管理和显示地理坐标参考图形符号的方法及相关显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及在显示装置中管理和显示地理坐标参考的符号(N)的方法的一般领域。根据本发明专利技术的方法在合成显示系统中实施，所述合成显示系统包括导航系统、地图数据库、电子计算装置和显示装置；所述地图数据库包括地理坐标参考物体；所述电子计算装置使得可以计算表示所述地理坐标参考物体的实际的地理坐标参考符号(N)；所述显示装置包括显示屏(E)。设置有所述电子计算装置以便计算将要在显示装置上显示的地理坐标参考符号的总面积(Sn)和表示所述共形符号(N)的光度和/或色度系数(Cn)，所述光度和/或色度系数(Cn)是所述总面积(Sn)与屏幕的面积(E)之比的减函数。所述光度和/或色度系数(Cn)是不透明度、或亮度、或色调、或饱和度的系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管理和显示地理坐标参考图形符号的方法及相关显示装置
本专利技术的一般领域是专用于交通工具，特别是飞机的领航或导航的人-系统接口。本专利技术更具体的领域是显示系统，该系统以显示符号的形式来呈现包含信息的外部景观的三维合成视图。这些系统被熟知为通用的首字母缩写“SVS”，其代表“合成视觉系统(SyntheticVisionSystem)”。
技术介绍
一般来说，所显示的符号包括表示感兴趣的地点(例如机场、无线电导航信标或飞行计划的航点)的地理坐标参考符号。这些符号以圆锥或其它简单几何形状的形式来显示。这些符号设置在感兴趣的地点所在的地形上的精确地理坐标。这些符号通常用对应于真实物体的尺寸来表示。因此，根据透视法则，符号离飞机越近，其外观在将其显示的显示装置的屏幕上占据的空间就越大。因此，图1示出了在地形合成显示的“平视式”显示器或“HUD”上的示例性显示，其包括导航符号和飞机的飞行计划的航点。这个航点W由合成景观中地理坐标参考的圆锥来标示，其高度指示了飞机在通过这个点时必须达到的高度。在该图1中，景观以灰色和黑色的三维形式来显示，导航符号为白色，圆锥也为白色。在HUD上，这种显示符合外部景观，也就是说，从飞行员的角度看，这种显示与现实完美地重合在一起。如图1所示，如果航点很远，则圆锥在显示屏上的占地很小。相反地，如图2所示，当飞机接近航点时，表示航点的圆锥扩大并增加其屏幕占地，直到通过航点时，表示航点的圆锥可能会覆盖屏幕的很大一部分，从而妨碍了HUD中所显示的其它信息的可读性，以及妨碍了飞行员在平视显示器的情况下的外部视觉。为解决这一问题，题为“通过位置高亮显示器来增强飞机显示单元上显示的图像的系统、装置和方法(System,apparatus,andmethodforenhancingtheimagepresentedonanaircraftdisplayunitthroughlocationhighlighters)”的专利US8094188提出了根据所显示的物体到飞机的距离来改变所显示的物体亮度。虚拟物体越靠近，其亮度就越低。这种技术解决方案的缺点是，对于所有物体，不论其尺寸，亮度的变化都是相同的，除非为每种物体定义了特定的变化距离。此外，这一技术不适用于飞机的环境的二维表示中所显示的平面物体诸如，例如，地图背景上的航空区域，其根据缩放比例而变得更加透明或不透明。
技术实现思路
根据本专利技术的系统不存在上述缺点。事实上，共形物体的图形表示不是根据共形物体到载体的距离来计算，而是根据其在显示屏上的占地来计算。这个解决方案的主要优点是：-在三维表示中相对于物体的尺寸、形状或方向的独立性；-可能应用于二维显示，或者，屏幕上物体的尺寸不会根据距离而变化，而是根据应用于显示的缩放而变化；-对每一种屏幕的直接适应性，因为物体的外观直接取决于屏幕的分辨率。更准确地说，本专利技术的第一主题是一种管理和显示地理坐标参考符号的方法，所述方法在飞机的合成显示系统中实施，所述显示系统包括至少一个导航系统、地图数据库、电子计算装置和显示装置，所述显示装置在显示屏上显示已飞越地形的地图表现，所述符号表示地理坐标参考的物体，所述管理和显示地理坐标参考符号的方法的特征在于，其包括以下步骤：步骤1：计算将要在显示装置上显示的地理坐标参考符号的总面积；步骤2：计算表示地理坐标参考符号的光度和/或色度系数，所述光度和/或色度系数是所述总面积与屏幕面积之比的减函数；步骤3：通过显示系统在所述显示装置的屏幕上显示所述符号。本专利技术的第二主题是实施该方法的合成显示系统。该显示系统包括至少一个导航系统、地图数据库、电子计算装置和显示装置；所述地图数据库包括至少一个地理坐标参考物体；所述电子计算装置使得可以计算表示所述地理坐标参考物体的符号；所述显示装置包括显示已飞越地形的地图表现的显示屏，所述合成显示系统的特征在于，设置有所述电子计算装置以便计算将要在所述显示装置上显示的地理坐标参考符号的总面积和表示所述地理坐标参考符号的光度和/或色度系数，所述光度和/或色度系数是所述总面积与屏幕面积之比的减函数。有利地，显示装置是：或者是所谓的“平视式”显示装置，其包括可以在外部景观上显示地理坐标参考符号的光混合器；或者是头戴式显示装置，其包括可以在外部景观上显示地理坐标参考符号的光混合器；或者是仪表板显示装置，其包括彩色显示屏。有利地，所述符号的图形表示是三维透视图或从上方看的二维视图。有利地，所述符号的图形表示显示在合成地图背景上。有利地，当所述总面积与屏幕面积之比小于第一确定阈值时，所述光度和/或色度系数为常数，并且等于最大值-当所述总面积与屏幕面积之比大于第二阈值时，所述光度和/或色度系数为常数，并且等于最小值-当所述总面积与屏幕面积之比介于第一阈值和第二阈值之间时，所述光度和/或色度系数和符号的总面积与屏幕面积之比成反比。有利地，所述第一阈值和所述第二阈值取决于所述显示装置的屏幕尺寸。有利地，所述光度和/或色度系数是不透明度、或亮度、或色调、或饱和度的系数。有利地，所述符号的轮廓模糊，模糊的厚度是所述共形符号总面积的增函数。附图说明通过阅读以下非限制性的描述并且借助所述附图，将更好地理解本专利技术，并且其它优势将变得明显，在所附附图中：已描述的图1和图2显示了根据现有技术的地形的合成表示，其包括根据两种不同视角的导航符号和飞机的飞行计划的航点；图3显示了第一步，根据本专利技术的管理和显示共形符号的方法的计算；图4显示了第二步，根据本专利技术的管理和显示地理坐标参考符号的方法的计算；图5、图6和图7显示了第三步，根据本专利技术，基于地理坐标参考符号占据的面积来显示所述符号；图8显示了根据本专利技术的地形的合成表示，其包括导航符号和飞机的飞行计划的航点。具体实施方式根据本专利技术的方法的实施是在机载显示系统中实现的。机载显示系统有各种类型，其被熟知为首字母缩写“SVS”(其代表“合成视觉系统(SyntheticVisionSystem)”)、“EVS”(其代表“增强视觉系统(EnhancedVisionSystem)”)或“CVS”(其代表“计算视觉系统(ComputedVisionSystem)”)。这些不同的机载系统包括实施所述方法必需的一定数量的技术装置。这些技术装置主要是：导航系统，其包括例如惯性平台、“GPS”类型的地理定位装置；已飞越地形的第一地图数据库；地理坐标参考的感兴趣地点(例如机场、航空航点或信标)的第二数据库；电子计算装置；以及显示装置，其在显示屏E上显示已飞越地形的地图表现。显示装置可以是低头式(head-down)屏幕、包括光混合器的所谓的“HUD”平视式屏幕、头盔中佩戴的成像器、在其上投影图像的飞机的挡风玻璃，或任何其他包括显示屏的机载显示装置。显示装置可以显示透明或不透明、单色或彩色图像。当根据本专利技术的系统显示表示地理坐标参考物体的符号时，管理和显示所述符号的方法包括以下三个步骤：步骤1：计算将要在显示装置上显示的地理坐标参考符号的总面积；步骤2：计算表示地理坐标参考符号的光度和/或色度系数，所述光度和/或色度系数是所述总面积与屏幕E的面积之比的减函数；步骤3：通过显示系统在显示装置上显示所述符号。这些不同的计算都是通过机载电子计算装置实现的。下面详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管理和显示地理坐标参考符号(N)的方法，所述方法在飞机的合成显示系统中实施，所述显示系统包括至少一个导航系统、地图数据库、电子计算装置和显示装置，所述显示装置在显示屏上显示已飞越地形的地图表现，所述地理坐标参考符号表示本身是地理坐标参考的物体，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：计算将要在显示装置上显示的地理坐标参考符号的总面积(SN)；步骤2：计算表示地理坐标参考符号的光度和/或色度系数(CN)，所述光度和/或色度系数是所述总面积与屏幕面积之比的减函数，当所述总面积与屏幕面积之比小于第一阈值时，所述光度和/或色度系数为常数，并且等于最大值(CNMAX)；当所述总面积与屏幕面积之比大于第二阈值时，所述光度和/或色度系数为常数，并且等于最小值(CNMIN)；当所述总面积与屏幕面积之比介于第一阈值和第二阈值之间时，所述光度和/或色度系数和符号的总面积与屏幕面积之比成反比；步骤3：通过显示系统在所述显示装置的屏幕(E)上显示所述地理坐标参考符号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.17 FR 15/008041.一种管理和显示地理坐标参考符号(N)的方法，所述方法在飞机的合成显示系统中实施，所述显示系统包括至少一个导航系统、地图数据库、电子计算装置和显示装置，所述显示装置在显示屏上显示已飞越地形的地图表现，所述地理坐标参考符号表示本身是地理坐标参考的物体，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：计算将要在显示装置上显示的地理坐标参考符号的总面积(SN)；步骤2：计算表示地理坐标参考符号的光度和/或色度系数(CN)，所述光度和/或色度系数是所述总面积与屏幕面积之比的减函数，当所述总面积与屏幕面积之比小于第一阈值时，所述光度和/或色度系数为常数，并且等于最大值(CNMAX)；当所述总面积与屏幕面积之比大于第二阈值时，所述光度和/或色度系数为常数，并且等于最小值(CNMIN)；当所述总面积与屏幕面积之比介于第一阈值和第二阈值之间时，所述光度和/或色度系数和符号的总面积与屏幕面积之比成反比；步骤3：通过显示系统在所述显示装置的屏幕(E)上显示所述地理坐标参考符号。2.根据权利要求1所述的管理和显示地理坐标参考符号的方法，其特征在于，已飞越的地形的地图表现是从上方看的二维视图。3.根据权利要求1所述的管理和显示地理坐标参考符号的方法，其特征在于，已飞越的地形的地图表现是三维透视图。4.根据前述权利要求中任一项所述的管理和显示地理坐标参考符号的方法，其特征在于，所述第一阈值和所述第二阈值取决于所述显示装置的屏幕尺寸。5.根据前述权利要求中任一项所述的管理和显示地理坐标参考符号的方法，其特征在于，所述光度和/或色度系数是不透明度、或亮度、或色调、或饱和度的系数。6.根据前述权利要求中任一项所述的管理和显示地理坐标参考符号的方法，其特征在于，所述符号的轮廓模糊，模糊的厚度是所述共形符号总面积的增函数。7.一种合成显示系统，其包括至少一个导航系统、地图数据库、电子计...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·加尼耶，J·卢克斯，E·蒙瓦森，
申请(专利权)人：泰勒斯公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR