CN102016505A - 用于轨道显示的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种设备，其包含：显示装置(14、240)，其用于显示图形信息；处理器(11、210)，其经布置以控制所述显示装置(14、240)显示所述图形信息；用于色彩映射信息(20)的存储装置(12、230)，所述信息(20)表示轨道的定向相关信息与色彩之间的关系；轨道-色彩模块(490)，其用于确定轨道的定向相关信息且根据所述所确定信息及所述色彩映射信息(20)而确定色彩，所述处理器(11、210)响应于所述轨道-色彩模块(490)以控制所述显示装置(14、240)至少部分地以所述所确定色彩显示图形元素。

Description

用于轨道显示的方法及设备
技术领域
本发明涉及用于显示轨道的方法及设备。明确地说(但并非排他性地)，本发明的实施例涉及用于指示轨道的定向相关信息且更明确地说用于同时指示多个轨道的定向相关信息的方法及设备。本发明的说明性实施例涉及便携式导航装置(所谓的PND)，明确地说，包括全球定位***(GPS)信号接收及处理功能性的PND。其它实施例更一般地涉及经配置以显示轨道的任何类型的处理装置，例如用以分析测得的或接收到的数据的数据处理***。
背景技术
轨道为二维工作空间中的路径。轨道可为离散化的或连续的，且可由物理过程(即，一个或一个以上参数的测量)产生或完全为抽象的。有时，例如在显示测得数据的指示时，有必要显示多个反平行轨道。在这些情形下，归因于(例如)轨道的表示至少部分地重叠而难以区分所述多个轨道中的每一者。
图1展示二十一个模拟交通工具轨道，其中每一轨道由逐段线性曲线表示。所述轨道是由按周期性间隔对每一交通工具的位置测量结果(其中包括随机误差)形成的。运动方向由每一曲线上按有规律的时间间隔重叠的箭头指示，所述箭头提供时间相依性速度的指示。然而，图1中展示的轨道中的一者是针对在与其它交通工具相反的方向中前进的交通工具。
难以个别地分辨重叠的轨道，且难以确定哪一轨道是针对方向错误的交通工具。对于此困难的一个解决方案将是使用较细的线表示每一轨道，且还可能是使符号更小，但最终轨道将变得难以辨认且无法传达所要的信息。
本发明的实施例的目标为至少减轻现有技术的问题中的一者或一者以上。
发明内容
为了此目标，本发明的目前优选实施例提供一种导航装置，所述导航装置包含：设备，所述设备包含：显示装置，其用于显示图形信息；处理器，其经布置以控制所述显示装置显示所述图形信息；特征在于，所述设备进一步包含：用于色彩映射信息的存储装置，所述信息表示轨道的定向相关信息与色彩之间的关系；轨道-色彩模块，其用于确定轨道的定向相关信息且根据所述所确定信息及所述色彩映射信息而确定色彩，所述处理器响应于所述轨道-色彩模块以控制所述显示装置至少部分地以所述所确定色彩显示图形元素。
本发明的另一实施例涉及一种图形显示方法，其特征在于：确定轨道的定向相关信息；确定对应于所述信息的色彩；至少部分地以所述所确定色彩在显示装置上显示图形元素。
本发明的又一实施例涉及包含一个或一个以上软件模块的计算机软件，所述一个或一个以上软件模块当在执行环境中被执行时可操作以致使处理器执行图形显示方法，所述方法的特征在于：确定轨道的定向相关信息；确定对应于所述信息的色彩；至少部分地以所述所确定色彩在显示装置上显示图形元素。
下文中陈述这些实施例的优点，且这些实施例中的每一者的另外细节及特征在随附附属项中及以下具体实施方式中的其它处定义。
附图说明
下文中将参看附图借助于说明性实例来描述本发明的教示的各种方面及体现那些教示的布置，在附图中：
图1为多个轨道的实例说明；
图2为根据本发明的实施例的计算装置的示意表示；
图3为根据本发明的实施例的属性-色彩映射信息的说明；
图4为由三个向量形成的实例轨道的说明；
图5为根据本发明的实施例的方法的说明；
图6为由本发明的实施例显示的多个轨道的说明；
图7为全球定位***(GPS)的示意说明；
图8为经布置以提供导航装置的电子组件的示意说明；
图9为导航装置可在无线通信信道上接收信息的方式的示意说明；
图10A及图10B为导航装置的说明性透视图；及
图11为所述导航装置所使用的软件的示意表示。
具体实施方式
现将参考数据分析***来描述本发明的实施例。然而，将认识到，可想到本发明的其它实施例，所述实施例显示一个或一个以上轨道的定向相关信息的指示。举例来说，本发明的实施例为指示轨道的方向或斜率的计算装置。此外，将参考由参数化路径形成的轨道来描述本发明的实施例，其中参数为时间且轨道为离散化位置测量结果，但将理解，可考虑其它参数及离散化值。
图2展示用于显示从一个或多个导航装置接收到的路线数据的计算装置10。所述计算装置10包含CPU 11，其操作性地连接到存储器12、一个或一个以上I/O装置13、显示器14及网络通信接口15。所述计算装置10可为桌上型计算机、便携式计算装置或由多个基于网络的组件形成的计算装置，其中，举例来说，所述显示器14与所述CPU 11通信，但可不必为与CPU 11相同的物理装置的部分。将认识到，计算装置10的组成仅为说明性的且可进行各种改变。
计算装置10经布置以通过网络通信接口15从服务器计算机(未图示)接收来自所述一个或一个以上导航装置(未图示)的路线数据。或者，计算装置10可直接从所述一个或一个以上导航装置接收路线数据，即，计算装置10可作为所述服务器与所述导航装置通信。在两种情况下，计算装置10经布置以存取路线数据以用于在显示装置14上向用户显示。路线数据包括按周期性间隔的每一导航装置的位置信息。举例来说，路线数据可包含按预定时间间隔的每一导航装置在预定坐标系中的位置。以此方式，每一对位置之间的距离允许确定导航装置(及携载所述导航装置的交通工具或人员)在所述对位置之间的平均速度。此外，还可确定导航装置在所述对位置之间的平均方向或前进方向。
计算装置10经布置以在显示装置14上显示根据每一导航装置的位置信息而确定的一个或一个以上轨道的指示。轨道可由参数化坐标对形成。在此情况下，轨道指示每一导航装置所遵循的路线。在显示装置14上用色彩显示每一轨道，且每一轨道的局部色彩(所述局部色彩为在所述轨道的局部处的色彩，即，与所述轨道的所述部分有关)指示所述轨道的局部方向。也就是说，每一轨道的局部色彩是基于所述轨道在所述点处的局部方向或前进方向而加以确定的。在本发明的实施例中可考虑轨道的其它定向相关属性，例如轨道的局部斜率。
为了确定在轨道上的多个点中的一者处的局部色彩，计算装置10的存储器12存储将角方向映射到色彩的信息。图3提供存储于存储器12中的色彩映射信息20的实例说明。如图3中所示，将色彩映射信息20说明为圆环或圆圈，其色彩在圆环各处连续变化。也就是说，圆环的色彩在其各处改变，使得圆环上的每一径向位置为独特色彩。以此方式，对于根据圆环的中心及预定参考向量而确定的任何旋转角度(例如，0°为直角)，可针对所述角度确定独特色彩。以此方式，具有给定色彩的所显示图形元素向用户提供其移动方向或前进方向的指示。在其它实施例中，色彩映射信息可使定向相关属性与色彩有关，例如使斜率与色彩有关。
在一些实施例中，可通过选择多个参考角度以使其各自具有参考色或基色来确定色彩映射信息20。举例来说，图3中展示的色彩映射信息20包含三个基色：红色30、绿色40及蓝色50。在图3中展示的此实施例中，基色30、40、50是按120°间隔平均地分布于所述圆环各处。然而，将认识到，可选择基色的其它分布及数目。在每一基色之间，圆环的色彩在两个邻接的基色之间改变或过渡(即，色彩渐变)。色彩可经由各种程度的S形以逐步方式或以线性方式改变。举例来说，介于红色30与绿色40之间的区域35在红色与绿色之间平滑地渐变，从而导致圆环在其之间的一点处具有橙色。类似地，圆环的介于绿色30与蓝色40之间的区域45在绿色与蓝色之间平滑地渐变，从而导致在其之间的一点处的水绿色，且介于蓝色40与红色20之间的区域55为紫色。虽然参考多个基色来描述色彩映射信息，但在其它实施例中，可以其它方式(例如，通过数学换算)实现具有360°的周期的非恒定周期性角度到色彩映射。
在图3中，已针对色彩映射信息20选择三个基色30、40、50。然而，将认识到，可选择任何数目的两个或两个以上基色，但在仅有两个基色的情况下，如果基色按180°间隔而均匀地分布，则不可能区分相反的方向。虽然图3将方向到色彩映射信息20说明为圆环，但可将所述信息以任何形式存储于存储器12中。在一个实施例中，将色彩映射信息20以查找表的形式存储于存储器12中，对照所述查找表，可针对给定角度确定色彩。在另一实施例中，存储器12存储换算方程式，所述方程式将(例如)角度换算成CMYK值。向量的角度的确定及对应于所述角度的色彩的确定由操作以控制计算装置的CPU 11的方向到色彩模块执行。所述色彩随角度平滑地改变且相反的方向具有不同的色彩以便允许对其进行区分是优选的，但不是必要的。更优选地，相反的方向具有如人类察觉到的对比色，且相反的方向在显示技术的限度内具有独特的色彩。
图4说明通过CPU 11的控制而显示于显示器14上的离散化轨道60。所述轨道60由按单位时间间隔的四个所记录位置形成，在所述四个所记录位置之间可确定三个向量61、62、63，其表示导航装置在所示箭头的方向中的移动。
现将参看图5描述显示所述三个向量61、62、63的方法70。所述方法在步骤71中开始。在步骤72中，选择形成将显示的轨道的至少一部分的向量。举例来说，为了显示图4中的轨道，在步骤72中可选择介于第一与第二位置测量结果之间的第一向量61。在步骤73中，确定所述向量61的角度。可在向量61与参考向量(例如，从与显示屏幕成固定关系的特定参考方向(在显示屏幕的平面中)逆时针方向(如显示屏幕的用户所见)测得的平面角度)之间确定所述向量的角度。在一些实施例中，参考方向为直角。然而，可使用其它参考方向。在步骤74中，基于存储于存储器12中的色彩映射信息20而确定对应于所确定角度的色彩。举例来说，步骤74可包含：CPU 11检查存储于存储器12中的查找表以确定对应于选定向量61的角度的色彩。接着以所确定色彩在显示器14上显示所述向量61或其指示。在步骤76中，确定所显示向量61是否为将显示的最后向量。如果向量61为轨道60中的最后向量，则方法在步骤76中结束。如果向量61并非为轨道60中的最后向量，则方法移到步骤72，在步骤72中，选择新的向量(例如，下一个向量62)。以此方式，将轨道60的每一向量61、62、63以对应于所述相应向量的方向的色彩显示于显示器14上。在一些实施例中，至少部分透明地显示每一轨道。也就是说，下伏的一个或一个以上轨道可为透过上覆的轨道而部分可见的。此外，在一些实施例中，确定背景色(所述多个轨道显示于其上)，使得当一个以上轨道相互覆盖时，部分透明的轨道的色彩不太可能混合且部分透明的轨道不太可能采用与背景的色彩类似的色彩。
图6(a)展示根据本发明的实施例而显示的图1的二十一个模拟交通工具轨道80。图6(b)展示在图6(a)中展示的轨道的放大部分。所述放大部分表示两条主要道路之间的叉路。为了辅助对本发明的理解，尤其是在以灰阶重现所述图式时，图6(a)及图6(b)已经标有对形成所述轨道的向量的局部色彩的指示。从图6(a)及图6(b)将理解，每一向量采用在图3中展示的圆环上的对应于所述向量的方向的色彩。
特别参看图6(b)，可看出，轨道81中的一者(“相反轨道”)在与其它轨道的方向大体相反的方向上行进。实例轨道经指示为82。在图6(b)中所指示的点处，所述相反轨道包括采用在图3的圆环中的对应于大体向上方向的大体红色的向量。相反，实例轨道82具有采用在图3的圆环中的对应于大体向下方向的大体蓝色的向量。有利的是，本发明的实施例致使所述相反轨道81可易于与其它轨道区分开来(即使在所述轨道相互覆盖时)。
虽然已参考由多个离散向量形成的轨道描述了本发明的实施例，其中每一向量是根据其局部方向加以着色，但可想到其它实施例，其中连续轨道(即，并非由离散向量形成)是以连续改变的方式加以着色。也就是说，轨道在每一点处的色彩是根据在轨道上的所述点处的正切向量的方向加以确定。在一些实施例中，轨道的色彩可按周期性间隔加以确定，且在那些间隔之间的轨道的色彩为介于所述邻接的所确定色彩之间的渐变式改变。此外，可想到其中图形特征(例如，物理实体的当前位置的指示)以对应于其移动方向的色彩加以指示的本发明的实施例。举例来说，可使用多个先前位置测量结果来确定平均移动方向，且可以对应色彩指示所述平均移动方向。
本发明的实施例可为能够在显示装置上显示参数化坐标对的***或装置，其中坐标为显示装置的坐标。坐标对可表示投影到WGS(世界测地***)84椭圆体上且随后显示于显示装置上的三维GPS得出的测量结果。然而，在其它实施例中，坐标对可表示对照例如时间等索引在显示装置上绘制的模拟或测得参数，例如，证券市场价格或其它值。
现将参考图2的设备描述本发明的另一实施例。设备10经布置以在显示器14上显示表示例如sin(x)或cos(x)等连续数学函数的轨道。将认识到，所述特定函数仅为说明性的且在其它实施例中可为测得参数(例如交通工具的速度)的表示、对多个测得值的数学近似，或模拟值的表示。在一个实施例中，CPU 11经布置以操作性地确定在轨道的一个或一个以上点处的轨道的切线的斜率。可在轨道的所述点中的每一者处通过微分来确定斜率。在其它实施例中，CPU 14经布置以操作性地通过确定在所述点中的每一者处的轨道的切线的角度来确定在所述轨道的每一点处的斜率，其中可通过tan(角度)来计算斜率。接着由CPU参考色彩映射信息20来确定将在显示器14上表示所述切线所用的色彩，以确定对应于所述斜率的色彩。接着可参考邻接的所确定色彩来确定在斜率已得以确定的所述点之间的轨道的色彩。在一些实施例中，可考虑斜率的象限。举例来说，同一量值的相反向量具有同一斜率，通过考虑轨道的相应象限或那些轨道的切线，可将在相反的方向中的相等斜率加以区分且根据其相反的方向加以着色。
可将本发明的实施例设想为道路交通分析***10，其中显示装置14显示一个或一个以上交通工具的位置或路径的指示。数据可基于从一个或一个以上能够确定其当前位置的交通工具内装置(例如，基于卫星的导航装置)接收到的数据。类似地，可将本发明的实施例设想为空中交通控制或监视***，其中每一显示装置14显示一个或一个以上飞行器的位置或路径的指示。有利的是，在这些情形下，显示移动实体(例如，交通工具或飞行器)的当前位置或路径的指示允许用户易于区分在同一方向中移动的那些实体与具有不同方向的那些实体(即使在同时显示多个指示时)。
本发明的实施例可为便携式导航装置。
包括GPS(全球定位***)信号接收及处理功能性的便携式导航装置(PND)是众所周知的，且广泛用作车内或其它交通工具导航***。
一般来说，现代PND包含处理器、存储器(易失性存储器及非易失性存储器中的至少一者，且通常所述两者)以及存储于所述存储器内的地图数据。处理器与存储器协作以提供执行环境，在所述执行环境中可建立软件操作***，且另外，常常提供一个或一个以上额外软件程序以使得能够控制PND的功能性且提供各种其它功能。
通常，这些装置进一步包含：一个或一个以上输入接口，其允许用户与所述装置交互并控制所述装置；以及一个或一个以上输出接口，借助于所述输出接口可将信息中继给用户。输出接口的说明性实例包括视觉显示器及用于声频输出的扬声器。输入接口的说明性实例包括一个或一个以上物理按钮，其用以控制所述装置的开/关操作或其它特征(如果所述装置经内建于交通工具内，则所述按钮没有必要位于所述装置自身上，而是可位于方向盘上)；以及麦克风，其用于检测用户话语。在特别优选的布置中，可将输出接口显示器配置为触敏式显示器(借助于触敏式覆盖物或以其它方式)以额外地提供输入接口，用户可借助于所述输入接口而通过触摸来操作所述装置。
这种类型的装置还将通常包括：一个或一个以上物理连接器接口，借助于所述物理连接器接口可将电力及(任选地)数据信号发射到所述装置以及从所述装置接收电力及(任选地)数据信号；以及(任选地)一个或一个以上无线发射器/接收器，其用以允许经由蜂窝式电信以及其它信号及数据网络(例如，Wi-Fi、Wi-Max GSM等)进行通信。
这种类型的PND装置还包括GPS天线，借助于所述GPS天线可接收卫星广播信号(包括位置数据)且随后对其进行处理以确定所述装置的当前位置。
PND装置还可包括电子陀螺仪及加速表，其产生的信号可经处理以确定当前角加速度及线加速度，并且又，且结合从GPS信号导出的位置信息，确定装置及(因此)其中安装所述装置的交通工具的速度及相对位移。通常，所述特征最常见地提供于交通工具内导航***中，但还可提供于PND装置中(如果此举是有利的话)。
所述PND的效用主要表现在其确定第一位置(通常，出发或当前位置)与第二位置(通常，目的地)之间的路线的能力。这些位置可由装置的用户通过各种各样不同方法中的任一者来输入，例如通过邮政编码、街道名及门牌号、先前存储的“众所周知”目的地(例如著名位置、城市位置(例如体育场或游泳池)或其它关注点)以及喜爱的或最近去过的目的地。
通常，通过用于根据地图数据来计算出发地址位置与目的地地址位置之间的“最佳”或“最优”路线的软件来启用所述PND。“最佳”或“最优”路线是基于预定标准来确定的且没有必要是最快或最短路线。对引导驾驶员所沿着的路线的选择可能是非常复杂的，且所选择的路线可考虑到现有的、预测的以及动态及/或无线地接收到的交通及道路信息、关于道路速度的历史信息以及驾驶员对于确定道路选项的因素的自身偏好(举例来说，驾驶员可指定路线不应包括高速公路或收费道路)。
此外，所述装置可持续监视道路及交通条件，且由于改变的条件而提供或选择改变剩余行程将经由其进行的路线。基于各种技术(例如，移动电话数据交换、固定相机、GPS车队跟踪)的实时交通监视***正用来识别交通延迟及将信息馈送到通知***中。
这种类型的PND通常可安装在交通工具的仪表板或挡风玻璃上，但还可形成为交通工具无线电的机载计算机的一部分或实际上形成为交通工具本身的控制***的一部分。导航装置还可为手持式***(例如PDA(便携式数字助理)、媒体播放器、移动电话等)的一部分，且在这些情况下，手持式***的常规功能性借助于将软件安装于装置上而得以延伸以便执行路线计算及沿着计算出的路线导航两者。
路线规划及导航功能性还可由运行适当软件的桌上型或移动计算资源来提供。举例来说，皇家汽车俱乐部(Royal Automobile Club，RAC)在http://www.rac.co.uk处提供在线路线规划及导航设施，所述设施允许用户输入出发点及目的地，于是用户的PC所连接到的服务器计算路线(其各方面可为用户指定的)，产生地图，并产生一组详尽的导航指令以用于将用户从所选择的出发点引导到所选择的目的地。所述设施还提供对计算出的路线的伪三维渲染及路线预览功能性，所述路线预览功能性模拟用户沿着所述路线行进，且进而向用户提供对计算出的路线的预览。
在PND的上下文中，一旦已计算出了路线，用户便与导航装置交互以任选地从所建议路线的列表中选择所要的计算出的路线。任选地，用户可干涉或引导路线选择过程，例如通过指定对于特定行程应避免或必须遵循某些路线、道路、位置或标准。PND的路线计算方面形成一个主要功能，且沿着此路线导航为另一主要功能。
在沿着计算出的路线导航期间，所述PND通常提供视觉及/或声频指令以沿着所选择的路线将用户引导到那条路线的终点，即所要的目的地。PND还通常在导航期间在屏幕上显示地图信息，所述信息在屏幕上经定期更新，使得所显示的地图信息表示装置的当前位置且因此表示用户或用户交通工具的当前位置(如果装置正用于交通工具内导航的话)。
在屏幕上显示的图标通常指示当前装置位置且居中，其中还显示当前装置位置附近的当前及周围道路的地图信息以及其它地图特征。另外，可任选地在位于所显示地图信息上方、下方或一侧的状态栏中显示导航信息，导航信息的实例包括到用户需要采取的与当前道路的下一偏离的距离，其中所述偏离的性质可能由暗示特定偏离类型(例如，左转弯或右转弯)的进一步图标来表示。导航功能还确定声频指令的内容、持续时间及定时，可借助于所述声频指令来沿着路线引导用户。如可了解的，例如“100m后左转”等简单指令需要大量处理及分析。如先前提及的，用户与装置的交互可通过触摸屏或者另外地或替代地通过操纵杆安装式遥控器、通过语音激活或通过任何其它适合方法来进行。
所述装置所提供的另一重要功能是在以下事件中进行自动路线重新计算：用户在导航期间偏离先前计算出的路线(意外地或故意地)；实时交通条件指示替代路线将更有利且所述装置适宜地经启用以自动辨识所述条件，或者如果用户出于任何原因而主动地致使装置执行路线重新计算。
还已知允许按用户定义的标准来计算路线；举例来说，用户可能更喜欢由装置计算风景路线，或者可能希望避开可能发生、预计会发生或当前正发生交通拥挤的任何道路。装置软件将接着计算各种路线且更青睐于沿着其路线包括最高数目的经标记为(例如)具有优美风景的关注点(称为POI)的路线，或者通过使用指示特定道路上的正在发生的交通条件的所存储信息，按照可能拥挤或由于拥挤而引起的延迟的等级来将计算出的路线进行排序。其它基于POI及基于交通信息的路线计算以及导航标准也是可能的。
虽然路线计算及导航功能对于PND的总体效用来说是基本的，但有可能将装置纯粹用于信息显示或“自由驾驶”，在“自由驾驶”中仅显示与当前装置位置相关的地图信息，且在“自由驾驶”中尚未计算出任何路线且装置当前不执行导航。此操作模式通常适用于当用户已经知道需要沿其行进的路线且不需要导航辅助时。
上述类型的装置(例如，由汤姆汤姆国际私人有限公司(TomTom International B.V.)制造并供应的型号720T)提供用于使得用户能够从一个位置导航到另一位置的可靠方式。
图7说明可由导航装置使用的全球定位***(GPS)的实例性视图。所述***是已知的且用于多种用途。一般来说，GPS为基于卫星无线电的导航***，其能够为无限数目的用户确定连续位置、速度、时间及(在一些例子中)方向信息。先前称为NAVSTAR的GPS并入有在极其精确的轨道中绕地球运转的多个卫星。基于这些精确轨道，GPS卫星可将其位置中继到任何数目的接收单元。
当经专门配备以接收GPS数据的装置开始扫描射频以查找GPS卫星信号时实施GPS***。在从GPS卫星接收到无线电信号后，所述装置经由多种不同常规方法中的一者来确定所述卫星的精确位置。在大多数情况下，所述装置将继续扫描以查找信号，直到其已获得至少三个不同的卫星信号为止(请注意，通常并不(但可以)使用其它三角测量技术用仅两个信号来确定位置)。通过实施几何三角测量，接收器利用三个已知位置来确定其自身相对于卫星的二维位置。这可以已知方式来完成。另外，获得第四卫星信号将允许接收装置通过相同的几何计算以已知方式来计算其三维位置。位置及速度数据可由无限数目的用户连续地实时更新。
如图7中所示，GPS***大体上由参考数字100表示。多个卫星120处于围绕地球124的轨道中。每一卫星120的轨道未必与其它卫星120的轨道同步，且实际上很可能不同步。GPS接收器140经展示为从各种卫星120接收扩频GPS卫星信号160。
从每一卫星120连续地发射的扩频信号160利用通过极其准确的原子钟实现的高度准确的频率标准。每一卫星120作为其数据信号发射160的一部分而发射指示所述特定卫星120的数据流。相关领域的技术人员了解到，GPS接收器装置140通常获得来自至少三个卫星120的扩频GPS卫星信号160以供所述GPS接收器装置140通过三角测量来计算其二维位置。额外信号的获得(其产生来自总共四个卫星120的信号160)准许GPS接收器装置140以已知方式来计算其三维位置。
图8是以方框组件格式的对根据本发明的优选实施例的导航装置200的电子组件的说明性表示。应注意，导航装置200的框图并不包括所述导航装置的所有组件，而是仅表示许多实例性组件。
导航装置200位于外壳(未图示)内。所述外壳包括连接到输入装置220及显示屏幕240的处理器210。输入装置220可包括键盘装置、语音输入装置、触摸面板及/或用于输入信息的任何其它已知输入装置；且显示屏幕240可包括任何类型的显示屏幕，例如LCD显示器。在特别优选的布置中，输入装置220及显示屏幕240经集成为集成式输入及显示装置，所述集成式输入及显示装置包括触摸垫或触摸屏输入，使得用户仅需触摸显示屏幕240的一部分便可选择多个显示选项中的一者或激活多个虚拟按钮中的一者。
所述导航装置可包括输出装置260，例如声频输出装置(例如，扬声器)。因为输出装置260可向导航装置200的用户产生声频信息，所以同样应了解，输入装置240可包括麦克风以及用于接收输入语音命令的软件。
在导航装置200中，处理器210经由连接225而操作性地连接到输入装置220且经设定以经由连接225从输入装置220接收输入信息，且经由输出连接245而操作性地连接到显示屏幕240及输出装置260中的至少一者以将信息输出到所述至少一者。另外，处理器210经由连接235而可操作地耦合到存储器资源230，且进一步适于经由连接275从输入/输出(I/O)端口270接收信息/将信息发送到输入/输出(I/O)端口270，其中I/O端口270可连接到在导航装置200外部的I/O装置280。存储器资源230包含(例如)易失性存储器(例如随机存取存储器(RAM))及非易失性存储器(例如，数字存储器，例如快闪存储器)。外部I/O装置280可包括(但不限于)外部收听装置，例如耳机。到I/O装置280的连接可进一步为到任何其它外部装置(例如汽车立体声单元)的有线或无线连接，用于免持式操作及/或用于(例如)语音激活式操作、用于到耳机或头戴式耳机的连接及/或用于到(例如)移动电话的连接，其中移动电话连接可用以在导航装置200与(例如)因特网或任何其它网络之间建立数据连接且/或用以经由(例如)因特网或某种其它网络建立到服务器的连接。
图8进一步说明处理器210与天线/接收器250之间经由连接255的操作性连接，其中天线/接收器250可为(例如)GPS天线/接收器。将了解到，为了说明而示意性地组合由参考数字250表示的天线与接收器，但天线及接收器可为分开定位的组件，且天线可为(例如)GPS片状天线或螺旋天线。
另外，所属领域的技术人员将了解，图8中所示的电子组件以常规方式由电源(未图示)供电。如所属领域的技术人员将了解的，图8中所示的组件的不同配置被视为属于本申请案的范围内。举例来说，图8中所示的组件可经由有线及/或无线连接等相互通信。因此，本申请案的导航装置200的范围包括便携式或手持式导航装置200。
另外，图8的便携式或手持式导航装置200可以已知方式连接或“对接”到交通工具，例如自行车、摩托车、汽车或船。此导航装置200接着可针对便携式或手持式导航用途而从对接位置移除。
现参看图9，导航装置200可经由移动装置(未图示)(例如移动电话、PDA及/或具有移动电话技术的任何装置)建立与服务器302的“移动”或电信网络连接，从而建立数字连接(例如经由(例如)已知的蓝牙技术的数字连接)。此后，通过其网络服务提供商，移动装置可建立与服务器302的网络连接(例如，通过因特网)。如此，在导航装置200(当其独自及/或在交通工具中行进时，其可为且通常为移动的)与服务器302之间建立“移动”网络连接以便为信息提供“实时”或至少非常“新式的”网关。
使用(例如)因特网(例如万维网)来建立移动装置(经由服务提供商)与例如服务器302等另一装置之间的网络连接可以已知方式来完成。举例来说，这可包括TCP/IP分层协议的使用。移动装置可利用任何数目的通信标准，例如CDMA、GSM、WAN等。
如此，可利用经由数据连接(例如，经由移动电话或导航装置200内的移动电话技术)所实现的因特网连接。针对此连接，建立服务器302与导航装置200之间的因特网连接。这可(例如)通过移动电话或其它移动装置及GPRS(通用包无线电服务)连接(GPRS连接是由电信运营商提供的用于移动装置的高速数据连接；GPRS是用以连接到因特网的方法)来完成。
导航装置200可进一步经由(例如)现有的蓝牙技术以已知方式来完成与移动装置的数据连接且最终完成与因特网及服务器302的数据连接，其中数据协议可利用任何数目的标准，例如GSRM、用于GSM标准的数据协议标准。
导航装置200可在导航装置200本身内包括其自身的移动电话技术(例如，包括天线，或者任选地使用导航装置200的内部天线)。导航装置200内的移动电话技术可包括如上指定的内部组件，且/或可包括可***式卡(例如，订户身份模块或SIM卡)，连同(例如)必要的移动电话技术及/或天线。如此，导航装置200内的移动电话技术可类似地经由(例如)因特网以与任何移动装置的方式类似的方式来建立导航装置200与服务器302之间的网络连接。
对于GRPS电话设定，可使用具备蓝牙功能的导航装置来配合移动电话模型、制造商等的不断改变的频谱正确地工作，举例来说，模型/制造商特定设定可存储于导航装置200上。可更新针对此信息而存储的数据。
在图9中，导航装置200被描绘为与服务器302经由一般通信信道318通信，所述一般通信信道318可由许多不同布置中的任一者来实施。当在服务器302与导航装置200之间建立经由通信信道318的连接(请注意，此连接可为经由移动装置的数据连接、经由个人计算机经由因特网的直接连接等)时，服务器302与导航装置200可通信。
除了可能未说明的其它组件之外，服务器302还包括处理器304，所述处理器304操作性地连接到存储器306且经由有线或无线连接314进一步操作性地连接到大容量数据存储装置312。处理器304进一步操作性地连接到发射器308及接收器310，以经由通信信道318将信息发射到导航装置200及从导航装置200发送信息。所发送及所接收的信号可包括数据、通信及/或其它传播信号。可根据对于导航装置200的通信设计中所使用的通信要求及通信技术来选择或设计发射器308及接收器310。另外，应注意，可将发射器308及接收器310的功能组合为信号收发器。
服务器302进一步连接到(或包括)大容量存储装置312，请注意，大容量存储装置312可经由通信链路314耦合到服务器302。大容量存储装置312含有大量导航数据及地图信息，且可同样为与服务器302分离的装置，或者可并入到服务器302中。
导航装置200适于通过通信信道318而与服务器302通信，且包括如先前关于图8所描述的处理器、存储器等以及发射器320及接收器322以通过通信信道318发送及接收信号及/或数据，请注意，这些装置可进一步用于与除服务器302以外的装置进行通信。另外，根据对于导航装置200的通信设计中所使用的通信要求及通信技术来选择或设计发射器320及接收器322，且可将发射器320及接收器322的功能组合为单一收发器。
存储于服务器存储器306中的软件为处理器304提供指令且允许服务器302向导航装置200提供服务。由服务器302提供的一个服务涉及处理来自导航装置200的请求及将导航数据从大容量数据存储装置312发射到导航装置200。由服务器302提供的另一服务包括对于所要应用使用各种算法来处理导航数据及将这些计算的结果发送到导航装置200。
通信信道318大体上表示连接导航装置200与服务器302的传播媒体或路径。服务器302及导航装置200两者均包括用于通过所述通信信道发射数据的发射器及用于接收已通过所述通信信道发射的数据的接收器。
通信信道318不限于特定通信技术。另外，通信信道318不限于单一通信技术；也就是说，信道318可包括使用多种技术的若干通信链路。举例来说，通信信道318可适于提供用于电通信、光学通信及/或电磁通信等的路径。如此，通信信道318包括(但不限于)下列各项中的一者或其组合：电路、例如电线及同轴电缆等电导体、光纤电缆、转换器、射频(RF)波、大气、真空等。此外，通信信道318可包括中间装置，例如路由器、转发器、缓冲器、发射器及接收器。
在一个说明性布置中，通信信道318包括电话及计算机网络。此外，通信信道318可能能够适应例如射频、微波频率、红外通信等无线通信。另外，通信信道318可适应卫星通信。
通过通信信道318所发射的通信信号包括(但不限于)如对于给定通信技术可能要求或需要的信号。举例来说，所述信号可适于在例如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)、全球移动通信***(GSM)等蜂窝式通信技术中使用。可通过通信信道318发射数字及模拟信号两者。这些信号可为如所述通信技术可能需要的经调制、经加密及/或经压缩的信号。
服务器302包括可由导航装置200经由无线信道接入的远程服务器。服务器302可包括位于局域网(LAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)等上的网络服务器。
服务器302可包括例如桌上型或膝上型计算机等个人计算机，且通信信道318可为连接在个人计算机与导航装置200之间的电缆。或者，可将个人计算机连接在导航装置200与服务器302之间以在服务器302与导航装置200之间建立因特网连接。或者，移动电话或其它手持式装置可建立到因特网的无线连接，以用于经由因特网将导航装置200连接到服务器302。
可经由信息下载为导航装置200提供来自服务器302的信息，所述信息下载可自动地或在用户将导航装置200连接到服务器302后周期性地更新且/或可在经由(例如)无线移动连接装置及TCP/IP连接在服务器302与导航装置200之间进行较恒定或频繁的连接后更为动态。对于许多动态计算，服务器302中的处理器304可用于处置大量的处理需要，然而，导航装置200的处理器210还可时常独立于到服务器302的连接而处置许多处理及计算。
如以上图8中所指示，导航装置200包括处理器210、输入装置220及显示屏幕240。输入装置220及显示屏幕240经集成为集成式输入及显示装置以实现信息输入(经由直接输入、菜单选择等)及信息显示(例如通过触摸面板屏幕)两者。如所属领域的技术人员众所周知的，此屏幕可为(例如)触摸输入LCD屏幕。另外，导航装置200还可包括任何额外输入装置220及/或任何额外输出装置241，例如音频输入/输出装置。
图10A及图10B为导航装置200的透视图。如图10A中所示，导航装置200可为包括集成式输入及显示装置290(例如，触摸面板屏幕)及图2的其它组件(包括但不限于内部GPS接收器250、微处理器210、电源、存储器***230等)的单元。
导航装置200可搁置于臂292上，所述臂292本身可使用吸盘294而紧固到交通工具仪表板/窗/等。此臂292为导航装置200可对接到的对接台的一个实例。
如图10B中所示，导航装置200可对接或通过(例如)将导航装置292搭扣连接到对接台的臂292来以其它方式连接到对接台的臂292。导航装置200可接着可在臂292上旋转，如图10B的箭头所示。为了释放导航装置200与对接台之间的连接，(例如)可按压导航装置200上的按钮。用于将导航装置耦合到对接台及将导航装置从对接台去耦的其它同样合适的布置是所属领域的技术人员众所周知的。
现参看附图中的图11，存储器资源230存储引导加载器程序(未图示)，所述引导加载器程序由处理器210执行以便从存储器资源230加载操作***470以用于由功能硬件组件460执行，所述操作***470提供应用软件480可在其中运行的环境。操作***470用以控制功能硬件组件460且驻留于应用软件480与功能硬件组件460之间。应用软件480提供操作环境，其包括支持导航装置200的核心功能(例如，地图检视、路线规划、导航功能及与此相关联的任何其它功能)的GUI。根据本发明的优选实施例，此功能性的部分包含轨道-色彩显示模块490。所述轨道-色彩模块490以指示局部定向相关信息(例如，轨道的局部前进方向、方向或斜率，如先前参看图1到图6所解释)的色彩来实施轨道的显示。
在一个实施例中，导航装置200经布置以用色彩显示交通信息，所述色彩允许对交通延迟的方向的识别。举例来说，导航装置可经由通信信道从服务器302接收交通信息。轨道-色彩模块490操作性地控制导航装置200的处理器210在显示装置240上显示(例如)在地图数据的区域上的交通延迟的指示。为了允许用户区分交通延迟的方向，即，交通延迟是否正影响在道路上的第一方向而不是相反的第二方向中的交通，轨道-色彩模块490根据交通延迟的方向来确定视觉交通延迟通知的色彩。轨道-色彩模块490可通过将其上交通被延迟的道路的方向与如图3中所描绘的色彩映射信息进行比较来确定所述色彩。以此方式，如果用户检视地图数据的大区域而使得多个交通延迟指示重叠，则用户仍能够确定交通延迟的方向。在本发明的一些实施例中，可根据交通延迟的严重性来确定交通延迟指示的强度或亮度。举例来说，可将10分钟的交通延迟显示为具有亮度级X，而可将30分钟的交通延迟显示为具有亮度级Y，其中Y为比X大的强度。
在本发明的另一实施例中，导航装置200经布置以接收指示一个或一个以上实体中的每一者的位置的信息。在一个实施例中，所述实体为经布置以经由通信信道318向服务器302周期性地报告其位置的其它导航装置。包含轨道-色彩模块490的另一导航装置200经布置以从服务器302接收识别一个或一个以上其它导航装置200的相应位置的位置信息。接收所述位置信息的导航装置200经布置以在显示装置上显示包括其它导航装置中的一者或一者以上的位置的指示的地图数据，其中所述指示具有根据所述指示的移动方向而确定的色彩。举例来说，如果位置信息指示导航装置200已从上一次更新时的第一位置移动到第二位置，则轨道-色彩模块490经布置以确定导航装置200的第一位置与第二位置之间的向量的方向或斜率且根据所述所确定方向而确定显示所述导航装置的位置的指示所用的色彩。
现将特定参考PND来描述本发明的实施例。然而，应记住，本发明的教示不限于PND，而实际上，本发明的教示普遍地适用于经配置以执行导航软件以便提供路线规划及导航功能性的任何类型的处理装置。因此，由此可见，在本申请案的上下文中，导航装置既定包括(但不限于)任何类型的路线规划及导航装置，而不管所述装置是体现为PND、内建于交通工具中的导航装置，还是实际上体现为执行路线规划及导航软件的计算资源(例如，桌上型或便携式个人计算机(PC)、移动电话或便携式数字助理(PDA))。
还将了解，虽然至此已描述了本发明的各种方面及实施例，但本发明的范围不限于本文中所阐述的特定布置，而是扩展为涵盖属于所附权利要求书的范围内的所有布置以及对其的修改及更改。
举例来说，虽然在前述详细描述中描述的实施例参考GPS，但应注意，导航装置可利用任何种类的位置感测技术作为对GPS的替代方案(或实际上，除了GPS以外)。举例来说，导航装置可利用使用其它全球导航卫星***，例如欧洲伽利略(Galileo)***。同样，其不限于基于卫星，而是可易于使用基于地面的信标或使得装置能够确定其地理位置的任何其它种类的***来起作用。
所属领域的技术人员还将很好了解到，虽然优选实施例借助于软件来实施某些功能性，但所述功能性可同样仅以硬件(例如，借助于一个或一个以上ASIC(专用集成电路))来实施或实际上由硬件与软件的混合物来实施。如此，不应将本发明的范围解释为仅限于以软件来实施。
最后，还应注意，虽然所附权利要求书阐述了本文中所描述的特征的特定组合，但本发明的范围不限于上文所主张的特定组合，而是本发明的范围扩展为涵盖本文中所揭示的特征或实施例的任何组合，而不管此时是否已在所附权利要求书中具体列举了所述特定组合。

Claims (15)

1.一种设备，其包含：
显示装置(14、240)，其用于显示图形信息；
处理器(11、210)，其经布置以控制所述显示装置(14、240)显示所述图形信息；
特征在于，所述设备进一步包含：
用于色彩映射信息(20)的存储装置(12、230)，所述信息(20)表示轨道的定向相关信息与色彩之间的关系；及
轨道-色彩模块(490)，其用于确定轨道的定向相关信息且根据所述所确定信息及所述色彩映射信息(20)而确定色彩，所述处理器(11、210)响应于所述轨道-色彩模块(490)以控制所述显示装置14、(240)至少部分地以所述所确定色彩显示图形元素。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述轨道-色彩模块(490)经布置以将所述定向相关信息确定为与所述轨道(61、62、63)有关的向量与参考向量之间的角度。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述轨道-色彩模块经布置以将所述定向相关信息确定为与所述轨道(61、62、63)有关的向量的斜率。
4.根据权利要求1、2或3所述的设备，其中所述色彩映射信息(20)包含经选择以表示多个参考信息值的多个色彩(30、40、50)，其中居间的信息值被指派确定为所述邻接的色彩(30、40、50)的混合物的色彩。
5.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述色彩映射信息(20)作为查找表或一个或一个以上方程式中的一者而保持在所述存储装置(12、230)中。
6.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述轨道-色彩模块(490)经布置以基于所述轨道上或所述轨道上的至少第一点与第二点之间的一点的切线而确定所述轨道(61、62、63)的所述定向相关信息。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述点指示实体的地理位置。
8.根据权利要求5、6或7所述的设备，其中所述图形元素为链接所述第一及第二参考点的所述向量(61、62、63)或轨道的局部色彩中的一者。
9.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述设备为便携式导航装置(200)，所述便携式导航装置(200)包含用以从服务器(302)接收数据的接收器(322)，其中所述轨道-色彩模块(490)经布置以根据所述接收到的数据来确定所述轨道(61、62、63)的所述定向相关信息。
10.一种图形显示方法，其特征在于：
确定轨道(61、62、63)的定向相关信息；
确定对应于所述信息的色彩；
至少部分地以所述所确定色彩在显示装置(14、240)上显示图形元素。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述定向相关信息为所述轨道(61、62、63)的方向，所述方向被确定为与所述轨道(61、62、63)有关的向量与参考向量之间的角度。
12.根据权利要求10所述的方法，其中属性为与所述轨道有关的向量的斜率。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其中确定所述色彩包含在存储于存储器(230)中的查找表中查找对应于所述信息的所述色彩，或计算对应于所述信息的一个或一个以上色彩值。
14.根据权利要求10到13中任一权利要求所述的方法，其包含：
从一个或一个以上装置接收指示每一装置在预定坐标系中的位置的信息，其中在装置的连续位置之间确定所述轨道(61、62、63)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述轨道指示装置的路线，其中每一轨道由一个或一个以上图形元素以所述所确定色彩形成。
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