专利名称：三维导航方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导航方法及系统，特别是涉及三维的导航方法和导航系统。
背景技术：
随着城市道路建设发展，城市道路已逐步从地面转向地上，地下，形成复杂立体交 叉路网。面对复杂的路网，人们出行遇到各种困难，为了帮助人们熟悉道路，避免迷路，绕路 等问题，许多导航系统应运而生。在导航过程中，道路的变化是使人最容易产生困惑的地 方，如何在路口前迅速判断当前实际位置，选择正确的路径是导航系统最重要的要求。另 外，在城市繁华路段，或在环境优美的景观点，除了使导航电子地图具有单一导航路径外， 同时还具有购物，旅游，停车等丰富内容也是众所关注的。 现在的导航设备除了最常见的车载导航设备外，实际上还有手机导航、PPC机导航 等。比如口袋型计算机(PPC， Pocket PC)现在的功能日渐完善，其体积小，携带方便，功能 强，可以看电影，听音乐，无线上网，还可以利用其三维图形处理技术进行三维游戏，实际上 几乎在小如手掌的PPC机上已经可以实现所有在计算机上能做到的功能。
而现在的导航电子地图大多是平面二维电子地图。二维电子虽然地图数据简单， 数据处理容易，处理速度快，但二维电子地图与实际情况差别还是较大，在迅速判断当前实 际位置和内容表达上还不够直观(图2)。同时这样的二维电子地图也适应不了现在车载设 备、手机或PPC机的高速发展，不能为这些设备的用户提供高质量的导航系统。
发明内容
为了解决以上二维平面电子地图的不足，本发明提供一种三维导航方法及其系
统，在重要路段，重要路口实现与现实场景逼真的三维导航。
本发明的一个目的是提供一种三维导航方法，包括以下步骤 1)位置定位模块确定使用者目前的所在位置； 2)三维位置判定模块根据步骤1)确定的位置，判断使用者所处的路段范围；
3)三维模型数据查询模块从三维模型数据库中调取所述路段范围的三维模型数 据； 4)在显示装置上显示所述路段的三维模型数据。 确定使用者所在位置前在显示装置上显示平面导航电子地图。 步骤4)所显示的路段三维模型数据可以为整个路段范围的三维模型数据或路段
范围中的某个位置点的三维模型数据，或者将整个路段的三维模型数据按使用者要求动态
显示出来，以使使用者有更直观的感受。 三维模型数据包括并显示出路口路段范围中道路的实际场景，如道路所处位置， 周边环境等，和/或导航路径，和/或方位，和/或导航牌和/或导航语音，其中方位显示的 是指北针，导航牌指示的是道路的方向。 所述步骤4)显示的方法可以在距离路口 300米或200米处开始显示提示方向的导航牌，通过路口后关闭。 所述步骤4)显示的方法还可以在距离路口 300米或200米处开始播放前方变道 的导航语音提示，通过路口后结束提示。 所述位置定位模块是GPS接受设备。所述的GPS接受设备包括无线电信接受器， 车辆速度传感器，角速度传感器，能够固定接受多颗卫星发出的定位信号，定出使用者目前 的所在位置。 本发明的另一个目的是提供一种三维导航系统，包括 (1).位置定位模块，用于定位使用者目前的所在位置； (2).三维位置判定模块，用于判断使用者所处的路段范围； (3).三维模型数据库，用于存放路口和/或路段的三维模型数据； (4).三维模型数据查询模块，根据位置判定模块的信息，选择该区域范围的三维
模型数据； (5).三维显示模块，显示路口和/或路段的三维模型数据。
进一步，本发明的三维导航系统还包括 界面输入模块，用于接收使用者所输入的命令，包括鸟瞰，俯视，行驶命令。如图9 所示，鸟瞰是从空中观察路口路段的三维模型数据；如图3所示，俯视是从空中平面俯视路 口路段三维模型数据；如图4至图8所示，行驶是从驾驶角度显示路口路段三维模型数据。 界面输入模块的命令由三维显示模块显示在显示装置上供使用者点击确定。
平面电子地图数据库，用于存放平面电子地图的相关数据。 三维模型数据包括并显示出路口路段范围中道路的实际场景，如道路所处位置，
周边环境等，和/或导航路径，和/或方位，和/或导航牌和/或导航语音，方位显示的是指
北针，导航牌显示的是道路的方向。 其中，所述的位置定位模块为GPS接受设备。 所述的GPS接受设备包括无线电信接受器，车辆速度传感器，角速度传感器，能够
固定接受多颗卫星发出的定位信号，定出使用者目前的所在位置。 本发明的三维导航方法和系统，具有以下优点 1、利用三维图形处理技术，实现路口和/或路段的三维导航。 2、有利于使用者在道路变化之前，能迅速确认当前的位置，选择正确的路径。 3、显示与现实逼真的三维场景，从而具备除路径导航外，还可实现旅游导航，购物
导航，停车导航等功能。
图1是本发明实施例的方法流程图； 图2是现有技术中的平面电子导航地图； 图3是使用本发明的方法显示的路口三维导航俯视截图； 图4是图3中位于路口 300米处的三维导航截图； 图5是图3中位于路口 200米处的三维导航截图； 图6是图3中位于路口 100米处的三维导航截图 图7是图3中位于路口处的三维导航截图。
图8是图3中过路口后的三维导航截图。 图9是图3中路口在鸟瞰状态下的三维导航截图。
具体实施例方式
下面根据附图详细说明本发明。 步骤SI ，在接近路口 ，或路段之前，显示平面导航电子地图，如图2所示； 步骤S2，定位，定位模块定位使用者位置，定位模块为GPS接受装置，进一步包括
无线电信接受器，车辆速度传感器，角速度传感器； 步骤S3，判断路段范围，三维位置判定模块判断使用者位置的路段范围； 步骤S4，判断是否进入三维模型数据范围，若未进入，则执行步骤Sl，若进入，则
执行步骤S5 ; 步骤S5，调取三维模型数据，三维模型数据查询模块从三维模型数据库中调取该 路口或路段范围的三维模型数据； 步骤S6，根据当前的位置显示所调取的路口或路段三维模型数据。具体显示在显 示装置上，如附图所示，根据距离路口的位置不同，三维模型数据可以分别包括导航路径l， 提示道路方向及前方变道的导航牌2，方位3，方位显示的是指北针，道路实际场景4以及导 航语音。在该具体实施例中以需要到达的路口为基点，当行驶离基点200米处开始自动显 示导航牌l，通过路口后自动关闭。在距离路口 200米处开始播放前方变道的导航语音提 示，通过路口后结束提示。 同时使用者可以通过界面输入模块并显示在显示装置上的鸟瞰，俯视，行驶命令 5，对显示的三维场景进行视点切换。 步骤S7，再次判断是否还在三维模型数据范围内，若在，执行步骤S6，若不在，执 行步骤S8。 步骤S8，结束三维显示方式恢复至平面导航电子地图显示方式。 本发明的附图和实施例是为了更好地阐述本发明的技术方案，本发明的保护范围
不应该仅局限于此，在此基础上对本发明的改变也属于本发明的保护范围。
权利要求
一种三维导航方法，包括以下步骤1)位置定位模块确定使用者目前的所在位置；2)三维位置判定模块根据步骤1)确定的位置，判断使用者所处的路段范围；3)三维模型数据查询模块从三维模型数据库中调取所述路段范围的三维模型数据；4)在显示装置上显示所述路段的三维模型数据。
2. 根据权利要求1所述的三维导航方法，其特征在于确定使用者所在位置前显示平面 导航电子地图。
3. 根据权利要求1或2所述的三维导航方法，其特征在于所述步骤4)可以显示为整个 路段范围的三维模型数据或路段范围中的某个位置点的三维模型数据或动态显示整个路 段的三维模型数据。
4. 根据权利要求3所述的三维导航方法，其特征在于所述三维模型数据包括道路实际 场景数据和/或导航路径和/或导航牌和/或导航语音/或方位。
5. 根据权利要求4所述的三维导航方法，其特征在于所述导航牌可以在距离路口 300 米或200米处开始显示，通过路口后关闭；所述导航语音在距离路口 300米或200米处开始 提示，通过路口后提示结束。
6. 根据权利要求1所述的三维导航方法，其特征在于所述位置定位模块是GPS接受设 备，进一步包括无线电信接受器，车辆速度传感器，角速度传感器。
7. —种三维导航系统，包括 位置定位模块，用于定位使用者目前的所在位置； 三维位置判定模块，用于判断使用者所处的路段范围； 三维模型数据库，用于存放路口和/或路段的三维模型数据；三维模型数据查询模块，根据位置判定模块的信息，选择该区域范围的三维模型数据；三维显示模块，显示路口和/或路段的三维模型数据。
8. 根据权利要求7所述的三维导航系统，其特征在于所述三维模型数据包括道路实际 场景数据和/或导航路径和/或导航牌和/或导航语音和/或方位。
9. 根据权利要求8所述的三维导航系统，其特征在于还可以包括 界面输入模块，用于接收使用者所输入的命令，包括鸟瞰，俯视，行驶命令，所述的命令通过三维显示模块显示在显示装置上。平面电子地图数据库，用于存放平面电子地图的相关数据。
10. 根据权利要求9所述的三维导航系统，其特征在于所述的位置定位模块为GPS接受 设备，进一步包括无线电信接受器，车辆速度传感器，角速度传感器。
全文摘要
本发明提供一种三维导航方法及其系统，其方法包括以下步骤位置定位模块确定使用者目前的所在位置；三维位置判定模块根据步骤1)确定的位置，判断使用者所处的路段范围；三维模型数据查询模块从三维模型数据库中调取所述路段范围的三维模型数据；在显示装置上显示所述路段的三维模型数据。其系统包括位置定位模块，三维位置判定模块，三维模型数据库，三维模型数据查询模块，三维显示模块。本发明的三维导航方法及其系统，显示与现实逼真的三维场景，帮助使用者在道路变化之前，迅速确认当前位置，选择正确的路径。同时还可实现旅游导航，购物导航，停车导航等功能。
文档编号G01C21/34GK101750071SQ20081018246
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者曾昭平 申请人:北京龙图通信息技术有限公司;易图通科技(北京)有限公司