Навигационное устройство с информацией, получаемой от камеры

Навигационное устройство с информацией, получаемой от камеры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к навигационному устройству, навигационное устройство выполнено с возможностью отображать навигационные указания на дисплее.

Кроме того, настоящее изобретение относится к транспортному средству, содержащему такое навигационное устройство, и способу предоставления навигационных указаний. Более того, настоящее изобретение относится к вычислительной программе и носителю данных.

Уровень техники

Навигационные устройства предшествующего уровня техники, построенные на базе GPS (глобальной системы позиционирования), хорошо известны и широко используются в качестве автомобильных навигационных систем. Такое навигационное устройство, построенное на базе GPS, относится к вычислительному устройству, которое в функциональном соединении с внешним (внутренним) GPS-приемником способно определять собственную глобальную позицию. Кроме того, вычислительное устройство способно определять маршрут между начальным и конечным адресами, которые могут быть введены пользователем вычислительного устройства. В типичном варианте, вычислительное устройство способно посредством программного обеспечения вычислять "наилучший" или "оптимальный" маршрут между местоположениями начального и конечного адресов из картографической базы данных. "Наилучший" или "оптимальный" маршрут определяется на основе предварительно определенных критериев и не обязательно должен быть самым быстрым или самым коротким.

Навигационное устройство может, в типичном варианте, быть прикреплено на приборную доску транспортного средства, а также может быть реализовано как часть бортового компьютера транспортного средства или автомобильной аудиосистемы. Навигационное устройство также может быть (частью) носимой системы, например PDA.

Используя позиционную информацию, получаемую от GPS-приемника, вычислительное устройство может определять на регулярной основе собственную позицию и может отображать текущую позицию транспортного средства пользователю. Навигационное устройство может содержать устройства памяти для хранения картографических данных и дисплей для отображения выбранной части картографических данных.

Кроме того, оно может предоставлять инструкции, как следовать определенному маршруту, путем отображения на дисплее и/или формирования в качестве звуковых сигналов из динамиков (например, "поверните налево через 100 метров") соответствующих навигационных указаний. Графика, изображающая действия, которые должны быть выполнены (например, стрелка влево указывает поворот налево впереди), может быть отображена в строке состояния, а также может быть самостоятельно наложена на соответствующие развязки дорог/повороты и т.п. на карте.

Хорошо известна способность автомобильных навигационных систем предоставлять возможность водителю, когда он ведет автомобиль вдоль маршрута, вычисленного навигационной системой, инициировать повторное вычисление маршрута. Это полезно, когда на пути автомобиля встречаются дорожные работы или большой автомобильный затор.

Также хорошо известна способность предоставлять возможность пользователю выбирать тип алгоритма вычисления маршрута, применяемого навигационной системой, путем выбора, например, "нормального" режима и "быстрого" режима (который вычисляет маршрут в кратчайшее время, но не исследует множество альтернативных маршрутов, как в нормальном режиме).

Также хорошо известна возможность предоставления вычисления маршрута с заданными пользователем критериями, например, пользователь может предпочесть обзорный маршрут, который должен быть вычислен устройством. Программное обеспечение устройства затем вычисляет различные маршруты и оценивает наиболее предпочтительные из них, которые содержат вдоль маршрута наибольшее число точек интереса (известные как POI), которые отмечены как представляющие собой, например, живописную архитектуру.

В предшествующем уровне техники навигационные устройства отображали карты, которые являются, как и большинство карт, стилизованным или схематическим представлением реального мира. Большинству людей затруднительно перевести довольно абстрактную версию реального мира в нечто, что может быть легко распознано и понято. Навигационные устройства также известны тем, что отображают (псевдо) трехмерную проекцию карты, как если смотреть сверху и/или сзади транспортного средства. Это помогает упростить интерпретацию пользователем отображаемых картографических данных, так как это соответствует визуальному восприятию мира пользователем. Тем не менее, такой (псевдо)перспективный вид является стилизованным или схематическим представлением, которое все еще является трудным для интерпретирования пользователем.

Все еще необходимо дать возможность людям легко и быстро следовать указаниям, которые показываются на дисплее, что особенно актуально в персональных навигационных системах, таких, которые могут использоваться в качестве автомобильной навигационной системы. Следует понимать, что водитель транспортного средства должен тратить как можно меньше времени на просмотр и интерпретацию отображаемых картографических данных, так как его/ее внимание должно быть сфокусировано на дороге и дорожном движении.

Раскрытие изобретения

Следовательно, целью настоящего изобретения является предоставить навигационное устройство, которое разрешает, по меньшей мере, одну из проблем, описанных выше, и отображает инструкции для пользователя, которые дают возможность легкой интерпретации.

Для того чтобы достигнуть этой цели, изобретение предоставляет навигационное устройство согласно преамбуле, характеризующееся тем, что навигационное устройство дополнительно выполнено с возможностью принимать сигнал от камеры, и навигационное устройство дополнительно выполнено с возможностью отображать комбинацию изображения с камеры из сигнала от камеры и навигационные указания на дисплее.

Путем наложения или комбинирования навигационных указаний поверх изображения с камеры водителю представляется удобный для восприятия вид, который дает возможность легкой и быстрой интерпретации. Пользователю нет необходимости переводить абстрактное представление реального мира, поскольку изображение с камеры является представлением один-в-один реального вида, который видит пользователь. Комбинирование сигнала с камеры и навигационных указаний может быть любым видом комбинирования, например, наложением одного поверх другого, одновременным отображением в различных частях дисплея. Комбинирование, с другой стороны, может быть комбинированием во времени, т.е. альтернативным показом сигнала с камеры и навигационных указаний. Они могут менять друг друга после предварительно определенного временного интервала (например, 5 секунд) или могут менять друг друга в результате ввода от пользователя.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, в котором камера выполнена интегрировано с навигационным устройством. Такое навигационное устройство не требует сигнала с внешней камеры. Навигационное устройство может, например, быть прикреплено на приборную доску транспортного средства таким образом, чтобы камера предоставляла изображение через лобовое стекло.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, в котором навигационные указания являются одной или более позиционными стрелками, маршрутом, стрелкой, точкой интереса, дорогой, зданием, картографическими данными, такими как векторные данные, сохраненные, по меньшей мере, в запоминающем устройстве, например, на жестком диске, в постоянном запоминающем устройстве, в электрически стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве и в оперативном запоминающем устройстве. Все виды навигационных указаний могут быть отображены. Следует отметить, что такие навигационные указания также могут предоставлять информацию, которая по сути не является необходимой для навигации (поиска маршрута), но также может снабжать пользователя дополнительной информацией.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, дополнительно выполненному с возможностью накладывать навигационные указания поверх изображения с камеры таким образом, что позиция навигационного указания находится в предварительно определенной пространственной взаимосвязи по отношению к соответствующим частям изображения с камеры. Это обеспечивает пользователя изображением, которое может быть очень легко интерпретировано, так все навигационные указания могут быть отображены так, что они совпадают с действующей позицией соответствующего элемента на изображении с камеры. Например, стрелка, указывающая правый поворот, может быть наложена поверх изображения с камеры так, что она совпадает с поворотом, как видно на изображении камеры.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, причем навигационное устройство содержит процессор, устройство позиционирования и датчики ориентации, устройство позиционирования и датчики ориентации выполнены с возможностью связываться с процессором, процессор выполнен с возможностью использовать показания от устройства позиционирования и датчиков ориентирования для того, чтобы вычислить положение и ориентацию камеры и/или навигационного устройства, на основании которых процессором вычисляются позиции навигационных указаний на дисплее. Знание точной позиции и ориентации камеры и/или навигационного устройства позволяет более точно наложить навигационные указания поверх сигнала с камеры.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, причем навигационное устройство определяет географическое положение, используя технологию определения местоположения, такую как GPS, Европейская система Галилео или любая другая спутниковая система глобальной навигации, или технологию определения местоположения на основе наземных маяковых радиосигналов.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, в котором процессор вычисляет ориентацию камеры по отношению к первой оси вращения, которая практически вертикальна при использовании, путем сравнения позиций камеры и/или навигационного устройства, определенных устройством позиционирования, в последовательные моменты времени. Сравнивая позиции камеры и/или навигационного устройства в последовательные моменты времени, может быть вычислено направление движения камеры и/или навигационного устройства. Из этого могут быть вычислены ориентация и изменение в ориентации камеры.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, причем навигационное устройство содержит компас, предоставляющий показания компаса процессору, процессор выполнен с возможностью вычислять ориентацию камеры по отношению к первой оси вращения, которая практически вертикальна при использовании, на основе показаний компаса. Компас предоставляет легкий эффективный способ определения ориентации камеры.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, в котором датчики ориентации содержат датчики наклона для того, чтобы определять ориентацию камеры по отношению ко второй и третьей осям вращения, вторая и третья оси вращения практически горизонтальны при использовании. Для того чтобы объединить или наложить навигационные указания более точным способом по отношению к изображению с камеры, измеряется угловая ориентация камеры по отношению ко второму и/или третьему направлению.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, в котором процессор использует технологии распознавания образов для того, чтобы наложить навигационные указания поверх изображения с камеры так, чтобы позиция навигационных указаний находилась в предварительно определенной пространственной взаимосвязи по отношению к соответствующим частям изображения с камеры. Используя технологию распознавания образов, навигационные указания могут быть объединены и/или наложены поверх сигнала с камеры без необходимости знать точную ориентацию камеры. Определение позиции навигационных указаний поверх изображения с камеры может быть выполнено исключительно с помощью технологий распознавания образов, однако технологии распознавания образов могут быть также использованы в комбинации с определенной ориентацией камеры для того, чтобы дополнительно повысить точность.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, причем навигационное устройство использует картографические данные в качестве входа для технологий распознавания образов. Использование картографических данных может упростить технологии распознавания образов, например, упростить распознавание, например, дороги, когда устройство приблизительно знает из картографических данных, где находится дорога. Это делает распознавание образов более точным и/или может снизить время вычисления.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, причем навигационное устройство выполнено с возможностью принимать калибровочные корректировки, сохранять эти калибровочные корректировки и применять калибровочные корректировки при объединении навигационных указаний и изображения с камеры. Это, в частности, эффективно, когда навигационные указания объединяются таким способом, что навигационные указания накладываются поверх изображения с камеры так, чтобы иметь предварительно определенную пространственную взаимосвязь по отношению к изображению с камеры. Калибровочные корректировки могут быть использованы для коррекции ошибок смещения.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, причем навигационное устройство выполнено с возможностью принимать и считывать настройки камеры и использовать настройки камеры для того, чтобы вычислять позицию навигационных указаний на дисплее. Различные настройки камеры могут привести в результате к различным сигналам с камеры. Предоставление навигационного устройства с такими настройками камеры дополнительно повысит точность объединения навигационных указаний с изображением с камеры.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, причем навигационное устройство выполнено с возможностью принимать сигналы от более чем одной камеры, и навигационное устройство выполнено с возможностью выбирать один из сигналов для отображения на дисплее. Сигналы с более чем одной камеры, предоставляя различные перспективы, могут, например, быть использованы технологиями распознавания образов для того, чтобы повысить качество распознавания образов с помощью математических соотношений. Более чем одна камера может быть также использованы для того, чтобы предоставлять пользователю варианты выбора между различными углами камер.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, в котором камера чувствительна к электромагнитному излучению, находящемуся вне диапазона электромагнитного спектра, который видим человеческим глазом.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, в котором камера - это инфракрасная камера. Такая камера позволяет использовать навигационное устройство ночью.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, в котором камера выполнена с возможностью приближать и/или удалять изображение. Это позволяет пользователю настраивать вид камеры согласно его или ее предпочтениям.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к навигационному устройству, в котором камера выполнена с возможностью приближать и/или удалять изображение в зависимости, например, от скорости навигационного устройства/транспортного средства. Это предоставляет сигнал с камеры, который автоматически подстраивается к скорости навигационного устройства. Так, в случае, когда скорость навигационного устройства относительно высока, камера может приблизить изображение, чтобы дать пользователю дополнительно лучший вид вперед.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к приборной доске, содержащей навигационное устройство, согласно тому, как описано выше.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к транспортному средству, содержащему навигационное устройство, согласно тому, как описано выше.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к транспортному средству, причем транспортное средство содержит датчик наклона транспортного средства для того, чтобы определить наклон транспортного средства, предоставляющий показания наклона транспортного средства навигационному устройству. Это - эффективный способ измерить наклон транспортного средства.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к способу предоставления навигационных указаний, способ содержит этапы:

- отображения навигационных указаний на дисплее, характеризующийся тем, что способ дополнительно содержит этапы:

- приема сигнала от камеры, и

- отображения комбинации изображения с камеры из сигнала из камеры и навигационных указаний поверх изображения с камеры на дисплее.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к вычислительной программе, которая, когда загружена в компьютер, дает возможность выполнять вышеописанный способ.

Согласно другому варианту осуществления изобретение относится к носителю данных, содержащему вычислительную программу, описанную выше.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны только в качестве примера, со ссылкой на сопроводительные схематические чертежи, в которых соответствующие ссылочные символы указывают соответствующие части и на которых:

Фиг.1 представляет схематическую блок-схему навигационного устройства;

Фиг.2 представляет схематический вид навигационного устройства;

Фиг.3 представляет схематическую блок-схему навигационного устройства согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг.4 схематически представляет транспортное средство, содержащее навигационное устройство согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг.5 схематически представляет навигационное устройство согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг.6 схематически представляет навигационное устройство согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг.7 схематически представляет камеру согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг.8a и 8b схематически представляют различные движения изображения камеры на дисплее как результат различных наклонов камеры;

Фиг.9 схематически представляет последовательность операций функционирования навигационного устройства 10 согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг.10 схематически представляет навигационное устройство согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг.11 представляет навигационное устройство согласно варианту осуществления изобретения; и

Фиг.12 представляет навигационное устройство согласно дополнительному варианту осуществления изобретения.

Подробное описание изобретения

Фиг.1 показывает схематическую блок-схему варианта осуществления навигационного устройства 10, содержащего процессор 11 для выполнения арифметических операций. Процессор 11 выполнен с возможностью соединяться с блоками памяти, которые хранят инструкции и данные, такими как жесткий диск 12, постоянное запоминающее устройство (ROM) 13, электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM) 14 и оперативное запоминающее устройство (RAM) 15. Блоки памяти могут содержать картографические данные 22. Эти картографические данные могут быть двумерными картографическими данными (широта и долгота), но также могут содержать третье измерение (высоту). Картографические данные могут дополнительно содержать дополнительную информацию, например информацию о бензиновых/газовых заправочных станциях, точках интереса. Картографические данные могут также содержать информацию о форме зданий и объектов вдоль дороги.

Процессор 11 также может быть выполнен с возможностью соединяться с одним или более устройств ввода, такими как клавиатура 16 или мышь 17. Клавиатура 16 может, например, быть виртуальной клавиатурой, представленной на дисплее 18, который является чувствительным к прикосновению экраном. Процессор 11 может дополнительно связываться с одним или более устройств вывода, например, дисплей 18, динамик 29 и одним или более блоков 19 считывания для того, чтобы считывать, например, флоппи-диски 20 или CD ROM 21. Дисплей 18 может быть традиционным компьютерным дисплеем (например, ЖК) или может быть дисплеем проекционного типа, таким как расположенный на уровне лобового стекла дисплей, используемый для проецирования инструментальных данных на лобовое стекло или ветровой щиток автомобиля. Дисплей 18 может также быть дисплеем, выполненным с возможностью функционировать как чувствительный к прикосновению экран, что позволяет пользователю вводить инструкции и/или информацию посредством прикосновения к дисплею 18 своим пальцем.

Процессор 11 дополнительно может быть выполнен с возможностью связываться с другими вычислительными устройствами или устройствами связи с помощью устройства 25 ввода/вывода. Устройство 25 ввода/вывода показано как выполненное с возможностью устанавливать связь через сеть 27.

Динамик 29 может быть реализован как часть навигационного устройства10. В случае, когда навигационное устройство 10 используется как автомобильное навигационное устройство, навигационное устройство 10 может использовать динамики автомобильного радио, бортового компьютера или подобное.

Процессор 11 дополнительно может быть выполнен с возможностью связываться с устройством 23 позиционирования, таким как GPS-приемник, которое предоставляет информацию о позиции навигационного устройства 10. Согласно этому варианту осуществления устройство 23 позиционирования - это устройство 23 позиционирования, построенное на базе GPS. Тем не менее, следует понимать, что навигационное устройство 10 может быть реализовано с помощью других видов GNSS (спутниковая систем глобальной навигации), такой как Европейская система Галилео. Также оно не ограничено системами определения положения/скорости на спутниковой основе и также может быть развернуто с помощью наземных маяковых сигналов или любых других видов систем, которые позволяют устройству определять свое географическое положение.

Тем не менее, следует понимать, что они могут быть представлены с другими или отличными по количеству блоками памяти, устройствами ввода и устройствами считывания, хорошо известными специалистам в данной области техники. Кроме того, один или несколько этих устройств могут быть физически расположены удаленно от процессора 11, если потребуется. Процессор 11 показан как один блок, однако, он может содержать несколько процессоров, функционирующих параллельно и управляемых одним главным процессором, который может быть расположен удаленно от других, как хорошо известно специалистам в данной области техники.

Навигационное устройство 10 показано как вычислительная система, но может быть любой системой обработки сигналов с аналоговой и/или цифровой и/или программной технологией, выполненной с возможностью выполнять функции, описываемые в данном документе. Следует понимать, что поскольку навигационное устройство 10 показано на фиг.1 как множество компонентов, навигационное устройство 10 может быть реализовано как единое устройство.

Навигационное устройство 10 может использовать навигационное программное обеспечение, например, навигационное программное обеспечение Navigator от компании TomTom B.V. Программное обеспечение Navigator может запускаться на PDA-устройстве Pocket PC с чувствительным к прикосновению экраном (например, для управления стилусом), таком как Compaq iPaq, или на любом другом устройстве, которое имеет встроенный GPS-приемник 23. Объединенная система PDA и GPS-приемника сконструирована для того, чтобы использоваться в качестве автомобильной навигационной системы. Изобретение также может быть осуществлено в любой другой форме навигационного устройства 10, например, в виде GPS-приемника/компьютера/дисплея, или устройства, сконструированного для использования вне транспортного средства (например, для пешеходов) или в транспортных средствах, отличных от автомобиля (например, в самолетах).

Фиг.2 показывает навигационное устройство 10, описанное выше.

Навигационное программное обеспечение, когда запущено в навигационном устройстве 10, отображает экран нормального навигационного режима на дисплее 18, как показано на фиг.2. Это вид может предоставлять инструкции для управления транспортным средством с помощью комбинации текста, символов, голосовых подсказок и перемещаемой карты. Ключевые элементы пользовательского интерфейса следующие: 3D карта, занимающая большую часть экрана. Отметим, что карта также может быть показана как 2D карта.

Карта показывает позицию навигационного устройства 10 и его непосредственное окружение, вращаемое таким образом, что направление, в котором навигационное устройство 10 перемещается, всегда направлено "вверх". Строка 2 состояния может проходить через экран в нижней четверти экрана. Текущее положение навигационного устройства 10 (которое навигационное устройство определило самостоятельно с помощью традиционного GPS-определения положения) и его ориентация (которое выводится из направления движения) показаны позиционной стрелкой 3. Маршрут 4, вычисленный устройством (с помощью алгоритмов вычисления маршрута, сохраненных в устройствах 11, 12, 13, 14, 15 памяти в качестве применяемых к картографическим данным, сохраненным в картографической базе данных в устройствах 11, 12, 13, 14, 15 памяти), показан как затемненный путь. На маршруте 4 все основные действия (например, закругления поворотов, пересечения дорог, круговые развязки и т.п.) схематически изображены стрелкой 5, наложенной поверх маршрута 4. Строка 2 состояния также включает в себя с левой стороны схематическую иконку, изображающую следующее действие 6 (в данном случае поворот направо). Строка 2 состояния также показывает расстояние до следующего действия 6 (например, правый поворот - здесь расстояние 50 м) как извлеченное из базы данных всего маршрута, вычисленного устройством (т.е. из списка всех дорог и связанных предпринимаемых действий, задаваемых маршрутом). Строка 2 состояния также показывает название текущей дороги 8, оставшееся до конца поездки время 9 (в данном случае 2 минуты 40 секунд), актуальное оценочное время 25 прибытия (11:36) и расстояние до цели 26 (1,4 км). Строка 2 состояния может дополнительно показывать дополнительную информацию, например, мощность GPS-сигнала в виде индикатора мощности сигнала стилем подобно используемым в мобильных телефонах.

Как уже упомянуто выше, навигационное устройство может содержать устройства ввода, такое как чувствительный к прикосновению экран, который позволяет пользователю вызывать навигационное меню (не показано). Из этого меню могут быть инициированы и управляться другие навигационные функции. Разрешение выбора навигационных функций из экрана меню, которые сами по себе очень легко вызываются (например, одним действием от отображения карты до экрана меню), значительно упрощает взаимодействие пользователя и делает его более быстрым и простым. Навигационное меню включает в себя варианты для ввода пользователем места назначения.

Фактическая физическая структура навигационного устройства 10 сама по себе фундаментально может не отличаться от любого традиционного карманного компьютера за исключением встроенного GPS-приемника 23 или GPS-данных, получаемых от внешнего GPS-приемника. Следовательно, устройства 12, 13, 14, 15 памяти хранят алгоритмы вычисления маршрута, картографическую базу данных и программное обеспечение пользовательского интерфейса; процессор 12 интерпретирует и обрабатывает пользовательский ввод (например, с помощью чувствительного к прикосновению экрана) для того, чтобы ввести начальный и конечный адреса и все другие входные команды управления, и применяет алгоритмы вычисления маршрута для того, чтобы вычислить оптимальный маршрут. "Оптимальность" может ссылаться на критерий, например наименьшее время или наикратчайшее расстояние или некоторые другие связанные с пользователем факторы.

Более конкретно, пользователь вводит свою начальную позицию и требуемое место назначения в навигационное программное обеспечение, запущенное на навигационном устройстве 10, с помощью предоставленных устройств ввода, таких как чувствительный к прикосновению экран 18, клавиатура 16 и т.п. Пользователь затем выбирает способ, которым будет вычислен маршрут: предлагаются различные режимы, например, "быстрый" режим, который вычисляет маршрут очень быстро, но маршрут может не быть кратчайшим; "полный" режим, который просматривает все возможные маршруты и выделяет кратчайший, однако требует больше времени для вычисления, и т.п. Возможны другие варианты с заданным пользователем маршрутом, который является живописным, например проходит через множество POI (точек интереса), которые помечены как виды с живописной архитектурой, или проходят через множество POI возможного интереса для детей или использует наименьшее число пересечений дорог, и т.д.

Сами дороги описываются в картографической базе данных, которая является частью навигационного программного обеспечения (или иным образом доступна для него), запущенным на навигационном устройстве 10, как линии, т.е. векторы (например, начальная точка, конечная точка, направление для дороги, полностью дорога составлена из многих сотен таких секций, каждая уникально задана параметрами начальной точки/конечной точки, направления). Карта затем составляется из таких векторов дорог плюс точки интереса (POI), плюс названия дорог, плюс другие географические элементы, такие как границы парков, границы рек и т.п., все они задаются в терминах векторов. Все картографические элементы (например, векторы дорог, POI и т.п.) задаются в координатной системе, которая соответствует или относится к координатной системе GPS, давая возможность поместить позицию устройства, как определенную через GPS-систему, на соответствующую дорогу, показанную на карте.

Вычисление маршрута использует сложные алгоритмы, которые являются частью навигационного программного обеспечения. Алгоритмы применяются для того, чтобы подсчитать большое количество потенциальных разных маршрутов. Навигационное программное обеспечение затем оценивает их по заданному пользователем критерию (или по настройкам по умолчанию устройства), такому как сканирование в полном режиме, с маршрутом по живописным местам, старинные музеи и без камер измерения скорости. Маршрут, который наилучшим образом соответствует заданным критериям, затем вычисляется процессором 11 и затем сохраняется в базе данных в устройствах 12, 13, 14, 15 памяти как последовательность векторов, названий дорог и действий, необходимых выполнить на конечной точке вектора (например, соответствующих предварительно заданным расстояниям вдоль каждой дороги на маршруте, например, через 100 метров поворот налево на улицу х).

Фиг.3 показывает схематическую блок-схему навигационного устройства 10 согласно изобретению, в которой соответствующие ссылочные символы ссылаются на соответствующие части, как на фиг.1 и 2.

Согласно изобретению камера 24 предоставляется так, что она выполнена с возможностью предоставлять сигнал реального времени процессору 11. Камера 24 при использовании позиционируется так, чтобы она регистрировала дорогу впереди пользователя. Когда позиционируется в автомобиле, камера 24 позиционируется так, чтобы она регистрировала дорогу впереди транспортного средства. Камера 24 может быть встроенной в навигационное устройство 10 или может быть физически отделена от него. Если отделена, камера 24 может быть подключена к процессору 11 через кабельное или беспроводное соединение. Камера 24 может быть позиционирована на крыше транспортного средства или в передней части транспортного средства, например, в непосредственной близости от головных фар.

Навигационное устройство 100 может также быть представлено с более чем одной камерой 24, чтобы позволить пользователю переключаться между различным углами съемки камер. Также может быть предусмотрена камера заднего вида. Камера может быть камерой любого типа, например, цифровой камерой или аналоговой камерой. Изображение, как зарегистрированное камерой 24, отображается на дисплее 18.

Камера 24 может также быть камерой, которая чувствительна к электромагнитному излучению, находящемуся вне электромагнитного спектра, который видим человеческим глазом. Камера может быть инфракрасной камерой, что позволяет использовать ее ночью.

Фиг.4 показывает пример навигационного устройства 10, позиционированного на приборной доске автомобиля 1. Навигационное устройство 10 содержит камеру 24, которая направлена на дорогу впереди автомобиля 1. Фиг.4 дополнительно показывает, что дисплей 18 повернут лицевой поверхностью к пользователю.

Согласно изобретению навигационное устройство 10 выполнено с возможностью отображать сигнал реального времени с камеры на дисплее 18 и объединять или накладывать одно или более навигационных указаний. Навигационные указания могут быть одним из следующего: позиционная стрелка 3, маршрут 4, стрелка 5, точка интереса, дороги, здания и все дополнительные навигационные указания, сохраненные в навигационном устройстве 10. Они также могут включать собственно картографические данные, например, векторные данные, описывающие дороги. Более детальное описание, как это достигается, следует ниже.

Изображения, предоставляемые камерой 24, не будут стабильными из-за неровностей дороги, вибраций транспортного средства, вызываемых двигателем и т.п. Следовательно, навигационное устройство может быть предоставлено с программным обеспечением, которое убирает такие нежелательные вибрации для того, чтобы обеспечить стабильное изображение. Программное обеспечение, которое убирает нежелательные вибрации изображений, предоставляемых камерой 24, широко используется в видеокамерах, где оно используется под названием "steady cam" (стабилизация изображения). Об этом хорошо известно специалистам в данной области техники.

Сигнал с камеры 24 может дополнительно обрабатываться для того, чтобы повысить качество изображений. Эта обработка может содержать настройку яркости, контраста, а также может быть любым подходящим фильтром. Фильтры могут быть использованы для повышения качества изображений в дождливую погоду.

Сигнал с камеры 24 может быть отображен на дисплее в реальном времени, но также может быть отображен как статичное изображение, которое обновляется в определенные моменты времени, например, каждые 0,5 секунды. Подходящие временные интервалы между полными обновлениями могут быть определены в зависимости от скорости навигационного устройства 10/транспортного средства, изменения направления движения (с учетом изгибов дороги).

Также навигационное устройство может быть выполнено с возможностью выполнять приближение или удаление в зависимости, например, от скорости навигационного устройства/транспортного средства. Такая операция масштабирования может быть выполнена путем отправки сигнала управления к камере 24, отдавая ей инструкцию выполнить операцию масштабирования. Операция масштабирования может, тем не менее, также быть выполнена путем отображения укрупненным образом на дисплее 18 части п