專利名稱：具有改善的地圖顯示的導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)航系統(tǒng)和一種用于驅(qū)動具有顯示屏的導(dǎo)航系統(tǒng)的方法，通過該顯示屏能夠三維地呈現(xiàn)地圖顯示。
背景技術(shù)：
導(dǎo)航系統(tǒng)能夠包括顯示屏，其三維地呈現(xiàn)地圖顯示并且被描述為雙視圖顯示屏(Dual-View-Display)。例如根據(jù)US2009/0079680A1，已知一種雙視圖顯示屏，其中投影基于中間地安置在顯示屏之前的虛擬攝像頭，該虛擬攝像頭根據(jù)其位置來呈現(xiàn)投影視角。如果觀察者斜視顯示屏，則借助于硬件工具在顯示屏中補償偏離中間的投影視角的觀察者的視角，然而因此產(chǎn)生了在構(gòu)造這種顯示屏?xí)r候的較高的成本。根據(jù)US2002/0097332A1已知一種用于提供對所接收的視覺圖像的所選擇的部分的投影進行視覺校正的系統(tǒng)，通過廣角鏡頭來采集該視覺圖像。該系統(tǒng)包括圖像獲取裝置、輸入圖像存儲裝置、輸入裝置、圖像轉(zhuǎn)換處理裝置、輸出圖像存儲裝置和輸出裝置，其與輸出圖像存儲裝置連接，其中圖像轉(zhuǎn)換處理裝置包括轉(zhuǎn)換參數(shù)計算裝置，用于為圖像的所選擇的部分計算轉(zhuǎn)換參數(shù)，并且支持數(shù)字化的信號，以便處理經(jīng)計算的轉(zhuǎn)換參數(shù)，從而產(chǎn)生經(jīng)校正的輸出信號。因此實現(xiàn)了如下優(yōu)點，能夠?qū)⒐鈱W(xué)失真的圖像轉(zhuǎn)換成視覺正確的圖像。然而，僅能夠矯正圖像中的所選擇的感興趣的區(qū)域，因此這種系統(tǒng)不能夠用于在此關(guān)注的類型的導(dǎo)航系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種具有在導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示屏中改善的地圖顯示的導(dǎo)航系統(tǒng)，以便觀察者在與顯示屏呈斜角的情況下更好地感覺到三維的地圖顯示?；诟鶕?jù)權(quán)利要求1的前序部分的導(dǎo)航系統(tǒng)以及標(biāo)明的特征來解決該任務(wù)。在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的有利的改進方案。本發(fā)明包括如下技術(shù)理論，即針對顯示屏的至少一個觀察者的觀察視角來調(diào)節(jié)虛擬攝像頭的投影視角。當(dāng)虛擬攝像頭的投影視角適配至觀察者(例如車輛的駕駛員或乘客)的實際觀察視角時，觀察者將在投影上正確地感覺到在導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示屏中示出的地圖的顯示。地圖顯示的對象將不再失真或傾斜，因此能夠明顯地改善車輛中的可操作性、實用性以及因此的舒適性。作為尤其有利的實施形式，導(dǎo)航系統(tǒng)能夠具有顯示屏，其被構(gòu)造為雙視圖顯示屏。雙視圖顯示屏實現(xiàn)了多于從一個方向的觀察，尤其實現(xiàn)了從兩個方向的觀察。因此，例如車輛的駕駛員能夠從第一觀察視角觀察顯示屏，而乘客能夠從其第二觀察角觀察導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示屏，并且對于駕駛員和乘客而言地圖顯示顯得不失真。尤其地，能夠?qū)⒌谝煌队耙暯钦{(diào)節(jié)至顯示屏的第一觀察者的觀察視角，并且將第二投影視角調(diào)節(jié)至第二觀察者的觀察視角。雖然已知，雙視圖顯示屏能夠顯示兩個相互獨立的圖像內(nèi)容，以便例如車輛的駕駛員感覺到不同于乘客的在顯示屏中的另一顯示，然而在本發(fā)明的框架下，首先基于如下思想，即為兩個觀察視角示出相同的地圖顯示，對于第一觀察視角和對于第二觀察視角，該地圖顯示都能夠顯示為在視角上是正確的。作為依據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)選的改進方案，能夠設(shè)置至少一個傳感器，其被構(gòu)造為獲取至少一個觀察者的頭部的位置，并且其中尤其通過攝像頭形成傳感器，通過攝像頭來記錄觀察者的頭部的位置。例如，已知圖像識別程序，通過該識別程序能夠在其空間的布置中識別由攝像頭采集的對象。例如攝像頭能夠安置在車輛的駕駛員的區(qū)域中，以便獲取駕駛員的頭部的位置。因此，關(guān)于頭部的位置的信息能夠傳輸至導(dǎo)航系統(tǒng)，以便與導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示屏關(guān)聯(lián)地來相應(yīng)地適配頭部的位置的投影視角。優(yōu)選地，設(shè)置控制器，其與至少一個傳感器連接，其中控制器被實施為用于根據(jù)頭部的至少一個位置借助計算機數(shù)值地計算對至少一個投影視角的調(diào)節(jié)。進一步地，還能夠設(shè)置傳感器，例如攝像頭，以便識別觀察者的眼睛的位置，并且以便接著通過控制器在導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示屏中適配地圖顯示的投影視角。由此得到了將地圖顯示更精確地適配至觀察者的觀察視角。作為本發(fā)明的改進方案，能夠通過顯示屏中的菜單來配置所述控制器以調(diào)節(jié)虛擬攝像頭的投影視角，并且觀察者能夠通過在導(dǎo)航系統(tǒng)或控制器中的輸入來確定應(yīng)該如何在導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示屏中調(diào)節(jié)地圖顯示的投影視角。根據(jù)另一有利的實施形式，控制器能夠具有至少一個與反射鏡位置獲取裝置和/或與車輛的座位位置獲取裝置的連接，以便能夠根據(jù)反射鏡位置和/或座位位置來調(diào)節(jié)投影視角。所以能夠通過控制器來相應(yīng)地估計觀察者的頭部的位置(車輛中的反射鏡位置和/或座位位置將被適配至觀察者的頭部的位置)。例如，作為改進方案，控制器通過反射鏡位置獲取裝置和/或通過座位位置獲取裝置獲取的信息能夠疊加在(由傳感器獲取的)關(guān)于頭部的位置的信息之上。此外，還通過用于驅(qū)動具有顯示屏的導(dǎo)航系統(tǒng)的方法來解決本發(fā)明的任務(wù)，通過顯示屏三維地呈現(xiàn)地圖顯示，其中地圖顯示基于虛擬攝像頭的投影視角，通過虛擬攝像頭將地圖顯示呈現(xiàn)為虛擬影像，其中將虛擬攝像頭的投影視角調(diào)節(jié)成所述顯示屏的至少一個觀察者的觀察視角。在此，能夠借助于傳感器，尤其借助于攝像頭來獲取至少一個觀察者的頭部的位置。尤其地，為了確定觀察視角，能夠獲取至少一個觀察者的頭部(例如駕駛員的頭部、乘客的頭部)的位置。尤其地，依據(jù)本發(fā)明的方法還能夠借助于車輛中的反射鏡位置獲取裝置和/或座位位置獲取裝置來獲取或者估計駕駛員、乘客的頭部的位置。在此，能夠進行相應(yīng)的預(yù)編程，以便在確定的座位位置推測在相應(yīng)的位置處的頭部的位置。通過本發(fā)明的相應(yīng)的改進方案，能夠連續(xù)地實現(xiàn)對觀察者的頭部的位置的獲取，從而以觀察者的頭部的當(dāng)前位置來攜帶投影位置。因此，觀察者能夠移動其頭部，并且從其當(dāng)前的觀察視角而言，總可感覺到在導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示屏中的相應(yīng)的經(jīng)校正的投影視角，因此進一步改善了所提供的地圖顯示的質(zhì)量。此外，本發(fā)明涉及一種具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，以便當(dāng)計算機程序在計算機或相應(yīng)的控制器，尤其地在具有帶有前述特征的導(dǎo)航系統(tǒng)的裝置中實施時，執(zhí)行前述方法的步驟。


此外，下文根據(jù)附圖通過對本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的描述進一步解釋了本發(fā)明改善的措施，附圖中:圖1示出了具有顯示屏的導(dǎo)航系統(tǒng)的示意圖；圖2示出了具有投影視角的地圖顯示；圖3示出了具有本發(fā)明的特征的導(dǎo)航系統(tǒng)的示意圖；以及圖4示出了顯示屏和第一和第二觀察者的布置的示意圖，第一和第二觀察者從各自觀察視角同時觀察顯示屏。
具體實施例方式圖1和圖2示出了導(dǎo)航系統(tǒng)I，其具有顯示屏10。顯示屏10示例性地安置在虛擬攝像頭12的投影視角11中，并且在示意圖中被描述為導(dǎo)航系統(tǒng)I的組件。在地圖顯示13的顯示屏10中對于觀察者可見的圖像相應(yīng)于虛擬攝像頭12采集圖像的投影視角11。如果觀察者觀察顯示屏10，則以和由虛擬攝像頭12從投影視角11采集地圖顯示一樣的視角顯示地圖顯示13。在此，投影視角11僅以如所示的視野角α傾斜，其中虛擬攝像頭12中間地安置在視覺示出的三維的地圖顯示13的上方。如果導(dǎo)航系統(tǒng)I的顯示屏10例如安置在車輛的儀表板的中間，則車輛的駕駛員，乘客必須在與顯示屏10呈斜角的情況下進行觀察。由于為了在導(dǎo)航系統(tǒng)中描述立體的地圖，幾何對象的三維的坐標(biāo)必須投影至二維的屏幕上，因此如圖2所示地圖顯示13將相應(yīng)地顯得失真。由于虛擬攝像頭12的投影視角11不符合觀察者(例如車輛的駕駛員或乘客)的實際的觀察視角，將因此產(chǎn)生上述失真。圖3示出了另一具有顯示屏10的導(dǎo)航系統(tǒng)，通過該顯示屏三維地呈現(xiàn)地圖顯示
13。以側(cè)視圖示意性地描述了三維的地圖顯示13，并且觀察者(其從觀察視角14觀察地圖顯示13)將相應(yīng)地通過顯示屏視覺地感覺地圖顯示13。圖1的虛擬攝像頭12，通過其而因此實現(xiàn)的圖2的投影視角的顯示，相應(yīng)于依據(jù)本發(fā)明的觀察者15的頭部19的當(dāng)前位置，以便將虛擬攝像頭12的投影視角11調(diào)節(jié)至顯示屏10的觀察者15的觀察視角14。因此，不僅僅圖1的視野角α是用于改變地圖表示13的可調(diào)節(jié)的量，而且還能夠校正頭部19相對于顯示屏10的上表面的側(cè)傾斜，只要投影視角11跟著觀察者15的觀察視角14。例如，車輛中的導(dǎo)航系統(tǒng)I能夠大約嵌入在儀器固定裝置的中間。如果觀察者15坐在車輛的駕駛位置上，則觀察者15在斜視情況下觀察顯示屏10。在此，投影視角11適配觀察視角14，以便投影視角11和觀察視角14相互鄰近。因此，觀察者15的頭部19的位置最終呈現(xiàn)了虛擬攝像頭12的位置，參考圖1。作為示出的導(dǎo)航系統(tǒng)I的可能的改進方案，示意性地示出了傳感器17，其被構(gòu)造為用于獲取至少一個觀察者15的頭部19的位置，例如傳感器17能夠是攝像頭17。因此，能夠獲取頭部19相對于顯示屏10的位置，并且能夠相應(yīng)地跟蹤投影視角11。在此，示出了控制器18，其與傳感器17，例如與攝像頭17連接，并且控制器18用于根據(jù)觀察者15的頭部19的位置借助計算機數(shù)值地計算對投影視角11的調(diào)節(jié)。此外，控制器18與反射鏡位置獲取裝置20和與座位位置獲取裝置21連接，并且通過反射鏡位置獲取裝置20能夠獲取車輛的反射鏡22的位置，并且通過座位位置獲取裝置21能夠獲取座位23的位置?；诜瓷溏R位置獲取裝置20和座位位置獲取裝置21的信息，控制器18能夠計算觀察者15的頭部19的位置，并且控制器18能夠計算相應(yīng)于投影視角11的正確的顯示的虛擬攝像頭12的位置。圖4示出了具有顯示屏10的導(dǎo)航系統(tǒng)I的另一實施例，其中顯示屏10被實施為雙視圖顯示屏。這種顯示屏實現(xiàn)了從兩個不同的觀察視角14感覺顯示屏10中的圖像。作為導(dǎo)航系統(tǒng)I的顯示屏10的依據(jù)本發(fā)明的實施例，圖3的地圖顯示13既能夠從第一觀察視角14，也能夠從第二觀察視角14觀察。例如，觀察者15在左側(cè)，例如在駕駛員側(cè)，而觀察者15在右側(cè)，例如在車輛的乘客側(cè)。實施為雙視圖顯示屏的顯示屏10既實現(xiàn)了對于駕駛員15而言從第一觀察視角14的對地圖顯示13的觀察，又實現(xiàn)了對于乘客15而言從第二觀察視角14的對地圖顯示13的觀察。依據(jù)本發(fā)明，能夠既根據(jù)駕駛員的頭部19的位置又根據(jù)乘客的頭部19的位置來調(diào)節(jié)虛擬攝像頭12的位置，以便投影視角11既適配于第一觀察視角14又適配于第二觀察視角14。尤其地，還能夠為雙視圖顯示屏設(shè)置控制器18，并且能夠既為第一示出的觀察者15又為第二示出的觀察者15設(shè)置相應(yīng)的傳感器17，此外能夠為兩個觀察者15設(shè)置用于各自的反射鏡22和座位23的反射鏡位置獲取裝置20和座位位置獲取裝置21。本發(fā)明限于其實施而并不限于前述的優(yōu)選的實施例。相反能夠考慮多個變形，所述的解決方案的變形應(yīng)用在基本上不同類型的實施中。綜上，根據(jù)權(quán)利要求、說明書或附圖呈現(xiàn)的特征和/或優(yōu)點，包括結(jié)構(gòu)的細節(jié)、空間布置以及方法步驟，能夠既用于本身，又用于依據(jù)本發(fā)明的不同的組合。
權(quán)利要求
1.一種具有顯示屏(10)的導(dǎo)航系統(tǒng)(I)，通過所述顯示屏三維地呈現(xiàn)地圖顯示(13)，其中所述地圖顯示(13)基于虛擬攝像頭(12)的投影視角(11)，通過所述虛擬攝像頭將所述地圖顯示(13)呈現(xiàn)為虛擬影像，其中將所述虛擬攝像頭(12)的所述投影視角(11)調(diào)節(jié)成所述顯示屏(10)的至少一個觀察者(15)的觀察視角(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述顯示屏(10)被構(gòu)造為雙視圖顯示屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(I)，其特征在于， -將第一投影視角(11)調(diào)節(jié)成所述顯示屏(10)的第一觀察者(15)的觀察視角(14)；以及 -將第二投影視角(11)調(diào)節(jié)成所述顯示屏(10)的第二觀察者(15)的觀察視角(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(I)，其特征在于，設(shè)置至少一個傳感器(17)，其被構(gòu)造為獲取所述至少一個觀察者(15)的頭部(19)的位置，并且其中尤其通過攝像頭(17)來形成所述傳感器(17)，通過所述攝像頭(17)來記錄所述觀察者(15)的頭部(19)的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(I)，其特征在于，設(shè)置控制器(18)，其與所述至少一個傳感器(17)連接，其中所述控制器(18)被實施為用于根據(jù)所述頭部(19)的至少一個位置借助計算機數(shù)值地計算對所述至少一個投影視角(11)的調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的導(dǎo)航系統(tǒng)(I)，其特征在于，能夠通過所述顯示屏(10)中的菜單來配置所述控制器(18)以調(diào)節(jié)所述虛擬攝像頭(12)的所述投影視角(11)，和/或所述控制器(18)具有至少一個與反射鏡位置獲取裝置(20)和/或與車輛的座位位置獲取裝置(21)的連接，以便根據(jù)反射鏡位置和/或座位位置來調(diào)節(jié)所述投影視角(11)。
7.一種用于驅(qū)動具有顯示屏(10)的導(dǎo)航系統(tǒng)(I)的方法，通過所述顯示屏三維地呈現(xiàn)地圖顯示(13)，其中所述地圖顯示(13)基于虛擬攝像頭(12)的投影視角(11)，通過所述虛擬攝像頭將所述地圖顯示(13)呈現(xiàn)為虛擬影像，其中將所述虛擬攝像頭(12)的所述投影視角(11)調(diào)節(jié)成所述顯示屏(10)的至少一個觀察者(15)的觀察視角(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，借助于傳感器(17)，尤其借助于攝像頭(17)來獲取所述至少一個觀察者(15)的頭部(19)的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，為了確定所述觀察視角(14)，獲取所述至少一個觀察者(15)的頭部(19)的位置，尤其借助于反射鏡位置獲取裝置(20)和/或借助于車輛中的座位位置獲取裝置(21)來獲取。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法，其特征在于，連續(xù)地實現(xiàn)對所述觀察者(15)的頭部(19)的位置的獲取，從而以所述觀察者(15)的頭部(19)的當(dāng)前位置來攜帶所述投影位置(11)。
11.一種具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，以便當(dāng)計算機程序在計算機或相應(yīng)的控制器(18)，尤其是在具有根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的導(dǎo)航系統(tǒng)的裝置中實施時，執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項所述的方法的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及導(dǎo)航系統(tǒng)(1)和用于驅(qū)動具有顯示屏(10)的導(dǎo)航系統(tǒng)(1)的方法，通過顯示屏三維地呈現(xiàn)地圖顯示(13)。為了提供具有在導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示屏中改善的地圖顯示的導(dǎo)航系統(tǒng)以便觀察者在與顯示屏呈斜角的情況下更好地感覺到三維的地圖顯示，進行如下設(shè)置，地圖顯示(13)基于虛擬攝像頭(12)的投影視角(11)，通過該虛擬攝像頭將地圖顯示(13)呈現(xiàn)為虛擬影像，其中將虛擬攝像頭(12)的投影視角(11)調(diào)節(jié)成顯示屏(10)的至少一個觀察者(15)的觀察視角(14)。
文檔編號G01C21/36GK103162708SQ20121055864
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者A·弗里德里希斯, W·托特, D·施特勞斯, P·凱澤, C·諾伊曼, D·阿勒坎普 申請人:羅伯特·博世有限公司