2, в которой представление других указателей тусклыми включает в себя представление упомянутых других указателей в стертом, полупрозрачном, менее контрастном или затемненном виде.

4. Навигационная система по любому одному п.1 или 2, в которой упомянутая компьютерная программа скомпонована, чтобы позволять упомянутому процессору выполнять действие для представления упомянутого вида дорожной развязки, включающего объекты, которые присутствуют в действительности, или некоторой обобщенной имитации таких объектов как видимых при приближении к дорожной развязке.

5. Навигационная система по любому одному п.1 или 2, в которой упомянутая компьютерная программа скомпонована, чтобы позволить упомянутому процессору выполнять действие выделения на дисплее одной или более полос движения дорожного сегмента, которую пользователь может принять относительно других полос движения на упомянутой дорожной развязке в соответствии с упомянутым маршрутом.

6. Навигационная система по любому одному п.1 или 2, в которой упомянутая компьютерная программа скомпонована, чтобы позволить упомянутому процессору выполнить любое одно из следующих действий:

а. показать любую надпись на указателе четким способом на упомянутом дисплее;

b. показать надпись указателя в неразборчивом или полунеразборчивом виде на упомянутом дисплее;

с. показать сокращенную часть надписи на указателе на дисплее,

d. показать указатели только с их реальными цветами, возможно включая области отклонения цветов, но без любой надписи.

7. Навигационная система по п.1, в которой навигационная система содержит громкоговоритель, и упомянутая компьютерная программа скомпонована, чтобы позволить упомянутому процессору выполнять действие генерирования голосовой инструкции для упомянутого пользователя посредством упомянутого громкоговорителя, указывающей, какому дорожному сегменту пользователю нужно следовать от упомянутой дорожной развязки.

8. Навигационная система по п.7, в которой упомянутая голосовая инструкция включает в себя повторение текста, показанного на упомянутом указателе, которому должен следовать пользователь.

9. Навигационная система по п.7, в которой упомянутая голосовая инструкция включает в себя местоположение указателей, которым пользователь должен следовать, относительно других указателей на упомянутом виде дорожной развязки.

10. Навигационная система по любому одному из пп.7-9, в которой упомянутая голосовая инструкция включает в себя указание полосы движения, которой должен следовать пользователь.

11. Навигационная система по любому одному из пп.7-9, в которой упомянутая навигационная система скомпонована как внутриавтомобильная навигационная система в транспортном средстве, и упомянутая компьютерная программа скомпонована, чтобы позволить упомянутому процессору выполнить действие приема данных позиции от упомянутого устройства определения позиции относительно полосы движения, по которой упомянутое транспортное средство едет, и сообщать водителю транспортного средства на сколько полос движения упомянутый водитель должен сместиться влево или направо, чтобы достигнуть желательной полосы движения согласно маршруту, которому должен следовать водитель.

12. Навигационная система по любому одному из пп.7-9, в которой вид дорожной развязки содержит по меньшей мере одну полосу движения на каждый дорожный сегмент, причем каждый указатель относится по меньшей мере к одной полосе движения, компьютерная программа скомпонована, чтобы позволить упомянутому процессору показывать связывающую информацию между указателем, выделенным упомянутым процессором, и по меньшей мере одной полосой движения, указанной упомянутым выделенным указателем.

13. Переносное устройство, содержащее навигационную систему по любому из предыдущих пунктов.

14. Транспортное средство, содержащее навигационную систему по любому из пп.1-12.

15. Способ для отображения на дисплее маршрутной информации, который должен быть выполнен на навигационной системе, содержащий следующие действия:

а. прием данных позиции от устройства определения позиции, скомпонованного, чтобы определять позицию упомянутой навигационной системы в дорожной сети;

b. при достижении дорожной развязки в упомянутой дорожной сети с упомянутой навигационной системой, представление вида дорожной развязки на упомянутом дисплее, причем упомянутый вид дорожной развязки содержит данные относительно упомянутой дорожной развязки в реальной жизни, причем упомянутый вид в реальной жизни содержит дорожные сегменты, соединенные с упомянутой дорожной развязкой, как они видимы пользователю упомянутой навигационной системы, и изображение каждого представленного указателя в упомянутой дорожной развязке как видится упомянутому пользователю;

с. прием маршрутной информации от программного обеспечения планирования маршрута, указывающей маршрут, которому должен следовать упомянутый пользователь, причем упомянутая маршрутная информация содержит данные относительно того, какому дорожному сегменту, соединенному с упомянутой дорожной развязкой, должен следовать упомянутый пользователь;

d. представление на упомянутом дисплее указателя, относящегося к упомянутому дорожному сегменту, которому должен следовать пользователь, иным образом от всех других указателей, как они показаны на упомянутом дисплее, при этом другие указатели показаны тусклыми относительно указателей, относящихся к упомянутому указателю, которому нужно следовать.

16. Носитель данных, содержащий инструкции и данные, которые должны быть загружены навигационной системой, и позволяющие упомянутой навигационной системе выполнять способ по п.15.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области отображения видов дорожных развязок в навигационной системе.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В текущей области персональных навигационных систем (PNAV), таких как специализированные ручные навигационные системы, Персональные Цифровые Помощники (PDA) и мобильные телефоны, снабженные навигационным модулем, так же как на рынке внутриавтомобильных навигационных устройств, нужды конечного пользователя уже часто описаны заявками. Продавцы различаются посредством добавления дополнительных функций и свойств к навигации (и системам ADAS). Примеры включают в себя информацию камеры контроля скорости, информацию трафика и т.д., так же как виды дорожных развязок: вид дорожной развязки - свойство, которое улучшает руководство и понимание пользователем пересечений, разветвлений или дорожных развязок. Такие дополнительные свойства навигационных систем могут помочь пользователю в принятии правильных решений при путешествии от начального местоположения до пункта назначения. Настоящая заявка относится к отображению видов дорожной развязки на дисплее навигационной системы.

Один подход заключается в отображении дорожной развязки, например шоссе, на дисплее навигационной системы в автомобиле вместе со всеми полосами движения и указателями, так как они есть в действительности. Наложенными или дополненными к такому реальному или анимированному виду являются одна или более стрелок, указывающих маршрут, которому нужно следовать водителю к его пункту назначения и который вычислен навигационной системой. Ссылка, например, может быть сделана на EP A 1681537 и EP A 1681538.

Однако в реальных ситуациях водитель должен следовать одной из многих стрелок, представленных на дорожном указателе в окрестности дорожной развязки. В случае сложных пересечений автострады располагаются множественные дорожные указатели, относящиеся к различным маневрам, и водитель должен определить правильный путь во время очень быстрого сравнения между действительностью, которая наблюдается через ветровое стекло, и представлением приложения на дисплее навигационной системы. Когда подобное представление содержит все такие дорожные указатели, время, необходимое для этого сравнения, может быть слишком долгим, что может привести к слишком низкому вниманию водителя к реальной среде, что может быть опасным.

Другой подход, принятый современными продавцами, заключается в отображении ограниченного числа и/или содержимого дорожных указателей, чтобы улучшить удобочитаемость. Он сосредотачивается на элементах стрелки как на главной помощи водителю в дополнение к голосовой команде. В этом подходе водитель вынужден ограничиться информацией реальной среды, включающей все указатели, которая представляется в реальности через ветровое стекло сначала, прежде чем он сможет успешно сопоставить ее с отображенными указателями. Снова время, необходимое для этого сравнения, может быть слишком долгим, что, возможно, приведет к слишком низкому вниманию водителя к реальной среде. Это также может быть опасно.

US 2005/0273256 A1 раскрывает навигационную систему, показывающую вид дорожной развязки, для дорожной развязки, к которой приближается водитель транспортного средства, содержащего навигационную систему. Вид дорожной развязки, как показывается на дисплее навигационной системы, показывает светофор как видимый водителем через его ветровое стекло при приближении к дорожной развязке. Светофор, который должен быть рассмотрен водителем в соответствии с маршрутом, вычисленным навигационной системой, выделяется на дисплее.

КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить навигационную систему новым пользовательским интерфейсом, в котором виды дорожной развязки в навигационной системе представлены таким образом, что пользователю требуется меньшее количество времени и он является более уверенным, чем в предшествующем уровне техники, чтобы узнать направление, в котором пользователь должен идти в соответствии с маршрутом, который вычислен навигационной системой. Здесь заметим, что термин "дорожная развязка" относится к любому виду дорожной развязки, включая все виды ответвлений от дороги и съездов и выездов на шоссе.

Для достижения этого эффекта изобретение обеспечивает навигационную систему, как заявлено в пункте 1 формулы, способ, определенный в п.15 формулы, компьютерный программный продукт, как заявлено в п.13 формулы, и носитель информации с таким компьютерным программным продуктом, как заявлено в п.16 формулы.

Так, в соответствии с изобретением все те дорожные указатели, которые присутствуют в реальном мире на дорожной развязке, представлены на мониторе с их полным содержанием. Указатель, который соответствует рекомендации навигационной системы по вождению согласно вычисленному маршруту, выделяется в сравнении с другими указателям. Таким образом, эта новая навигационная система позволяет водителю более быстро сопоставлять вид дорожной развязки на дисплее с ситуацией, которую он или она видит на дороге, и, таким образом, понять намеченный маневр. Это особенно верно в варианте осуществления, когда пользователь может коррелировать произнесенную инструкцию по вождению, которая создается навигационной системой на дорожной развязке, с видом дорожной развязки, отображенным системой. Помимо предоставления возможности более быстрого понимания, изобретение побуждает водителя естественно сосредоточиться на надлежащем знаке в пределах контекста всех знаков. Знание того, что искать, вселяет в водителя больше доверия, что система соответствует действительности, которую он видит за ветровым стеклом.

Это повышает способность водителей должным образом маневрировать по дорожной развязке и уменьшает рассеянность и неуверенность, что делает лучше и безопасней опыт вождения. Это особенно верно на шоссе, где скорости транспортных средств могут быть значительными и водители должны принять решения за доли секунды. Ввиду изобретения, водитель нуждается только в быстром взгляде на дисплей навигационной системы и может затем снова уверенно обратить его/ее внимание на реальную дорожную ситуацию.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение будет объяснено подробно со ссылками на некоторые чертежи, которые предназначены, только чтобы проиллюстрировать варианты осуществления изобретения, а не ограничить объем. Объем изобретения ограничивается приложенной формулой изобретения и его техническими эквивалентами.

Чертежи показывают:

Фиг. 1 показывает транспортное средство с навигационной системой,

Фиг. 2 показывает компьютерную компоновку, которая может использоваться в качестве микропроцессора навигационной системы согласно Фиг. 1,

Фиг. 3a и 3b показывают примеры отображений согласно предшествующему уровню техники,

Фиг. 4a показывает картину сложной дорожной развязки,

Фиг. 4b показывает отображение в соответствии с Фиг. 4a,

Фиг. 4c - 4h показывают отображение картины согласно Фиг. 4a в соответствии с изобретением,

Фиг. 5 показывает блок-схему в соответствии с изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение применимо во всех видах навигационных систем: переносных устройствах, PDA и мобильных телефонах с навигационным программным обеспечением и внутриавтомобильных навигационных системах, встроенных в транспортное средство. Изобретение может быть реализовано в любом типе стандартной навигационной системы, в настоящее время доступной на рынке. Чтобы лучше понять настоящее изобретение, ниже заявка в одной из возможных внутриавтомобильных навигационных систем далее описана подробно. Однако это не исключает какой-либо другой тип реализации, например переносное устройство.

Фиг. 1 показывает транспортное средство, обеспеченное навигационной системой. Транспортное средство 1 обеспечено множеством колес 2. Кроме того, транспортное средство 1 обеспечено навигационной системой. Как показано на Фиг. 1, навигационная система может содержать следующие компоненты:

- устройство определения позиции, которое может включить в себя блок GPS (Глобальной системы определения местоположения) или другой GNSS (Глобальной Навигационной Спутниковой Системы), соединенный с антенной 8 и скомпонованный для связи со множеством спутников SLi (i=1, 2, 3...) и для вычисления сигнала позиции из сигналов, принятых со спутников SLi. Система GPS может также передавать данные заголовка (то есть направление путешествия) и скорость транспортного средства 1. Система GPS может быть системой DGPS (дифференциальная GPS) или системой, дополненной посредством WASS (Глобальной системы дифференциальных поправок), обеспечивающей точность 1 сигма/1 метр (кроме возможного белого шума). Система GPS связана с микропроцессором µP, который скомпонован, чтобы обрабатывать сигналы вывода GPS;

- микропроцессор µP, соединенный с блоком GPS. На основании сигналов, принятых от системы GPS, микропроцессор µP определяет подходящие сигналы отображения, которые отображаются на дисплее 18 в транспортном средстве 1, сообщая водителю, где транспортное средство расположено и в каком направлении оно движется. Кроме того, в контексте представленного изобретения, микропроцессор µP запрограммирован программным обеспечением планирования маршрута, чтобы вычислить маршрут для водителя транспортного средства от стартового местоположения до желательного пункта назначения. Такой желательный пункт назначения, для примера, вводится водителем посредством клавиатуры 6, которая соединена с микропроцессором µP. Клавиатура 6 может также использоваться водителем, чтобы запросить микропроцессор µP показать другую информацию, как это известно специалистам в данной области техники. Вместо клавиатуры 6 может быть использовано любое альтернативное устройство, используемое водителем для обращения к микропроцессору µP, такое как сенсорный дисплей или голосовой конвертер (преобразователь). Микропроцессор генерирует подходящие маршрутные инструкции для водителя, которые включают в себя и визуальные данные, показываемые на дисплее 18, и слышимые данные через громкоговоритель 29 (Фиг.2). Такое программное обеспечение планирования маршрута известно из предшествующего уровня техники и не нуждается здесь в дальнейшем разъяснении. Ниже только признаки такого программного обеспечения, необходимого для изобретения, разъясняются подробно.

Как показано, чтобы увеличить точность определения позиции, система определения позиции может содержать DMI (ИИР, Инструмент Измерения Расстояния). Этим инструментом является курвиметр, который измеряет расстояние, пройденное транспортным средством 1, определяя количество вращений одного или более колес 2. DMI может работать с частотой осуществления выборки 10 Гц или более. DMI также соединен с микропроцессором µP, чтобы позволить микропроцессору µP принимать в расчет расстояние, которое измерено посредством DMI, во время обработки сигналов вывода от блока GPS. DMI широко еще не применяются во внутриавтомобильных навигационных системах, но они могут быть широко использованы в (ближайшем) будущем.

В другом варианте осуществления и для повышения точности определения позиции система определения позиции может содержать IMU (ИБИ, Инерционный Блок Измерения). Такой IMU может быть реализован как три блока гироскопа, скомпонованные, чтобы измерять вращательное ускорение, и три акселерометра, скомпонованные, чтобы измерять поступательное ускорение вдоль трех ортогональных направлений. IMU/гироскопы и акселерометры могут работать с частотой осуществления выборки 200 Гц. IMU также соединен с микропроцессором µP, чтобы позволить микропроцессору µP принимать в расчет замеры, проведенные IMU, обрабатывая сигналы вывода от блока GPS. Подобные DMI, IMU еще широко не применяются во внутриавтомобильных навигационных системах, но они могут быть широко применены в (ближайшем) будущем.

Должно быть понятно специалисту в данной области техники, что существуют другие навигационные датчики, которые могут быть добавлены или заменены на набор, описанный выше, чтобы обеспечить позицию и определение направления при требуемой точке производительности/стоимости.

Дисплей 18 может быть так называемым дисплеем для чтения без наклона головы - HUD. Примерами HUD являются: неподвижные HUD и установленные на шлеме HUD. Неподвижные HUD могут использоваться в транспортных средствах и требовать, чтобы водитель просмотрел через элемент дисплея, установленного на шасси транспортного средства. Навигационная система определяет изображение, которое должно быть представлено, в зависимости исключительно от ориентации транспортного средства 1. Установленные на шлеме дисплеи (HMD) технически являются формой HUD, различие заключается в том, что они имеют элемент дисплея, который перемещается с ориентацией головы пользователя.

На Фиг. 2 дан краткий обзор микропроцессора µP, который может использоваться в соответствии с изобретением. Микропроцессор µP содержит процессор 11 для выполнения арифметических операций.

Процессор 11 соединен со множеством компонентов памяти, включая жесткий диск 12, постоянное запоминающее устройство (ROM) 13, электрически стираемую программируемую постоянную память (EEPROM) 14 и память с произвольным доступом (RAM) 15. Не все эти типы памяти должны быть обязательно обеспечены.

Процессор 11 также соединен со средством ввода пользователем инструкций, данных и т.д., таким как клавиатура 16, сенсорный дисплей и/или голосовой преобразователь.

Предоставлено считывающее устройство 19, соединенное с процессором 11. Считывающее устройство 19 скомпоновано, чтобы считать данные с и, возможно, записать данные на физический носитель информации, такой как дискета 20 или CD-ROM 21. Другие носители информации могут быть лентами, DVD, CD-R, DVD-R, стиками памяти и т.д., которые известны специалистам в данной области техники.

Процессор 11 соединен с дисплеем 18, например монитором или дисплеем (жидкокристаллическим дисплеем) LCD или любого другого типа дисплеем, известным специалистам в данной области техники. Процессор 11 также соединен с громкоговорителем 29.

Процессор 11 может быть соединен с коммуникационной сетью 27 посредством беспроводного соединения, например коммутационной телефонной сетью общего пользования (PSTN), локальной сетью (ЛВС), глобальной сетью (WAN), Интернет и т.д., с помощью средства 25 ввода/вывода. Процессор 11 может быть скомпонован для связи с другими коммуникационными устройствами через сеть 27.

Физический носитель 20, 21 информации может содержать компьютерный программный продукт в форме данных и инструкций, скомпонованных, чтобы предоставить процессору возможности для выполнения способа в соответствии с изобретением. Однако такой компьютерный программный продукт может, альтернативно, быть загружен посредством телекоммуникационной сети 27.

Процессор 11 может быть реализован как автономная система или как множество параллельных операционных процессоров, каждый из которых скомпонован, чтобы выполнить подзадачи большей компьютерной программы, или как один или более главных процессоров с несколькими подпроцессорами.

Фиг. 3a и 3b показывают способ, посредством которого некоторые навигационные системы предшествующего уровня техники могут представить вид дорожной развязки на дисплее пользователю. В этом примере можно сказать, что дорожная развязка означает дорожную развязку трех дорожных сегментов: один дорожный сегмент, по которому водитель едет по направлению к дорожной развязке, и два дорожных сегмента, по которым водитель может продолжить его/ее путешествие после этой дорожной развязки. Один из последних двух дорожных сегментов - выезд к шоссе, куда водитель и едет. Для цели настоящего описания "дорожный сегмент" может быть определен как часть дороги, которая имеет начальную точку и конечную точку. Большинство "дорожных сегментов" будут начинаться на одной дорожной развязке и заканчиваться на другой дорожной развязке.

Как показано, водитель едет по дорожному сегменту с тремя полосами движения. Должно быть понятно, что "полоса движения" определена здесь как часть дороги, имеющая ширину, которая отмечена разделительной полосой на дороге, и шириной, предназначенной для использования только одним транспортным средством. Одна из полос движения, то есть правая, формирует отдельный дорожный сегмент и является выездом, который ведет водителя по направлению, обозначенному первым указателем CERGY-PONTOISE, FRANCONVILLE - EPINIE GUYON, тогда как две левых полосы движения формируют другой дорожный сегмент, ведущий водителя по направлению, обозначенному вторым указателем PARIS, EPINAY S/SEINE, ARGENTEUIL. В действительности первый указатель будет поддерживаться опорной конструкцией, например, сделанной из металлических балок и перекладин, таким образом, что он будет расположен над правой полосой движения, тогда как второй указатель будет поддерживаться опорной конструкцией таким образом, что он будет расположен над двумя левыми полосам движения. Другие опорные конструкции также возможны.

Однако навигационная система предыдущего уровня техники, которая использовалась для отображения Фиг. 3a и 3b, скомпонована, чтобы показать только первый указатель с индикацией CERGY-PONTOISE, FRANCONVILLE - EPINIE GUYON над правой полосой движения и не учитывает другой указатель, в случае если навигационная система вычислила маршрут для водителя, в котором водителю предписано придерживаться правой полосы движения к его пункту назначения (Фиг. 3a). Точно так же навигационная система согласно предшествующему уровню техники покажет только второй указатель с индикацией PARIS, EPINAY S/SEINE, ARGENTEUIL над двумя левыми полосами движения и не будет учитывать другой указатель, в случае если навигационная система вычислила маршрут для водителя, в котором водителю предписано придерживаться одной из левых полос движения к его пункту назначения (Фиг. 3b). В ситуации на Фиг. 3a водителю может дополнительно помочь навигационная система, показывая стрелку, наложенную на правую полосу движения, и генерируя произвольную голосовую инструкцию, указывающую водителю придерживаться правой стороны дороги. В ситуации на Фиг. 3b навигационная система может наложить стрелку на две левых полосы движения и генерировать голосовую инструкцию, указывающую водителю придерживаться левой стороны дороги.

Однако, так как ситуация дорожной развязки, которая показана водителю на дисплее, не полностью соответствует действительности, водитель может запутаться и может потерять свое внимание относительно среды реального времени на дороге, что, возможно, приведет к принятию неверного решения или поставит его в опасную ситуацию.

Фиг. 4a-4d показывают, как настоящее изобретение улучшает решение предшествующего уровня техники.

Фиг. 4a показывает картину сложной дорожной развязки из реальной жизни. Показанное шоссе имеет два выезда, ВЫЕЗД 1 и ВЫЕЗД 2. Шоссе имеет пять полос движения:

- две левые полосы движения продолжают шоссе на North 95-87, как обозначено на отдельном первом указателе. Этот знак включает в себя дополнительное информационное сообщение (CLEARANCE 13'-6"), что означает, что наступающий отрезок дороги имеет ограниченную разрешенную высоту до высоты, обозначенной в футах и дюймах;

- EXIT 2 (ВЫЕЗД 2) относится к средней полосе движения, которая приведет водителя к HARLEM Riv Dr, к FDR DR, как обозначено на отдельном втором указателе;

- EXIT 1 (ВЫЕЗД 1) относится к двум правым полосам движения, имеющим отдельный третий указатель, где самая правая полоса движения соответствует индикации 9A H Hudson, Pkwy, с дальнейшим ограничением ТОЛЬКО ЛЕГКОВЫЕ АВТОМОБИЛИ (PASSENGER CARS ONLY). Левая часть этого третьего указателя, непосредственно над и соответствующая следующей от самой правой полосы движения, соответствуют индикации W 178, St. Такая индикация сообщает водителю, что, если он последует этой полосой движения, ему следует двигаться вперед по дороге, которая приведет его к обозначенному месту.

Ситуация картины сложной дорожной развязки из реальной жизни, как показано на Фиг. 4a, может быть показана на дисплее 18 навигационной системы, как показано на Фиг. 4b. Однако отображение, показанное на Фиг. 4b, может только помочь водителю в том смысле, что он понимает, что навигационная система "на правильном пути", то есть знает точно, где он находится.

В соответствии с представленным изобретением навигационная система, однако, действительно представляет все дорожные указатели реального мира как они видны водителю в действительности, через его/ее ветровое стекло, но отображает их водителю таким образом, что его/ее внимание привлечено к тому дорожному указателю, который соответствует направлению, которое водитель должен принять в соответствии с маршрутом, вычисленным навигационной системой от отправной точки до пункта назначения, как принято от водителя.

Ниже изобретение описано более подробно со ссылками на Фиг. 4c-4h. На этих чертежах используется вариант осуществления, в котором дисплей показывает дорожные сегменты с их индивидуальными полосами движения. Однако изобретение не ограничено таким вариантом осуществления. Дисплей может только показывать дорожные сегменты на уровне курса без отдельных полос движения, где только одна стрелка на одном дорожном сегменте используется, чтобы указать направления, которому пользователь должен следовать.

Фиг. 4c показывает ситуацию, в которой водитель должен придерживаться правой стороны дороги, потому что он принял направление к EXIT 1, относящемуся к любому из направления 9A H Hudson, Pkwy или направления W 178, St. В этой ситуации третий указатель, как показано на дисплее 18, выделяется относительно других двух (то есть первого и второго) указателей. Но в соответствии с изобретением другие два указателя все еще являются видимыми таким образом, что водитель непосредственно осознает реальную ситуацию и, кроме того, непосредственно знает, какому из этих трех указателей он должен следовать. Необязательно, навигационная система будет генерировать голосовую инструкцию для водителя, указывающую ему ехать по правой стороне дороги.

Выделяя указатель, которому должен следовать водитель, водитель нуждается только в быстром взгляде на дисплей 18, чтобы осознать, какой указатель он или она должен искать в реальной среде как видимый через его/ее ветровое стекло. Особенно на шоссе, где скорости вождения могут быть очень высокими, а трафик может быть тяжелым и динамичным, это будет большой помощью водителям и может привести к меньшему количеству ошибок и более безопасной ситуации.

Дисплей 18 может также показывать стрелку, указывающую водителю, по какому дорожному сегменту и полосе движения он или она должны следовать на его/ее маршруте к его/ее пункту назначения. Как обозначено на Фиг. 4c, стрелка показана в дорожном сегменте, относящемся к самому правому выделенному указателю. Кроме того, как также показано на Фиг. 4c, стрелка, указывающая дорожный сегмент, который должен быть выбран, помещена в самую правую полосу движения, показывая водителю, что эта самая правая полоса движения является предпочтительной полосой движения на вычисленном маршруте. То есть еще дальше по дороге маршрут, который вычислен и который должен принять водитель, повернет снова направо. Если бы маршрут направил водителя по направлению к W178 St, то самый правый указатель был бы снова выделен, но стрелка (если она показана) будет размещена рядом с самой правой полосой движения.

В действительности указатели имеют фоновый цвет. Например, во многих странах в Европе большинство указателей имеют синий фоновый цвет. Некоторые из индикаций могут быть представлены на фоне другого фонового цвета. Например, индикация "clearance 13'-6"" может иметь желтый фоновый цвет. В одном варианте осуществления навигационная система скомпонована, чтобы представлять указатели по меньшей мере с тем же цветом фона на дисплее 18, какой представлен на дорожных указателях в действительности. Это особенно выгодно, учитывая, что цвета оказываются очень привлекательными и могут помочь в легком и быстром распознавании образов пользователем навигационной системы, когда он или она должны сопоставлять изображение отображения с видом действительности через его/ее ветровое стекло.

Предпочтительно текст, что показан на дисплее 18, является тем же самым, как в действительности. Но это не обязательно будет иметь место даже при том, что это помогает пользователю сопоставлять отображенную информацию с действительностью. В варианте осуществления навигационная система не показывает надпись всех указателей отчетливым образом.

Альтернативно, навигационная система может быть скомпонована, чтобы показывать только сокращенную часть надписи дорожного указателя на дисплее 18.

Фиг. 4d показывает ситуацию, в которой водитель должен ехать прямо вперед, потому что он выбрал EXIT 2 к Harlem Riv DR, к FDR DR. Если так, то вторые указатели будут выделены относительно первого и третьего указателей. Снова первый и третий указатели соответственно будут еще видны. Но для водителя будет непосредственно очевидно, что он должен ехать прямо вперед, что соответствует второму (среднему) указателю. Необязательно, навигационная система будет генерировать голосовую инструкцию для водителя, указывающую ему ехать прямо вперед.

Навигационная система может быть скомпонована, чтобы показывать стрелку на дорожном сегменте, соответствующую направлению, которое водитель выбрал за конечную точку маршрута. В варианте осуществления, как показано на Фиг. 4d, стрелка расположена на единственной полосе движения, которая соответствует указателю, которому должен следовать водитель, то есть второму указателю.

В обеих ситуациях, показанных на Фиг. 4c и 4d, указатель, которому должен следовать водитель, выделен относительно всех других указателей на дорожной развязке. Под "выделением" понимается, что представление указателя, которому должен следовать водитель, будет осуществлено иначе, чем других указателей на дисплее 18. Такие другие способы могут включать в себя: высвечивание этого указателя, представление его в ясно различимом цвете или отображение этого указателя большим, чем других. В качестве дальнейшей альтернативы, указатель, которому должен следовать водитель, может быть представлен в его нормальном виде, тогда как другие указатели будут показаны тусклыми, например показывая их полупрозрачным способом, наложенными на остальную часть среды дорожной развязки, или показывая их с меньшим контрастом, или меньшими, или более темными, или размытыми, или посредством наложения любым или несколькими из множества визуальных эффектов, известных специалистам в данной области техники.

Конечно, вид дорожной развязки может показывать другие (анимированные) объекты, какие существуют в действительности на дорожной развязке или как видимые на горизонте при приближении к дорожной развязке, такие как деревья и здания.

В качестве дальнейшего усовершенствования навигационная система может не только выделить указатель, которому должен следовать водитель, на дисплее 18 относительно других указателей, но может также выделить одну или более полос движения, которые водитель может принять на дисплее 18 относительно других полос движения на дорожной развязке. Здесь снова "выделение", как должно быть понято, включает в себя любой способ, чтобы ясно отличить полосу движения, которую водитель может выбрать относительно других полос движения, включая обеспечение большего выделения одной или более полос движения, которые водитель может принять, или размывания, или уменьшения контраста других полос движения, которые не должен принимать водитель. Такое выделение полосы движения, которую выберет водитель, особенно выгодно в случаях, когда дисплей 18 показывает указатели в относительно увеличенном масштабе, чтобы улучшить удобочитаемость, но что, возможно, приведет к уменьшению совмещения, какой дорожный указатель действует вместе с какой полосой движения.

Выделение полосы (полос) движения, которая должна быть принята водителем, может быть выполнено многими различными способами. Это описано со ссылкой на Фиг. 4e-4h. Все эти фигуры относятся к случаю, в котором водитель должен взять направление "NORTH 95-87", которое соответствует первому указателю с левой стороны. Варианты осуществления этих чертежей имеют общим то, что они показывают связывающую информацию между выделенным указателем и полосой (полосами) движения, действующей вместе с этим выделенным указателем.

Фиг. 4e показывает, что самый левый указатель, на который водитель должен обратить свое внимание, выделен по сравнению с другими двумя указателями, представляя самый левый указатель настолько ясно, насколько возможно, а другие два указателя - тусклыми. Кроме того, навигационная система скомпонована, чтобы представить связывающую информацию на дисплее 18, показывая водителю, какая полоса (полосы) действует вместе с каким выделенным указателем. На Фиг. 4e эта связывающая информация является областью в форме четырехугольника, которая соединяет левый указатель с полосой (полосами) движения, которую водителю следует взять в соответствии с вычисленным маршрутом, и которая внутри показывает изображение настолько ясным, насколько возможно, тогда как остальная часть изображения на дисплее 18, внешняя сторона этой области, показывается тусклой. Вместо или в дополнение к показу внутренней части этого четырехугольника настолько ясной, насколько возможно, края этого четырехугольника могут быть выделены, например, вычерчиванием их как пунктирные линии.

Фиг. 4f показывает альтернативу Фиг. 4e. В варианте осуществления на Фиг. 4f не только левый указатель и четырехугольник картинки изображены выделенными, но также и полные две полосы движения, которые действуют вместе с левым указателем, выделены.

Фиг. 4g показывает альтернативу варианту осуществления на Фиг. 4e. Фиг. 4e показывает четырехугольник с выделенной внутренней поверхностью, имеющей один край, совпадающий с частью линии, захватывающей ширину этих двух полос движения, действующих вместе с левым указателем где-нибудь между точкой обзора, где изображение взято, и горизонтом. В варианте осуществления на Фиг. 4f, однако, эта часть линии совпадает с горизонтом дороги, как показано на изображении.

Фиг. 4g показывает альтернативу варианту осуществления на Фиг. 4e. На Фиг. 4g выделение, связывающее знак с соответствующими полосами, соединяется там, где вдоль горизонта отведенные полосы встречают его.

На Фиг. 4h левый указатель, который должен быть подчеркнут, не только выделен, но также и показан частично перед двумя другими указателями. Указатели, которые не выделены, могут быть показаны меньшими, чем тот, который выделен.

Это может сопровождаться голосовой инструкцией, генерируемой навигационной системой. Например, когда в ситуации на Фиг. 4a-4d водитель должен следовать указателю EXIT 1, относящемуся к любому из направлений 9 Hudson H, Pkwy, или направлению W 178, навигационная система может генерировать голосовую инструкцию, такую как: "Пожалуйста, держитесь одной из двух правых полос движения".

Такая голосовая инструкция может также включать в себя повторение текста, как показано на указателе, которому должен следовать водитель, такого как: "Пожалуйста, следуйте указателю, указывающему 9A H Hudson, Pkwy". Это может быть улучшено также указанием местоположения указателя, которому должен следовать водитель: "Пожалуйста, следуйте указателю с правой стороны, указывающему 9A Hudson H, Pkwy".

Навигационная система в дальнейшем варианте осуществления может быть столь точной относительно измерения ее позиции, что она знает, по которой полосе движения двигается автомобиль. Если это так, навигационная система может быть разработана таким образом, что она сообщает водителю, на сколько полос движения он или она должны переместиться влево или направо, чтобы достигнуть правильной полосы движения. Такой инструкцией, которая генерируется навигационной системой, может, например, быть: "Вы сейчас едете в средней полосе движения из пяти полос движения. Пожалуйста, переместитесь на две полосы движения вправо, чтобы достигнуть самой правой полосы движения". Альтернативно, навигационная система может просто обнаружить, что автомобиль не двигается в самой правой полосе движения, и сгенерирует инструкцию, подобную: "Пожалуйста, сместитесь к самой правой полосе движения".

Фиг. 5 показывает блок-схему компьютерной программы, работающей на процессоре 11 навигационной системы в соответствии с изобретением.

На этапе 501 процессор 11 принимает позиционные данные от определяющего позицию устройства, которое скомпоновано, чтобы определять позицию навигационной системы в дорожной сети.

Как указано на этапе 502, процессор 11 ждет, пока транспортное средство, содержащее навигационную систему, не приблизится к дорожной развязке. Если это так, на этапе 503 процессор 11 получает вид дорожной развязки из набора видов дорожных развязок, сохраненных в памяти 12-15. Этот вид дорожной развязки содержит данные, относящиеся к реальному виду дорожной развязки, к которому транспортное средство приближается. Реальный вид содержит дорожные сегменты, соединенные с дорожной развязкой, как они видны водителю транспортного средства, и изображает каждый представленный указатель на дорожной развязке как видим водителю. В качестве альтернативы считыванию вида дорожной развязки из набора видов дорожных развязок, сохраненных в памяти 12-15, вид дорожной развязки, который представлен на дисплее 18, может генерироваться «на лету» на основе данных, сохраненных в базе данных карт. Вид дорожной развязки может быть загружен из удаленной памяти, например из памяти, соединенной с центральным сервером, которым управляет некоторый провайдер услуг. Загрузкой такого вида дорожной развязки может управлять процессор 11, который инструктируется подходящими инструкциями и данными, сохраненными в памяти 12-15, через сеть 27. В качестве дальнейшей опции, набор видов дорожных развязок, сгенерированных вне, может быть загружен или помещен в навигационную систему по запросу, например, относящемуся к маршруту, который установлен навигационной системой.

На этапе 504 процессор 11 отображает вид дорожной развязки на дисплее 18 навигационной системы.

На этапе 505 процессор 11 принимает информацию маршрута от программного обеспечения планирования маршрута, указывающую маршрут, которому должен следовать водитель транспортного средства. Информация маршрута содержит данные, касающиеся того, по какому дорожному сегменту, соединенному с дорожной развязкой, должен следовать водитель на маршруте.

Как указано на этапе 506, процессор 11 затем выделяет на дисплее 18 указатель, относящийся к дорожному сегменту, которому должен следовать водитель, относительно всех других указателей, как показано на дисплее 18.

Заметим, что действия, показанные на Фиг. 5, не должны быть выполнены строго в представленном порядке. По желанию, другой порядок может быть использован, чтобы совпадать с требованиями используемой навигационной системы. Например, действие 505 не должно быть выполнено позже во времени, чем действие 503 или действие 504: действие 505 может быть выполнено параллельно действию 503.

Нужно подразумевать, что изобретение ограничено только приложенной формулой изобретения и ее техническими эквивалентами. В формуле изобретения термин, подобный "признак, содержащий признак b", должен интерпретироваться как ссылающийся на признак b, являющийся частью признака a, тогда как другие признаки также могут быть частью признака a.