DE10162359A1

DE10162359A1 - Verfahren zu Bereitstellung von Routendaten für ein Navigationsverfahren

Info

Publication number: DE10162359A1
Application number: DE10162359A
Authority: DE
Inventors: Arne Friedrichs; Gerd Draeger; Volker Skwarek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: TomTom Global Assets BV
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: JP2003240580A; ITMI20022639A1; FR2833698A1; FR2833698B1; US20030158652A1; DE10162359B4; US7110879B2

Abstract

Für die Bereitstellung von Routendaten für ein Navigationsgerät erfolgt eine Zerlegung einer Gesamtroute in Routensegmente, die jeweils einen Teil der Gesamtroute umfassen. Es wird ein erstes Routensegment zum Navigationsgerät auf dessen Anforderung hin übertragen, das um den Startpunkt (A) herum ein Startgebiet mit einer Mehrzahl von möglichen Routen aufweist sowie eine Hauptroute zu einem Zwischenziel (B). Zum Navigationsgerät wird vor Erreichen des Zwischenziels (B) ein weiteres Routensegment übertragen, das um das Zwischenziel (B) herum als dessen Startgebiet eine Mehrzahl von möglichen Routen aufweist sowie eine Hauptroute zu einem weiteren Zwischenziel (C) oder dem Ziel selbst (Z). Letzterer Schritt wird so lange mit Routensegmenten für weitere Zwischenziele wiederholt, bis das Ziel (Z) erreicht ist.

Description

Stand der Technik

Es sind Offboard-Navigationsgeräte bekannt, die Routendaten von einer Zentrale anfordern und den Nutzer entlang dieser Route führen können. Das Anfordern von Routendaten erfordert die Kommunikation von Kartendaten oder zumindest Wegpunkten über eine Luftschnittstelle, welche in der Regel nur recht niedrige Datenraten vorweisen können. Um über solch eine niederratige Luftschnittstelle die relevanten Daten in einer akzeptablen Zeit zu transportieren, wurden bereits zahlreiche Vorschläge zur Kompression, zum Ausdünnen oder Konfigurieren von Routendaten gemacht.
Die DE 100 29 198.8 behandelt eine n-Fehler-Tolerante Route, die DE 101 05 899.3 eine Reduzierung auf Entscheidungs- und Kreuzungspunkte und die DE 101 05 897.5 ein Verfahren zum Anfordern von Routendaten. Es werden dort die Routendaten auf die wesentlichen, für genau die eine Route notwendigen Daten reduziert. In erstgenannter Anmeldung wird ein Routenkorridor vorgeschlagen, der neben der Hauptroute alle möglichen ersten, zweiten, dritten (n-ten) Alternativrouten enthält. In zweitgenannter Anmeldung wird ein Verfahren zum Ausdünnen einer Route vorgeschlagen, indem genau die Daten ausgespart werden, die zwischen Kreuzungen nur zur Ortung, aber nicht zur Zielführung notwendig sind. In drittgenannter Anmeldung wird ein Verfahren zur Anfrage von Routendaten vorgeschlagen, indem bereits bestimmte Grenzwerte in einer Routenanfrage, maximale Speichergröße, maximale Routenlänge, an einen Server übergeben werden.

Vorteile der Erfindung

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird eine vom Navigationsgerät angeforderte Route von einem Startpunkt aus zu einem Ziel in Routensegmente zerlegt, die jeweils einen Teil der Gesamtroute umfassen. Es wird ein erstes Routensegment zum Navigationsgerät bzw. dessen Navigationseinrichtung auf dessen Anforderung hin übertragen, das um den Startpunkt herum ein Startgebiet mit einer Mehrzahl von möglichen Routen aufweist sowie eine Hauptroute zu einem Zwischenziel auf der Gesamtroute zum Zielpunkt. Zum Navigationsgerät bzw. dessen Navigationseinrichtung wird vor Erreichen des Zwischenzieles (B) ein weiteres Routensegment übertragen, das um das Zwischenziel herum als dessen Startgebiet eine Mehrzahl von möglichen Routen aufweist sowie eine Hauptroute zu einem weiteren Zwischenziel auf der Gesamtroute zum Ziel oder zum Ziel selbst. Letzterer Schritt wird so lange mit Routensegmenten für weitere Zwischenziele wiederholt, bis das Ziel erreicht ist.
Die vorliegende Erfindung liefert also ein Verfahren, nach dem Routendaten für ein Navigations-Endgerät in Teilrouten segmentiert werden. Ein Navigations-Endgerät fordert eine Route von seinem Startpunkt A zu einem bestimmten Ziel Z an. Da jedoch aufgrund der begrenzenden Parameter (Datenspeicher, Anzahl der Routenpunkte, etc.) nicht die komplette Strecke A-Z geliefert werden kann, wird die Route in mehrere Teilabschnitte, bzw. -routen zwischen A und Z segmentiert. Jedes Segment ist dabei in seiner Grundform vorteilhafterweise als Keule ausgeprägt, d. h. um den Startpunkt findet sich ein größeres digitalisiertes Gebiet als auf dem Rest der Route.
Vorteilhafte Anwendung findet das erfindungsgemäße Verfahren gerade bei sogenannten Offboard-Navigationsgeräten, bei denen eine Route von einem Navigations-Endgerät bei einem Server angefragt wird. Angewendet werden kann dieses Verfahren jedoch auch bei herkömmlichen sogenannten autarken Navigationsgeräten, wo ein Segment einer Route in einen flüchtigen RAM-Speicher von der CD-Rom geladen werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung werden zudem Daten übertragen, die serverseitige Prozesse beeinflussen können. Dazu gehören beispielsweise die Entfernung vom Zwischenziel zu Start und Endziel, um heuristische Routingverfahren mit entsprechenden Randinformationen zu versehen und so von jedem Zwischenpunkt aus dieselbe Route berechnen zu können.
Der Kern der Erfindung liegt darin, daß eine vollständig berechnete Route in mehrere Segmente derart zerlegt wird, daß jedes Segment aus einem Teil der Gesamtroute A-Z besteht, so daß

- der Startbereich eines Segments ein digitalisiertes Startgebiet umfaßt,
- das Zwischenziel eines Segments innerhalb des Startgebiets eines folgenden Segments liegt und
- die Fahrtzeit, Distanz von A, B, C, D, . . . nach Z als weitere Information abgelegt wird.

Eine weitere Ausprägung eines jeden Segments ist darin zu sehen, daß

- jedes Zwischenziel B, C, D, . . . auf der Haupt-Gesamtroute A-Z liegt,
- die Routeninformationen vom Ziel beginnend mit Informationen gefüllt werden.

Alternative

- Startgebiet-Größe abhängig von Fahrzeuggeschwindigkeit, Straßenklasse, Ortungstyp (-genauigkeit)

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung wird bei einer Folgeanfrage des Endgerätes ein routingrelevanter Parametersatz an den Routingdienst übermittelt, der heuristische Parameter des Algorithmus einstellt. Nur so kann sichergestellt werden, daß ein neuer Routingvorgang von einem Zwischenziel zum Ziel zu genau derselben Route führt wie das ursprüngliche Routing zum Start über das Zwischenziel zum Ziel. Bei diesen heuristischen Parametern kann beispielsweise die Entfernung des Zwischenziels zum Start und zum Ziel angegeben werden.
Die erfindungsgemäße Lösung weist unter anderem folgende Vorteile auf:
Belegt eine Teilroute den gesamten RAM-Speicher eines Navigations-Endgerätes, muß das Endgerät bei Erreichen des Teilrouten-Zwischenziels auf die nächste Teilroute umschalten. Dieser Vorgang kann einige Zeit in Anspruch nehmen, da z. B. Informationen aus dem Speicher gelöscht und andere neu geladen werden müssen. Erst wenn die für die Ortung und sogenannte Map-Matching Verfahren notwendigen Routendaten im RAM-Speicher vollständig geladen sind, kann das Navigations-Endgerät mit der Zielführung fortfahren. Während dieser Zeit ist ein Navigations-Endgerät zielführungslos. Auch eine Position in einer Teilroute kann nicht festgestellt werden. Da sich das Fahrzeug aber in der Zwischenzeit um eine bestimmte Strecke fortbewegt hat, kann nicht davon ausgegangen werden, daß sich das Fahrzeug genau am Startknoten der Folge-Teilroute befindet. Hier wirkt das erfindungsgemäße Startgebiet der Teilroute vorteilhaft, da hierdurch die Wahrscheinlichkeit sehr stark erhöht wird, daß die Position des Fahrzeugs in diesem Startgebiet wiedergefunden wird.
Werden die Kartendaten des Startgebietes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren für eine Mehrzahl von möglichen Routen, insbesondere "alle möglichen Routen innerhalb des Startgebietes", gefüllt, so ist sichergestellt, daß ein Fahrzeug innerhalb des Startgebietes auch auf einer gerichteten Route mit Fahranweisungen lokalisiert werden kann. Dies bedeutet, daß der Nutzer von diesem neuen Punkt auch ohne Umweg zum Ziel geführt werden kann, was besonders vorteilhaft ist, da der Fahrer nicht zwingend mit einem Wendemanöver zum Startpunkt zurückgeführt werden muß.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die Routendaten für eine gesamte Teilroute in der Reihenfolge vom Startpunkt beginnend in Richtung Ziel gefüllt werden, das Navigations- Endgerät bereits mit dem ersten (unvollständigen) Teil der Route navigieren kann.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Routensegment für eine erste Teilroute A-B,
Fig. 2 ein zweites Routensegment für eine zweite Teilroute B-C,
Fig. 3 ein Routensegment für eine Teilroute bis zum Ziel Z.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert ausgehend von einer bestimmten Gesamtroute A-Z eine erste Teilroute (Routensegment) A-B, s. Fig. 1. Eine Teilroute enthält als Routeninformationen die Kartengeometrie der Route, Fahranweisungen, Distanzen und Fahrzeiten. Die Teilroute A-B besitzt die Eigenschaft, daß sie mindestens einen der folgenden Grenzwerte einhält:

- Max. RAM-Speicher des Navigations-Endgerätes
- Max. Länge
- Max. Fahrzeit
- Max. Kraftstoffverbrauch

Das Startgebiet einer Teilroute/eines Routensegments kann unterschiedliche Formen annehmen und unterschiedlichen Informationsgehalt haben. Das Startgebiet kann dabei beliebige Formen wie z. B. Kreis, Keule oder Tropfen annehmen. Der Informationsgehalt oder die Größe ist dabei bestimmbar durch einen der folgenden Parameter:

- Ortungsqualität, Positioniergenauigkeit des Fahrzeugs (z. B. Ortungstyp, Genauigkeitsangabe in Meter, . . .)
- Größe der Form (z. B. Umfang, Radius, Durchmesser, . . .)

Innerhalb des Routensegments wird um den Startpunkt A herum eine Mehrzahl von möglichen Routen auf dem Display des Navigationsgerätes angezeigt sowie die Hauptroute bis zum Zwischenziel B.
Für die vorteilhafte Weiterentwicklung werden bei der Folgeanfrage vom Navigations-Endgerät an den Server weitere Parameter übermittelt, die den Routing-Algorithmus im Server beeinflussen. Dadurch ist sichergestellt, daß die Route vom Zwischenziel aus genauso fortgesetzt wird, wie sie vom Start aus berechnet wurde.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele

Ein Nutzer möchte von seiner sogenannten Offboard- Navigationseinheit von seinem aktuellen Startpunkt A zu einem Ziel Z geleitet werden. Er gibt dazu die Zielinformation in Form von Stadt- und Straßenname mit Hausnummer in die Offboard-Navigationseinheit ein. Nachdem er die Routenanfrage zu einem Server bestätigt hat, wird die Routenanfrage von der Offboard-Navigationseinheit um die Parameter "maximale Speichergröße 100 kByte" und "Startgebiet-Radius = 1000 Meter" erweitert.
Im Server wird dann zunächst eine Gesamtroute A-Z berechnet. Ausgehend vom Startpunkt wird nun eine Teilroute zusammengestellt. Zunächst werden um den Startpunkt herum in einem Abstand von den geforderten 1000 Metern alle relevanten Kartendaten eingesammelt. Ausgehend von jedem gefundenen Punkt innerhalb dieser 1000 Meter werden Routen zum nächstgelegenen Punkt der Hauptroute A-Z berechnet, welche alle in die Teilroute gefüllt werden. Ist das Startgebiet um A gefüllt, werden nun beginnend bei A alle Routendaten der Hauptroute A-Z eingesammelt und in die Teilroute mit aufgenommen. Dieser Prozeß endet erst dann, wenn ein Punkt erreicht wurde, bei dem die Teilroute eine Größe von 100 kByte erreicht hat. Mit B wird nun der zuletzt gefüllte Punkt der Teilroute markiert, welcher ein Zwischenziel auf der Hauptroute A-Z darstellt. Die Teilroute hat nun die Eigenschaft, daß sie maximal 100 kByte groß ist und in einem Startgebiet mit einem Radius von 1000 Metern alle Routendaten enthält.
Diese Teilroute A-B wird an die Offboard- Navigationseinheit übermittelt. Da sich das Fahrzeug in der Zwischenzeit von dem ursprünglichen Standort A zu A' entfernt hat, muß die Offboard-Navigationseinheit eine neue Zuordnung zwischen Position des Fahrzeugs und Kartendaten, sogenannte Map-Matching, durchführen. Nachdem dieses erledigt ist und die richtige Straße gefunden wurde, kann mit der Zielführung begonnen werden.
Nach einer zurückgelegten Wegstrecke in einer entsprechenden Zeit erreicht der Fahrer den Punkt B', der eine bestimmte Strecke vor dem Zwischenziel B liegt. Der Punkt B' ist so gewählt, daß eine Routenanfrage, die zu diesem Zeitpunkt bei maximaler Geschwindigkeit des Fahrzeugs an den Server abgesetzt wird, spätestens am Punkt B eine neue Teilroute an die Offboard-Navigationseinheit geliefert bekommt. Die Offboard-Navigationseinheit erstellt also am Punkt B' eine Neuanfrage, während das Fahrzeug sich weiterbewegt und auch zielgeführt wird. Für die vorteilhafte Weiterentwicklung werden zudem die Parameter "Startentfernung = 50 km, Zielentfernung = 100 km" übertragen. Kurz vor Erreichen des Zwischenziels B hat die Offboard-Navigationseinheit die Teilroute B-C gemäß Fig. 2 erhalten, die vom Server auf die gleiche Art und Weise erstellt wurde, wie bereits die Teilroute A-B. Jetzt wird im Display der Offboard- Navigationseinheit ein Geradeaus-Pfeil mit einer Sanduhr und einem Hinweistext "Neue Teilroute wird geladen" dargestellt, damit dem Fahrer die Information gegeben wird, daß er jetzt für einen Moment nicht zielgeführt wird. Nachdem das Startgebiet für die Teilroute B-C in den RAM-Speicher geladen wurde, kann ein Map-Matching durchgeführt werden und zielgeführt werden. Die Sanduhr und der Hinweistext verschwinden aus der Anzeige und der Fahrer wird von der Offboard-Navigationseinheit wieder zielgeführt.
Diese Prozedur wiederholt sich für weitere Teilrouten bis zum Ziel Z oder wie im vorgestellten Ausführungsbeispiel für die Teilroute C-Z (Fig. 3) mit dem letztlich angefragten und gewünschten Ziel Z.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt während der Fahrt erkennbar ein Umschalten zwischen Teilrouten, z. B. durch Menü-Einblendung oder Hinweise auf ein Zwischenziel vom Endgerät aus.
Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen erfolgen nach der Routenfolgeanfrage keine Falschfahrten. Erfolgt in der neuen Route eine korrekte Zielführung, dann befindet sich das Fahrzeug in dem Routenanfrageumkreis, der zur Erhöhung der Einfangwahrscheinlichkeit des Fahrzeugs gebildet wird.

Claims

1. Verfahren zur Bereitstellung von Routendaten für ein Navigationsgerät mit folgenden Schritten:

- eine vom Navigationsgerät angeforderte Route von einem Startpunkt (A) aus zu einem Ziel (Z) wird in Routensegmente zerlegt, die jeweils einen Teil der Gesamtroute umfassen,

- es wird ein erstes Routensegment zum Navigationsgerät bzw. dessen Navigationseinrichtung auf dessen Anforderung hin übertragen, das um den Startpunkt (A) herum ein Startgebiet mit einer Mehrzahl von möglichen Routen aufweist sowie eine Hauptroute zu einem Zwischenziel (B) auf der Gesamtroute zum Ziel (Z),

- zum Navigationsgerät bzw. dessen Navigationseinrichtung wird vor Erreichen des Zwischenziels (B) ein weiteres Routensegment übertragen, das um das Zwischenziel (B) herum als dessen Startgebiet eine Mehrzahl von möglichen Routen aufweist sowie eine Hauptroute zu einem weiteren Zwischenziel (C) auf der Gesamtroute zum Ziel oder zum Ziel (Z) selbst,

- letzterer Schritt wird so lange mit Routensegmenten für weitere Zwischenziele (B, C) wiederholt bis das Ziel (Z) erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wahl des Zwischenziels eines Routensegments so getroffen wird, daß es innerhalb des Startgebiets eines folgenden Routensegments liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Navigationsgerät als weitere Informationen die Fahrzeit und/oder die Distanz zum Startpunkt (A), zu mindestens einem der Zwischenziele (B, C) und/oder zum Ziel (Z) übertragen wird/werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Startgebiet für ein Routensegment hinsichtlich seines Informationsgehaltes oder seiner Größe durch mindestens einen der folgenden Parameter bestimmt wird: Ortungsqualität, Positioniergenauigkeit, Form des Startgebiets wie Umfang, Durchmesser, Radius.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Folgeanfrage des Navigationsgerätes bei einem Server weitere Parameter übermittelt werden, die den Routingalgorithmus im Server derart beeinflussen, daß die Route von einem Zwischenziel (B, C) aus genauso fortgesetzt wird wie sie vom Startpunkt (A) aus berechnet wurde.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe eines Startgebietes abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Straßenklasse und/oder dem Ortungstyp/der Ortungsgenauigkeit gewählt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Zeitraum des Ladens eines Routensegments in der Anzeigeeinrichtung/Display des Navigationsgeräts ein Hinweis gegeben wird, daß für diesen Zeitraum keine Zielführung erfolgt.