[發明專利]方位跟隨顯示設備、方位跟隨顯示方法和程序

有效

• 申請號: 200910151901.X
• 申請日: 2009-07-02
• 公開（公告）號: CN101619974A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 半田伊吹
• 申請（專利權）人: 雅馬哈株式會社
• 主分類號: G01C17/00
• 分類號: G01C17/00;G01C17/30;G01C21/30;G09G5/38
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 源;張天舒

技術領域

本發明涉及方位跟隨顯示設備、方位跟隨顯示方法和方位跟隨顯示程序，并且尤其涉及用于電子羅盤、個人導航裝置(PND)或類似裝置的方位跟隨顯示技術。

背景技術

已提出一種方位跟隨顯示技術，其中根據電子羅盤、PND、移動電話或其他類似設備的顯示屏的姿態旋轉圖像(如地圖)，以使由圖像表示的方位(或方向)跟隨現實空間的方位。如果顯示諸如地圖之類的信息使其跟隨方位，則結合現實空間容易確認由圖像表示的信息。在也稱作“向上顯示”的方位跟隨顯示中，例如，當顯示屏為水平姿態時，根據人結合現實空間中的前后方位確認由圖像表示的顯示屏前后方位的傾向，來旋轉顯示在顯示屏之上的圖像。專利參考1和2描述一種方位跟隨顯示方法，其中使得與正在走路的人的行進方向相對應的地圖上的方位符合顯示屏的由底端到頂端或由前端到后端的方位。在通常的方位跟隨顯示方法中，根據現實空間的北向與相對于顯示屏固定的坐標軸在現實空間的水平面上的投影之間的角度大小來旋轉顯示屏上顯示的圖像。

[專利參考1]日本專利申請公開No.2001-289646

[專利參考2]日本專利申請公開No.2005-242283

但是，在通常的方位跟隨顯示方法中，當顯示屏在特定姿態時，對應于行進方向的地圖上的方位不跟隨現實中的行進方向，因為這種方法中，根據顯示屏的姿態選擇固定在顯示屏上的三條垂直坐標軸之一，且根據所選軸的投影與現實空間的北向之間的角度旋轉顯示屏上的顯示的圖像。如下參考圖9詳細描述從一種狀態到另一種狀態的轉換示例，其中一種狀態中，羅盤針圖像根據北向與y軸在水平面上的?投影之間的角度旋轉，y軸在與顯示屏的長邊平行的方向上延伸；另一種狀態中，根據北向與z軸在水平面上的投影之間的角度旋轉羅盤針圖像，z軸在垂直于顯示屏的方向上延伸。此處，當圍繞z軸旋轉顯示屏F而同時保持z軸在水平狀態時，假設在y軸相對于水平面成45度傾斜的y₁位置處執行從y軸到z軸的轉換。在從y₀到y₁旋轉y軸的間隔，不旋轉顯示在顯示屏F上的羅盤針，因為北(N)向與y軸在水平面上的投影之間的角度是恒定的。因此，由羅盤針D表示的北向與現實空間中的北向之間的不一致在從y₀到y₁旋轉y軸的間隔中從0度到45度逐漸增加。當圍繞平行于顯示屏F的橫向的軸旋轉顯示屏F，直到顯示屏F平行于前后方向時，這種不一致會由用戶主觀地確認，且對應于現實空間的北向與羅盤針D所表示的作為顯示目標的北向之間的不一致。在從y₁到y₂旋轉y軸的間隔中，由羅盤針D表示的北向與現實空間中的北向之間的不一致從45度到0度逐漸減小。盡管已經將羅盤針D的圖像描述為顯示目標，當顯示目標是地圖時，這種不一致也發生。在由顯示屏上顯示的圖像所表示的方位不跟隨現實空間中的方位的情況下，用戶感覺不舒服，以使用戶對顯示信息的信任降低，或者使用戶困惑。

發明內容

本發明已克服以上問題，且本發明的目的是減小通過顯示屏上顯示的圖像確認的顯示屏中的方位與現實空間中的方位之間的不一致。

(1)用于實現以上目標的方位跟隨顯示設備包括：具有顯示屏的顯示裝置，可將顯示屏以任意姿態放置，任意姿態包括與具有參考水平方位的空間相關的參考姿態，顯示屏具有固定于顯示屏的xyz正交坐標系統，當顯示屏置于參考姿態時，將xyz正交坐標系統的x軸設置為平行于空間中的橫向，且xyz正交坐標系統的z軸垂直于顯示屏，空間中顯示屏的姿態由xyz正交坐標系統的z-x-z歐拉(Euler)角α、β和γ定義，其中顯示屏顯示圖像使能進行空間的參考水平方位的確認，以使圖像被顯示在參考姿態的顯示屏上時，顯示屏中確認?的參考水平方位符合空間的參考水平方位；和控制裝置，獲得圖像旋轉角度的α+γ，以使圖像被顯示在任意姿態的顯示屏上時，從圖像確認的參考水平方位跟隨空間的參考水平方位。

參考水平方位是相對于與現實空間的水平面平行的特定方向人為地定義的。根據本發明，獲得特定參數α+γ作為旋轉圖像的角度，且因此從圖像確認的顯示屏中的參考水平方位跟隨現實空間中的參考水平方位。即，因為除了與圍繞用戶橫向軸旋轉的分量對應的角度β之外，獲得z-x-z歐拉角α和γ之和作為表示了顯示在參考姿態的顯示屏上的圖像應被旋轉的范圍的角度，以使該圖像變為在顯示屏的姿態改變時將顯示在顯示屏上的圖像，所以可以減小通過顯示在顯示屏上的圖像確認的顯示屏中的方位與現實空間中的方位之間的不一致。