专利名称：显示道路路段的方法和装置以及提供地图数据库的方法
技术领域：
本发明涉及用于经由光学输出装置显示道路路段的方法和装置，以及提供地图数据库的方法。本发明尤其涉及可用于使用地图数据库在车辆导航中显示道路网络的多个部分的方法和装置，该数据库以道路矢量数据格式存储了道路网络的信息。
背景技术：
目前导航装置作为车辆设备被广泛地应用，其可以被固定地或者可拆除地安装在车辆上。导航装置辅助驾驶员进行路线规划，并提供了驾驶方向以及关于道路网络的部分的信息。为了提供对道路网络的一部分的图形表达，访问地图数据库。关于道路路段的信息可以不同的形式被存储在地图数据库中，这些道路路段的信息可被用于生成道路路段的图形表达。经常地，使用道路矢量数据格式。道路可通过一系列的线性道路路段来模拟，这些线性道路路段中的每一个具有方向矢量。在这种情况下，弯曲的道路可被划分成多个道路路段，这些道路路段中的每一个可被模拟成基本为直的。利用矢量表达的地图数据库的各种变化是已知的。当要显示道路网络的一部分时，从地图数据库中检索出关于要被显示的道路路段的方向矢量的信息。基于这些方向矢量，在显示装置上生成了这些道路路段的实例。经常地，这些道路路段的实例基于在平面图中道路路段具有矩形形状的假设生成，即，该道路路段沿其纵向方向具有一致的宽度，其纵向的方向是通过方向矢量给出的。在平面图中，道路路段的实例因此被生成为具有矩形形状。虽然透视图仍然是基于该道路路段沿其方向矢量具有一致的宽度的假设而生成的，但是，在全景图或透视图中，由于透视性失真，显示装置上的道路网络的实例呈现出宽度上的变化。该宽度可作为属性被分别存储在地图数据库中，或者可基于该道路路段所属于的道路的道路类别属性来确定。虽然对于许多道路路段可接受在平面图中由方向矢量定义的道路路段具有大体为矩形的形状，并且沿着它们的方向矢量是均勻的这样的假设，但是在某些情况下可能期望将这些道路路段显示成更为详细的水平。作为示例，对于具有一个不准车辆驶出的末端的道路，车辆的驾驶员可能期望获得该道路路段的所述末端附近的道路边界的额外的信息。尤其是，车辆的驾驶员可能期望获知在一头不通的道路的末端是否存在转向区域。虽然关于在道路末端的道路形状的一些附加信息可通过将转向区域分割成多个基本上为直路的道路路段，并通过在地图数据库中存储相应的方向矢量来提供，但是考虑到存储空间， 这种方式可能是不期望的。在本领域中存在对解决以上需求的用于显示道路路段的方法和装置和提供地图数据库的方法的需求。尤其是，在本领域中存在对于使道路路段能被显示成更详细的水平的方法和装置的需求。本领域还需要为了允许以适度的水平显示更多道路路段形状的需求而保持额外存储空间的方法和装置
发明内容
通过由独立权利要求限定出的方法和装置解决了这些以及其它需求，从属权利要求限定了实施例。依据一个方面，提供了经由光学输出装置显示道路路段的方法。该方法使用以道路矢量数据格式存储关于道路网络的信息的地图数据库，其中道路路段分别通过矢量代表。识别出用于经由光学输出装置输出的道路路段。从地图数据库中检索出关于识别出的道路路段的方向矢量的信息和与所识别出的道路路段相关联的参数值。基于检索出的参数值，选择性地确定被识别出的道路路段沿通过方向矢量定义出的道路路段的方向在形状上的改变。基于方向矢量的信息和在存在确定出的形状改变的情况下还基于该形状改变，生成用于经由光学输出装置输出的道路路段的图形表达。在该方法中，从地图数据库中检索出与道路路段相关联的参数值，该地图数据库将道路路段存储为由指示它们的方向矢量的2重数定义的矢量。沿道路路段的纵向方向在形状上的改变可基于检索出的参数值来确定。这允许在生成该道路路段的图形表达时，将道路路段的形状上的改变，尤其是沿如通过方向矢量定义的道路路段纵向轴的宽度改变考虑进去。为了提供在显示道路路段时的这种增强的多功能性所需要的额外存储空间被保持成适度的水平。虽然特定的道路路段(诸如具有不准车辆驶出的末端的道路路段)配备了参数值，以计算沿相应道路路段的方向矢量在形状上的变化，但是道路仍然可以通过一系列的方向矢量来表达，方向矢量和直路路段之间存在一一对应的关系。术语“正在选择性确定”、“选择性确定”和类似的术语将被解释成，取决于检索出的参数值，使得将不总是需要确定，或能够确定形状上的变化。作为示例，可存在指示该道路路段的宽度作为沿其方向矢量的位置的函数恒定不变的参数值，并且可存在指示该路段的作为沿其方向矢量的位置的函数的形状变化的其它参数值。可仅在该参数值指示道路路段的形状沿该道路路段的纵轴改变的情况下，确定形状变化。道路路段的图形表达可在导航设备的显示装置上生成。该图像表达可被生成为平面图地图的一部分或者作为透视图的一部分。基于检索出的参数值，可依据所确定的形状上的变化生成在道路路段的末端部分处的转向区域的图形表达。这样的信息有助于驾驶员确定是否应该进入一头不通的道路。被用于选择性地确定形状上的变化的参数值并不需要针对所有的道路路段来检索。所述方法可包括基于地图数据库确定所识别的道路路段是否具有不准车辆驶出所识别道路路段的末端。只有所识别的道路路段具有不准车辆驶出所识别道路路段的末端时，才可选择性地检索参数值。只有所识别的道路路段具有不准车辆驶出所识别道路路段的末端时，才可选择性地确定形状上的变化。关于道路路段是否在其末端处连接到其它道路路段的信息可以很容易地从具有道路矢量数据格式的地图数据库中获得。地图数据库可相应地包括与包括多个道路路段的道路相关联的数据字段。这些数据字段可包括关于相应道路路段的方向矢量的信息。如果相应道路路段具有不准车辆驶出的末端，相关联的数据字段可进一步包括指示在不准车辆驶出的末端处的模板形状的参数值。该模板形状可以是多个模板形状中的一个。只有相关联的道路路段是具有不准车辆驶出的末端的道路路段，该数据字段才可能包括参数值。基于检索出的参数值，可从地图数据库中选择性地检索出与所识别的道路路段相关联的至少一个进一步参数值。基于检索出的参数值和至少一个进一步的参数值可确定形状的变化。该至少一个进一步的参数值允许，例如，要被显示的转向区域在形状上具有更大的变化。参数值可以指示形状模板，该形状模板指示了例如道路路段的末端的转向区域的形状。可具有形状模板的有限集合。这些形状模板可包括道路路段的多边形延伸部分、道路路段的方形延伸部分、具有椭圆形或圆形边界部分的延伸部分，或者其它形状。基于检索出的参数值可确定出要检索的至少一个进一步的参数值的数量。这允许地图数据库被配置成使得与道路路段相关联的数据字段仅包括进一步定义出由该参数值指示的形状上的改变所需要的进一步的参数值。基于检索出的参数值和至少一个进一步的参数值可确定所识别的道路路段的宽度变化，该宽度为沿道路路段的方向矢量的位置的函数。基于检索出的参数值以及至少一个进一步的参数值，该宽度可被确定成沿道路路段的纵向位置的函数。在实现中，检索出的参数值可用来确定作为沿着方向矢量的位置的函数，宽度是连续变化的还是不连续变化的。在实现中，检索出的参数值可被用来确定作为沿着方向矢量的位置的函数，道路路段的宽度改变成使得在平面图中该道路路段具有对称的形状还是不对称的形状。在实现中， 检索出的参数值和至少一个进一步的参数值可被用来确定与沿方向矢量的位置的函数相关的道路路段的边界位置。由此，虽然在地图数据库中仅需要存储适度的附加数据量，但是可生成在道路网络中通常能发现的大部分转向区域或其它道路路段延伸部分的逼真的表达。可基于至少一个进一步的参数值确定所识别的道路路段中形状发生变化的部分的长度。该道路路段的图形表达可被生成使得，基于检索出的参数值，选择性地呈现出具有弯曲部分的边界。由此，即使是在诸如转向区域的道路路段延伸部分具有平滑的弯曲边界的情况下，也能以逼真的方式显示该道路路段延伸部分。可将针对识别出的道路路段所检索的参数值与值的有限集合相比较，以确定所识别出的道路路段在形状上的变化。在该组值中包括的不同的值可以指示不同的形状模板。 这些不同的值可以是数字值，字母值、串值或其它适宜的值。在实现中，地图数据库可为具有不准车辆驶出该道路路段的末端的道路路段的存储从值的有限集合中选出的参数值。参数值和在如果存在的情况下的至少一个进一步参数值不仅可被用于显示道路路段。该信息还可被用于路线搜索、输出警告信号或者其它的导航目的。作为示例，可基于检索出的参数值调整用于路线确定的成本模型，并且可基于经调整的成本模型执行路线搜索。为调整该成本模型，可基于如通过参数值和至少一个进一步的参数值所定义的转向区域的形状和/或尺寸，来增大具有不准车辆驶出的末端的道路路段的成本值。调整成本模型的步骤可包括将如通过参数值和至少一个进一步的参考值定义的转向区域的形状和/ 或尺寸与至少一个车辆的尺寸进行比较。依据另一个方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括指令代码， 该指令代码在由计算装置的处理器执行时引导该处理器执行本文中描述的任意一个方面或者实施例的显示道路路段的方法。该计算机程序产品可通过存储在存储介质，尤其是非暂时性存储介质中的指令代码实现。依据另一个方面，提供了一种用于显示道路路段的装置。该装置包括存储装置，其被配置成以道路矢量数据格式存储关于道路网络的地图数据信息，在其中道路路段分别由矢量表示。该装置包括光学输出装置。这些装置包括处理器，该处理器被配置成识别用于经由光学输出装置输出的道路路段；从存储装置中检索关于所识别的道路路段的方向矢量的信息，和与所识别的道路路段相关联的参数值；基于检索出的参数值选择性地确定所识别出的道路路段沿着由方向矢量的信息定义的方向在形状上的变化；并且基于方向矢量的信息以及在存在确定出的形状变化时还基于该形状变化来控制光学输出装置，以生成所识别出的道路路段的图形表达。在该装置中，从将道路路段存储成矢量的存储装置中检索出与道路路段相关联的参数值。在该装置的操作中，处理器基于检索出的参数值确定沿方向矢量在形状上的变化。 这允许在生成道路路段的图形表达时，将道路路段在形状改变，尤其是沿道路路段的方向矢量在宽度上的改变考虑进去。为了显示道路路段提供这种增强的多功能所需要的额外的存储空间被保持为适度的水平。该装置可被配置成执行依据任意一个方面或实施例的方法。该装置可被配置成被安装在车辆上的导航装置，或者被配置成被安装在车辆上。依据另一个方面，提供了一种为车辆导航提供地图数据库的方法。该地图数据库是为了多个道路路段在地图数据库中分别存储了方向矢量的类型。接收关于具有方向矢量的道路路段的信息。该信息包括关于该道路路段的边界的信息。基于关于该边界的信息， 确定出该道路路段是否呈现出沿着由方向矢量定义出的道路路段的方向在形状上的变化。 如果该道路路段呈现出形状上的变化，则基于形状上的变化从参数值的有限集合中选择出一个参数值，并且将该参数值分配给该道路路段。所选择的参数值作为该道路路段的属性被存储在地图数据库中。这种方法提供的地图数据库可用于依据各种方面和实施例显示道路路段的方法和装置中。尤其是，该方法可被用于提供地图数据库，在该地图数据库中具有不准车辆驶出的末端的道路路段被分配给一个指示模型形状的参数值，该参数值被存储在地图数据库中，以便在后续显示道路路段时使用。可确定该道路路段的宽度的变化，其中宽度为沿着方向矢量的位置的函数，以确立该道路路段是否呈现形状的改变。可将宽度的变化与一个阈值相比较，以确定该道路路段是否呈现出形状的改变。在实现中，可仅仅在道路路段具有不准车辆驶出该道路路段的末端的情况下，才监视道路路段的宽度的变化。在这种情况下，可在车辆不能驶出的末端附近监视宽度的变化。由此，可识别出转向区域的特征。基于确定出的特征，可确定道路路段的边界的特征，并且可选择出参数值。所确定的特征可包括关于该道路路段的边界是否相对于方向矢量定义的道路路段纵轴是对称的信息；关于边界的曲率半径的信息，和关于该道路路段是否定义了单连通的区域的信息中的一个或多个。如果该道路路段具有不准车辆驶出的末端，可将该道路路段的末端地区的形状与多个预定义的形状模板相比较，并且可基于这种比较来分配参数值。至少一个进一步的参数可以是基于关于道路路段的边界的信息确定的。该至少一个进一步的参数可确定转向区域或其它道路路段延伸部分的尺寸，例如转向区域的长度和宽度。
应该理解，以上提及的特征和那些仍将在下面被解释的特征不仅可在所说明的各个组合中使用，而且可以在以其它组合方式或以单独的方式包括那些特征的其它实施例中实现。
将参考附图对实施例进行描述。图1是依据实施例的用于显示道路路段的装置的示意性框图；图2是图1的装置的地图数据库的示意图；图3A至图3J是对模板形状的示意性说明，用于说明依据实施例显示道路路段的方法；图4A说明道路路段的方向矢量，并且图4B说明了对依据实施例生成的道路路段的图形表达；图5说明了对使用依据实施例的装置或方法生成的道路网络的图形表达；图6是对依据实施例显示道路路段的方法的流程图表达；图7说明了对依据备选过程的转向区域的表达，该备选过程非实施例。
具体实施例方式在此后，将参考附图描述本发明的实施例，应该理解，本发明并不限于在此描述的特定实施例中，且不同的实施例中的特征可彼此结合，除非明确作出相反的陈述。对这些实施例的说明是作为示例的目的给出的，并不构成限制。这些附图仅被视为示意性的表达。在附图中示出的所说明的功能块或单元不应直译成指示了这些单元需要被实现成物理上分离的单元。而是，所示出的或者所描述的功能框或者单元可被实现为分离的单元，或者，可被合并到集成单元中。功能单元可以硬件、软件或者它们的组合的形式实现。依据本发明的实施例，提供了用于显示道路路段的方法和装置。这些方法和装置利用具有道路矢量数据格式的地图数据库，在其中道路由一个道路路段或者一系列连接起来的道路路段表示，这些道路路段的每一个由矢量代表。依据实施例，地图数据库具有被存储在其中的道路路段的至少一个子集的参数值。在实施例中，地图数据库可为具有不准车辆驶出道路路段的末端的道路路段，例如一头不通的街道的最后一段道路路段存储额外的参数值。这些参数值定义了在不准车辆驶出的末端处道路路段外边界的形状。图1示出了用于显示道路路段的装置1的框图。该装置1包括处理器2、地图数据库3、被耦接到处理器2的光学输出装置4，以及指令集合5。地图数据库3、光学输出装置 4和指令集合5分别耦接到处理器2。地图数据库3和指令集合5可被存储在一个物理存储装置中。光学输出装置4可被实现成例如显示屏或者光投影装置。装置1可以是导航装置，并且可包括附加组件，诸如用于确定当前车辆位置的定位单元、用于接收交通信息消息的接收机、扬声器，或者可被集成到导航装置中的其它单元。地图数据库3以道路矢量数据的格式存储与道路路段相关联的数据。这些数据的形式可以是多个数据字段6至8或者数据库条目，这些数据段或数据库条目中的每一个与道路或者道路路段相关联。大体上，每一个道路路段在地图数据库中被存储成一个矢量，使得由一系列连接起来的道路路段形成的道路被表达成一系列的矢量。道路路段对应的数据至少包括关于该道路路段的方向矢量的信息。表示道路或道路路段的宽度或者功能性道路类别的数量的附加信息可包括在数据字段6至8中，或者这些附加信息可被分开存储。对应于包括道路路段的至少一个特定子集(诸如具有不准车辆驶出的末端的道路路段)的道路的至少一些数据字段7、8，包括说明相应的道路路段是否包括在其一部分处的延伸部分的附加信息，这导致在平面图上道路路段的形状与矩形形状显著不同。数据字段7、8可包括属性形式的进一步的信息，这些属性指定了延伸部分的形状和/或延伸部分的尺寸。在一种实现方式中，地图数据库3包括与一头不通的道路对应的数据字段7、8。用于具有不准车辆驶出的末端的道路路段的数据可包括指示在该道路路段的末端是否存在转向区域的参数值。这种参数值在下面也被称为“类型参数值”。类型参数值可选自于值的有限集合，这些值中的每一个代表了转向区域的多种不同模板形状中的一种。如果类型参数值指示存在转向区域，则该数据字段可包括表示转向区域的至少一个尺寸的数量的其他参数值。在下面这些其他的参数值也被称为“尺寸参数值”。在装置1的操作中，处理器2确定了要被显示的道路路段。如果该道路路段属于地图数据库3存储关于该道路路段的延伸部分的信息的子集，则处理器2从数据字段7、8中检索出该信息。关于该延伸部分的形状的信息可包括选自于一组离散的值的类型参数值。 为生成该道路路段的图形表达，处理器2可检索类型参数值。然后，处理器2可基于从地图数据库3中检索出的类型参数值控制光学输出单元4。为了生成具有例如不准车辆驶出的末端的道路路段的图形表达，处理器2可基于所检索出的类型参数值确定各个道路路段的外边界。如果存在，进一步的参数值还可被用来确定各个道路路段的外边界。对于道路网络的平面图，该道路路段的图形表达可被生成使得该道路路段沿其长度的一部分具有矩形形状，但具有的另一部分的宽度作为沿着方向矢量的位置的函数发生变化。相应地，在生成透视图以便显示时，处理器2可计算道路路段的变化的宽度。处理器2可通过使用类型参数值，在如果存在尺寸参数值时还使用该尺寸参数值，来确定作为沿方向矢量的位置的函数的宽度的变化。关于如何生成道路路段的实例的指令可从指令集合5中检索出。指令集合5可包括定义了具有不同类型参数值的道路路段的边界的信息。指令集合5可存储用于生成道路路段的实例的各种程序。这些程序中的每一个可与一个可能的类型参数值关联起来。处理器2可基于与要被显示的道路路段相关联的类型参数值检索出其中一个程序。从指令集合 5中检索出的程序可被调用以生成该道路路段的图形表达。如果期望改变具有特定类型的参数值要被显示的方式，这样的改变可通过修改指令集合5来实现。作为示例，如果指令集合5存储了与不同可能的类型参数值相关联的多个程序，则在指令集合5中仅需要修改与特定类型参数值相关联的程序，以便实现关于具有该类型参数值的道路路段如何被显示的改变。在装置1中，与一头不通的道路相对应的道路仍可以被存储成由它们的方向定义出的一个或多个矢量的形式。当通过利用类型参数值和在存在尺寸参数值的情况下利用尺寸参数值显示道路路段时，可获得更高水平的细节，以确定终端道路路段沿其方向矢量的形状改变。对于这些道路的另一个子集，即不与一头不通的道路相对应的道路，处理器2可以常规方式生成形成道路的道路路段的图形表达，例如，基于这些道路路段沿其方向矢量具有恒定不变的宽度的假设来生成。将参考图2更为详细地描述在地图数据库3中存储的信息。图2是对可用在图1 的装置1中的地图数据库3的示意性说明。地图数据库3包括多个数据字段11至14，这些数据字段中的每一个与一条道路相关联。这些数据不需要被组织成使得与一条道路相关联的所有数据被集合到一起。每条道路包括一个或多个道路路段。每个道路路段通过方向矢量定义。关于方向的信息可被提供成指定矢量成分的2重数。数据字段11包括标识符和分别由2重数21和22、21a和22a，以及21b和2 给出的多个方向矢量。数据字段11代表的道路与三个被连接起来的直路道路路段的序列相对应，在这条路上车辆可在任意一侧驶出该道路。类似地，数据字段12对应于仅具有一个道路路段的道路，并包括该道路路段的标识符和方向矢量。数据字段13和14与包括沿其方向矢量其形状发生变化的道路路段的道路相关联。作为示例，数据字段13和14可对应于一头不通的道路。对于沿着自身的方向矢量形状发生变化的道路路段，参数值和进一步的参数值被存储的地图数据库3中。数据字段13包括道路的标识符23、第一道路路段的方向信息四和第二道路路段的方向信息对、25。第二道路路段的端点配备了附加信息以说明该道路路段形状上的变化。 数据字段13包括选自于有限集合的值中的参数值沈，并指定了道路路段沿方向矢量M、25 在形状上的变化。在形状上的变化可对应于例如作为沿方向矢量的位置的函数的宽度的变化。参数值26可提供与多个模板形状相关的道路路段的分类(classification)。进一步的参数值27J8可针对相应道路路段提供关于模板形状的尺寸的信息。数据字段13中包括的进一步的参数值27、28的数量可依据参数值沈来设置。作为示例，在此可存在需要两个进一步的参数值27、观的转向区域模板形状。可存在需要多于两个的进一步的参数值27、28的其它转向区域模板形状，以便定义出该道路路段的图形表达。还可能存在具有不准车辆驶出的末端并且根本没配备转向区域的道路路段。对于这种类型的道路路段，类型参数值可指示该道路路段在其末端不具有转向区域，但不需要存储进一步的参数值。数据字段14包括大体上与数据字段13中的信息相似的信息。数据字段14具有形成由数据字段14代表的道路的唯一的道路路段的标识符33、方向矢量34、35，以及指定了沿由方向矢量34、35定义的方向在形状上的变化的参数值36。数据字段14包括三个进一步的参数值37至39，这三个进一步的参数值37至39用于定义道路路段末端部分的尺寸。在这些数据字段中可包括额外的信息。作为示例，在这些字段中还可包括关于道路类别的信息、关于道路宽度的信息或类似的信息，或者这些信息可被分开存储。在地图数据库3中，道路路段的子集配备了附加的参数，以说明例如具有车辆不能驶出的末端的道路路段在形状上更大的变化。具有这种结构的地图数据库数据可自动生成。为了这种目的，可识别出道路路段的子集。这些道路路段的子集可与具有不准车辆驶出的末端的道路路段相对应。可检索出关于在车辆不能驶出道路路段的末端部分处道路路段边界的信息。可从例如地籍图(cadastral map)中或基于对照片或视频图像的定量评估来检索出边界的信息。边界的特征可被自动确定。为了确定这些特征，可自动确定以下的一种或多种末端部分相对于道路路段的纵向中心轴的对称或不对称性；如果该末端部分是不对称的，该末端部分是否进一步朝向纵向轴的左边或右边向外延伸；作为沿着方向矢量的位置的函数的道路路段宽度的不连续性；在边界上锐边沿的存在；平滑弯曲的边缘部分的存在；该末端部分是否为单连接区域。依据转向区域的边界的形状，可从有限集合的值中选出类型参数值。取决于所选择的类型参数值，可确定进一步的参数值的数量以确定该末端部分的尺寸的数量。该类型参数值和进一步的参数值可存储在地图数据库中。用于提供包括类型参数值和进一步的参数值的地图数据库的方法可通过电子计算装置执行。图3A至3J是道路路段的各种模板形状的示意性表达，这些模板形状可用于对具有不准车辆驶出的道路路段进行分类。在地图数据库中，具有不准车辆驶出的末端的道路路段可配备指示其中一种模板形状的参数值。各个道路路段的图形表达被生成为具有形状与对应的模板形状一样的末端部分。在图3A至3J的50处分别指示了这些道路路段的方向矢量。图3A示出了具有不准车辆驶出的末端，但不具有转向区域的道路路段40。定义这样的道路路段不需要进一步的参数。图;3B和3C说明了在不准车辆驶出的末端处分别具有多边形转向区域41a和4 的道路路段形状41和42。转向区域相对于轴50不对称。该转向区域的尺寸由宽度51、长度52以及长度53定义出，在长度52上该道路路段的形状沿道路路段的方向改变，在长度 53上道路路段具有宽度51。针对形状与模板形状41和42中的一个相对应的道路路段，参数51至53将被存储在的地图数据库中。基于指定所述道路路段是否具有与模板形状41 或模板形状42相对应的形状的参数值，可使用参数51至53来确定边界。图3D和3E说明了在不准车辆驶出的末端处分别具有矩形转向区域43a和4 的道路路段形状43和44。转向区域相对于轴50不对称。转向区域的尺寸由宽度M和长度阳定义出。基于指定所述道路路段是否具有与模板形状43或模板形状44相对应的形状的参数值，可使用参数M和阳确定边界。图3F和3G分别说明了在不准车辆驶出的末端处分别具有转向区域4 和46a的道路路段形状45和46。转向区域具有平滑弯曲的边界65。转向区域相对于轴50不对称。 转向区域的尺寸通过转向区域的宽度56和总长度57定义出。第二长度53定义出转向区域开始平滑变窄成道路路段的标准宽度的位置。基于指定出道路路段是否具有与模板形状 45或模板形状46相对应的形状的参数值，可使用参数56至58确定出边界。图3H说明了在不准车辆驶出的末端处具有多边形的转向区域47a的道路路段形状47。转向区域相对于轴50是对称的。转向区域的尺寸由转向区域的宽度59和总长度 60定义出。第二长度61定义出转向区域在宽度上开始趋向该道路路段的标准宽度线性减少的位置。基于指定出道路路段是否具有与模板形状47相对应的形状的参数值，可使用参数59至61确定出道路路段的边界。图31说明了在不准车辆驶出的末端处具有转向区域48a的道路路段的形状48。 转向区域具有平滑弯曲的边界66。该转向区域相对于轴50是对称的，并且是单连通区域。 转向区域的尺寸由转向区域的宽度62和长度63定义出。基于指定出该道路路段是否具有与模板形状48相对应的形状的参数值，可使用参数62和63确定出该道路路段的边界。图3J说明了在不准车辆驶出的末端处具有转向区域49a的道路路段形状49。转向区域具有平滑弯曲的边界66、67。转向区域相对于轴50是对称的。转向区域并不是单连通的，而是具有类似于交通圆环的形状。转向区域的尺寸由转向区域的宽度62和长度63， 以及车辆不准通过的中心部分的直径64定义出。基于指定出道路路段是否具有与模板形状49相对应的形状的参数值，可使用参数62至64确定出道路路段的边界。可将具有不准车辆驶出的末端的道路路段与模板形状40至49相比较。可基于该比较将类型参数值分配给道路路段。作为示例，图3A至图3J的模板形状可被标记为“0” 到“9”，并且针对具有不准车辆驶出的末端的每一个道路路段，可将0到9的范围内的数字类型参数值存储在地图数据库中。将参考图4和图5进一步解释对道路路段的显示。图4A说明了道路路段的方向矢量68。该方向矢量被存储在地图数据库中。如果道路路段与一头不通的道路相对应，则在该地图数据库中提供了额外的参数。作为示例，假设道路路段具有与图3E中示出的模板形状44相对应的形状，地图数据库将包括指示形状对应于模板形状44的道路路段的参数值。两个进一步的参数可被存储在地图数据库中，定义出矩形转向区域的长度和宽度。使用该信息，生成了如图4B中说明的道路路段的图形表达69。道路路段的宽度沿其方向矢量发生变化，如70处指示的。不仅当在平面图中显示该道路路段时要显示转向区域70，而且当生成透视图时还可考虑到宽度的变化。图5说明了使用根据实施例的方法或装置显示出的道路网络71。该道路网络包括两端都连接到其它道路路段的道路路段。当生成图形表达时，这些道路路段通常被假设为具有不变的宽度。该道路网络还包括分别具有不准车辆驶出的末端的道路路段72、74和 76。对于这些道路路段中的每一个，地图数据库包括允许处理器确定该道路路段在其末端处是否具有转向区域的参数值。基于该信息，可确定出道路路段76在其末端77不具有转向区域，而道路路段72和74包括代表转向区域的延伸部分73、75。定义转换区域的尺寸的进一步的参数值可被存储在地图数据库中。基于该信息，可确定出道路路段72具有矩形转向区域73，道路路段74具有多边形转向区域75。据此可生成对这些道路路段的图形表达。通过显示转向区域，如图5中说明的，道路网络的信息以更为详细的水平被提供给用户。由于道路路段72、74和76按照它们的方向矢量被存储在地图数据库中，但配备了额外的参数值，不需要定义额外的道路路段以获得对转向区域的良好的表达。用于显示转向区域73、75所需的额外的存储空间可保持适度。图6是显示道路路段的方法81的流程图表达。该方法可通过图1中的装置执行。 该方法可利用如参考图2至图4中的描述配置的地图数据库。在82处，识别出要被显示的道路路段。对道路路段的识别可基于定位系统的输出信号或者基于用户输入来执行。在83处，确定该道路路段是否具有不准车辆驶出该道路路段的末端。该确定可基于地图数据库中的连通性信息执行。连通性信息可提供关于道路路段之间的连接的信息。 该确定还可基于道路路段的属性来实现。如果确定出道路路段不具有禁止车辆驶出该道路路段的末端，该方法前进到88。否则，该方法进行到84。在84处，检索出与所识别的道路路段相关联的参数值。所检索出的参数值是可能值的有限集合中的一个参数值，该可能值的有限集合指示了具有不准车辆驶出的末端的道路路段的各种配置。
在85处，确定该道路路段是否是不具有转向区域的类型。为达到该目的，可将84 处检索出的参数值与一个预定义参数值相比较。作为示例，如果该参数值与在图3A中说明的模板形状相对应，将可确定出该道路路段是具有无转向区域的类型。在这种情况下，该方法前进到88，否则，该方法进行到86。在86处，检索出与所识别出的道路路段相关联的进一步的参数值。这些进一步的参数值可从地图数据库中检索出。这些进一步的参数值的数量可基于84处检索出的指示道路路段类型的参数值来选择。作为示例，如果在84处检索出的参数值指示了该道路路段具有与图3D、图3E或图31中说明的模板形状相对应的形状，则可检索出两个进一步的参数值。如果在84处检索出的参数值指示该道路路段具有与图3B、图3C、图3F、图3G、图或图31中说明的模板形状相对应的形状，则可检索出三个进一步的参数值。这些进一步的参数值可指示在车辆不能驶出该道路路段的末端处的道路路段末端部分的尺寸。该末端部分的总体形状可通过在84处检索出的参数值定义出。在87处，基于在84处检索出的参数值以及在86处检索出的进一步的参数值生成道路路段的图形表达。基于在84处检索出的参数值和在86处检索出的进一步的参数值， 可根据沿方向矢量的纵向位置的函数确定从道路路段的中心线到道路路段的边界的距离， 正如通过地图数据库指定的。在87处生成的图形表达通常使得在平面图中该道路路段具有沿其方向矢量变化的宽度。该生成的图形表达并非必须为平面图。如果要显示透视图， 道路路段沿其方向矢量变化的宽度将在输出图形表达之前被提供给计算透视投影变形的程序。如果道路路段并不具有禁止车辆驶出该道路路段的末端，或者如果该道路路段为不具有转向区域的类型，在88处生成对道路路段的图形表达。假设道路路段的宽度作为沿其方向矢量的位置的函数恒定不变，可生成图形表达。宽度可依据道路路段的道路类别，或者依据从地图数据库中检索出的宽度信息来设置。如果要显示透视图，则沿其方向矢量具有恒定不变的宽度的道路路段将在输出图形表达之前被提供给计算透视投影变形的程序。虽然参考图6已经解释了用于显示一个道路路段的方法，但是图6的方法通常可针对多个道路路段执行，以生成包括多个道路的道路网络的一部分的平面图或透视图。依据不同实施例的这些方法和装置在显示道路路段方面提供了增强的灵活性。道路路段的子集，例如具有不准车辆驶出的末端的道路路段配备了额外的属性，以存储在地图数据库中。由此，这些道路路段的不同的几何外形可被显示成更详细的水平，而仅需要适度的额外存储空间。作为示例，为了生成对图31中说明的类型的道路路段的图形表达，地图数据库存储了与道路路段相关联的四个额外参数。这些参数中的一个为指示图31中的模板形状的类型参数值。其它三个参数表示各个尺寸的数量。为了对比，图7说明了生成道路的图形表达的备选方式，该方式不是本发明中的实施例。一头不通的道路90的直路部分91的末端处的转向区域被分段成多个道路路段 92、93。用于这些部分91至93的方向矢量被分别地存储在地图数据中。通过基于它们的方向信息显示的多个道路路段，获得了如在94处说明的形状。关于大量的短的道路路段的信息需要被存储在地图数据库中，这增加了存储空间。当使用依据实施例的这些方法和装置时，具有变化的宽度的转向区域或其它道路路段的部分的弯曲边界可经由光学输出装置被显示成平滑弯曲，这可导致与图7中94处说明的表达相比更为可信的表达。
被分配给具有不准车辆驶出道路路段的末端的道路路段的参数值可以不仅在显示电子地图时被使用。作为示例，在通过使用指示从模板形状的有限集合中选出的模板形状的参数值来显示电子地图的上下文中所解释的概念还可被额外地或备选地被用于路线搜索。指示模板形状的参数值以及，如果存在，指定尺寸的进一步的参数值可被用于确定车辆的驾驶员是否可被指引进入个具有不准车辆驶出的末端的给定道路路段。可基于车辆尺寸与转向区域的特征大小进行的对比来调整成本模型，转向区域的特征大小可基于参数值和，如果存在，指定尺寸的进一步的参数值来确定。成本模型被用于执行路线搜索。在路线搜索中，可识别出在连接起点和终点的多条可能路线当中具有最小成本的路线。分别依据成本模型确定路线的成本。可将在一条路线上经过的道路路段或交叉路口的成本相加求和，并且当一条路线与其它路线相比具有最低的总体成本时该条路线可被确定成最优的。要避免的和优选的选择可通过调整道路路段的成本来实现。存在很多种成本模型，包括行驶距离、行驶时间、燃料消耗或者类似模型。可在路线确定中使用与一头不通的道路路段相关联的参数值，该参数值确定模板形状。这可反映出，如果在末端处没有专门的转向区域，或者如果转向区域具有使得该车辆难以转向的尺寸，驾驶员可能不希望进入一头不通的道路路段。调整可分成若干个阶段进行，以反映出如果必要，驾驶员可能愿意进入这样的一头不通的道路，但是并不优选地进入这样的道路。一头不通的道路路段的成本可基于指示与相应道路路段相关联的形状模板的参数值来调整。一头不通的道路路段的成本可基于存储在地图数据中并与相应道路路段相关联的进一步的参数值来进一步调整。在一种实现中，如果用户针对在末端处不具有宽度增加的专用转向区域的一头不通的道路路段设置避免选项，则可针对具有指示在末端处无专用转向区域的参数值的所有道路路段增加成本模型的成本。对于在图3A到图3J中说明的模板形状，仅有图3A中的模板形状40在末端处不具有增加的直径。这样的道路路段的成本可被设置成无穷大，或者设置成其它较大的数字，以确保驾驶员不会被指引到这样的道路路段。这样可确保遵从所述避免选项。在另一种实现中，如果用户针对不具有如图3J中示出的圆环状的转向区域的所有一头不通的道路路段都设定了避免选项，则可增加不具有指示如图3J中示出的圆环状转向区域的参数值的所有一头不通的道路路段的成本。在另一种实现中，可基于指定形状模板的参数值和，如果存在，指定转向区域尺寸的任意进一步的参数值计算转向区域的外部尺寸。作为示例，可计算出转向区域沿着方向矢量(长度)的尺寸和/或转向区域横向于方向矢量(宽度)的尺寸。可将转向区域的长度和宽度中较小的一个与车辆长度进行比较。车辆长度可被永久地存储在导航装置中或者可由用户输入。基于车辆长度与转向区域的长度和宽度中较小的一个的差异，各个一头不通的道路路段的成本可增加。作为示例，如果车辆长度大于转向区域的长度和宽度中较小的一个，该一头不通的道路路段的成本可被设置成诸如无穷大的第一个大值。从而，如果车辆不能在转向区域中转向，可避免指引驾驶员进入一头不通的道路的驾驶方向的输出。如果车辆的长度小于转向区域的长度和宽度中较小的一个，但差异小于阈值，可将该一头不通的道路路段的成本设置成第二值，该第二值小于第一值。由此，当驾驶方向需要驾驶员进入在转向区域中很难转向的一头不通的道路时，很少可能会输出这种驾驶方向。在又另一种实现中，可使用其它处理。作为示例，作为备选方式或者在确定转向区域的长度和宽度以外，还可计算出可内接到转向区域中的最大圆周的半径。可将该最大圆周的半径与车辆的转向半径相比较。虽然已经通过参考附图描述了实施例，但是在其它的实施例中可实现各种修改。 作为示例，虽然实施例是在将一头不通的道路的外形显示成更详细的水平的背景中描述的，但是实施例也可在其它背景中使用。例如，可在地图数据库中为道路网络中具有停车区域的道路路段的子集提供额外的参数。其中一个参数值可定义关于停车区域的形状模板， 诸如方形形状或梯形形状，其它参数值可定义沿道路路段的停车区域的位置和/或停车区域的尺寸。本发明的实施例可被用于显示道路路段或用于生成显示道路路段的地图数据库。 应用的示范性的领域包括车辆的导航装置。
权利要求
1.一种经由光学输出装置G)，尤其是经由导航设备的显示装置显示道路路段(69; 72,74,76)的方法，该方法基于以道路矢量数据格式存储关于道路网络的信息(6-8， 11-14)的地图数据库(3)，其中，道路路段分别通过矢量(21,22,21a,22a,21b,22b,24,25, 29,34,35)代表，该方法包括识别要经由所述光学输出装置⑷输出的道路路段(69 ；72，74，76)，从所述地图数据库(3)中检索出关于所述识别出的道路路段(69;72，74，76)的方向矢量(24,25,34,35)的信息和与所述识别出的道路路段(69 ;72，74，76)相关联的参数值 (26,36),基于所述检索出的参数值06，36)，选择性地确定所述识别出的道路路段(69 ；72,74, 76)的作为沿着所述方向矢量04，25，34，35)的位置的函数的形状(70 ；73 ；75)的变化，以及基于所述方向矢量04，25，34，35)的信息并在存在所述确定的形状(70 ；73，75)的变化的情况下基于所述确定的形状(70 ；73, 75)的变化，生成要经由所述光学输出装置(4)输出的所述道路路段(69 ；72, 74, 76)的图形表达。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述参数值(26，36)指示从模板形状01-49 ；73，75，79)的有限集合中选出的模板形状(41-49 ；73，75，79)。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述模板形状01-49 ;73，75，79)的有限集合中的每一个模板形状01-49 ;73， 75,79)指示了转向区域的形状。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中生成所述图形表达的所述步骤包括依据所述所确定的形状变化生成在所述道路路段(69 ；72，74)的末端部分处的转向区域(70 ；73，75)的图形表达。
5.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，包括基于所述地图数据库C3)确定所述识别的道路路段是否具有不准车辆驶出的末端，如果所述识别的道路路段(69;72，74，76)具有不准车辆驶出的末端，则选择性地执行所述检索所述参数值(26，36)的步骤和所述确定所述形状变化的步骤。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述地图数据库C3)包括与具有不准车辆驶出相应道路路段(69;72，74，76)的末端的道路路段(69 ；72，74，76)相关联的数据字段(7,8 ； 13，14)，所述数据字段(7,8 ； 13， 14)中的每一个包括相应道路路段(69 ；72，74，76)的方向矢量(24,25,34,35)的信息和所述参数值(26，36)，所述参数值(26，36)指示模板形状(41-49 ；73，75，79)。
7.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，包括基于所述检索出的参数值06，36)，从所述地图数据库(3)中选择性地检索出与所述识别出的道路路段(69 ；72, 74)相关联的至少一个进一步的参数值07，观，37-39)，所述形状变化是基于所述检索出的参数值(26，36)和所述检索出的至少一个进一步的参数值 (27，28，37-39)确定的。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述检索出的至少一个进一步的参数值07，观，37-39)的数量是所述检索出的参数值06，36)的函数。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述识别出的道路路段(69 ；72, 74)的作为沿其方向矢量(68)的位置的函数的宽度的变化，是基于所述检索出的参数值(26，36)和所述至少一个进一步的参数值(27，28， 37-39)确定的。
10.如权利要求7所述的方法，其中所述识别出的道路路段(69 ；72, 74)的部分(70 ；73, 75)的长度(52 ；55 ；57 ；63) 是基于所述至少一个进一步的参数值(27，28，37-39)确定的，在该部分(70 ；73, 75)中所述识别出的道路路段(69 ；72, 74)呈现出所述形状变化。
11.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述道路路段的所述图形表达被生成为，基于所述检索出的参数值06，36)，选择性地呈现出具有弯曲部分(65，66，67)的边界。
12.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中将对于所述识别出的道路路段(69;72，74，76)所检索出的参数值06，36)与值的有限集合相比较，以确定所述识别出的道路路段(69 ；72, 74, 76)的所述形状(70 ；73，75)的变化，所述值的有限集合中的每一个值与模板形状的有限集合中的一个模板形状 (40-49)相关联。
13.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，包括基于所述检索出的参数值(26，36)调整用于路线确定的成本模型，并基于所述经调整的成本模型执行路线确定。
14.一种计算机程序产品，包括指令代码，该指令代码在由计算装置(1)的处理器(2) 执行时，引导该处理器( 执行权利要求1所述的方法。
15.一种用于显示道路路段(69;72，74，76)的装置，尤其是被配置成车辆导航设备的装置，包括存储装置(3)，其被配置成以道路矢量数据格式存储道路网络的地图数据信息(6-8， 11-14)，其中道路路段分别通过矢量(21，22，21a，22a，21b，22b，24，25，29，34，35)代表， 光学输出装置，以及处理器O)，其被配置成-识别用于经由所述光学输出装置⑷输出的道路路段(69 ；72，74，76)， -从所述存储装置(3)中检索出关于所述识别出的道路路段(69 ；72, 74, 76)的方向矢量(68)的信息和与所述识别出的道路路段(69 ；72, 74, 76)相关联的参数值06，36)。 -基于所述检索出的参数值(26，36)选择性地确定所述识别出的道路路段(69 ；72,74,76)的形状的变化，该形状的变化为沿着所述方向矢量(68)的位置的函数，以及-基于所述方向矢量(68)的信息并在存在所述确定出的形状(70 ；73, 75)的变化的情况下基于所述形状(70;73，75)的变化，控制所述光学输出装置G)，以生成所述识别出的道路路段(69 ；72，74，76)的图形表达。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述处理器( 进一步被配置成确定所述识别出的道路路段(69 ；72, 74, 76)是否具有不准车辆驶出的末端。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述处理器( 被配置成，如果所述识别出的道路路段(69 ；72, 74, 76)具有不准车辆驶出的末端，则选择性地检索所述参数值(26，36)。
18.如权利要求15所述的装置，其被配置成执行如权利要求1所述的方法。
19.一种向车辆导航提供地图数据库(3)的方法，其中为多个道路路段(69;72，74， 76)，分别在所述地图数据库(3)中存储方向矢量(21，22，21a，22a，21b，22b，24，25，29，34， 35 ；68)，所述方法包括接收具有方向矢量(68)的道路路段(69 ；72，74，76)的信息，所述信息包括所述道路路段的边界的信息，基于所述边界的所述信息，确定所述道路路段(69 ；72, 74, 76)沿所述方向矢量(68)是否呈现出形状(70 ；73，75)的变化，以及如果所述道路路段呈现出所述形状(70;73，75)的变化，则基于所述边界的所述信息从参数值的有限集合中选择参数值06，36)，并将所述选择出的与所述道路路段(72，74， 76)相关联的参数值(沈，36)存储在所述地图数据库(3)中。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述选择出的参数值(26，36)指示从模板形状Gl-49;73，75，79)的有限集合中选择出的模板形状(41-49 ；73，75，79)。
全文摘要
提供了一种用于显示道路路段的方法和装置。该方法使用了以道路矢量数据格式存储关于道路网络的信息的地图数据库。额外的参数值被存储成道路路段的子集。关于方向矢量(68)的信息和道路路段的参数值被检索出来。基于该参数值，确定出该道路路段(69)是否呈现形状(70)的变化，该形状的变化为沿道路路段的方向矢量的位置的函数。对道路路段(69)的图形表达基于所检索出的参数值和方向矢量(68)生成。
文档编号G06F17/30GK102564442SQ20111036899
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者M.斯特拉森伯格-克莱西亚克 申请人:哈曼贝克自动系统股份有限公司