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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Referenzierung insbesondere
für Kartendaten
für Navigationssysteme.
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Stand
der Technik
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Bei
Navigationssystemen werden heute digitale Karten zur Darstellung
und Zielführung
benutzt. In diesen Karten werden Straßen durch sogenannte Kanten
repräsentiert
und Kreuzungen oder Abzweigungen von Straßen werden durch Knoten repräsentiert.
Dabei besteht eine Kante aus einem oder einer Mehrzahl von vorzugsweise
geraden Linienelementen, die dazu dienen, den realen Straßenverlauf
möglichst
gut abzubilden.
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Navigationssysteme
bestimmen nicht nur eine Route aufgrund der gespeicherten digitalen
Karten, sondern sie referenzieren Verkehrsstörungen und die dazugehörigen Umleitungen
um dadurch geeignetere Routen unter Berücksichtigung solcher Verkehrsstörungen zu
bestimmen. Die Referenzierung von Ereignissen, wie Verkehrsstörungen und der
dazugehörigen
Umleitungen, auch Locations genannt, erfolgt mittels einer Tabelle.
In einer solchen Tabelle werden einer begrenzten Anzahl von solchen Ereignissen
feste Codes zugeordnet, die beispielsweise durch den Verkehrsnachrichtenkanal
(Traffic Message Channel) vorgegeben werden. Aufgrund der insgesamt
begrenzten Anzahl von Codes können allerdings
lediglich Straßenabschnitte
von Autobahnen oder ausgewählten
wichtigen Bundesstraßen
referenziert werden. Für
die vielfältigen
innerstädtischen
Verkehrssituationen ist dieses Verfahren daher allerdings nicht
geeignet.
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Zur
Referenzierung werden Kanten und Knoten durch geografische Koordinaten
einer Position zugeordnet. Hinsichtlich der digitalen Karten gibt
es mehrere Hersteller, so dass es hinsichtlich der Abbildung der
realen Straßentopologie
bei den verschiedenen angebotenen digitalen Karten auf dem Markt innerhalb
einer gewissen Toleranz Unterschiede gibt, die Auswirkungen auf
die Referenzierung haben können.
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Wenn
einem Navigationssystem eine örtlich genau
bestimmte Zusatzinformation als Datensatz, wie eine Verkehrsstörung, ein
Restaurant oder eine Änderung
im Straßennetz,
mitgeteilt werden soll, ist diese Toleranz zu berücksichtigen,
da ansonsten nicht bei allen mit verschiedenen digitalen Karten
versehenen Navigationssystemen diese Mitteilung richtig zugeordnet
werden kann, da die digitalen Karten der Informationsanbieter nicht
vollständig
deckungsgleich sind mit den digitalen Karten der Navigationssysteme.
Daher reicht es in der Regel nicht aus, einfach nur die Koordinaten
der Zusatzinformation mitzuteilen. Hier sind daher weitere Informationen
als Daten mitzuteilen, die sich auf die Umgebung der Koordinate
der Zusatzinformation beziehen, damit die Zusatzinformation lagerichtig
in der jeweiligen verwendeten digitalen Karte eingepasst werden
kann.
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Aus
dem Stand der Technik sind bei dem Projekt AGORA zur Georeferenzierung
Verfahren bekannt, wie mit zusätzlich übertragenen
Daten eine geografische Position exakter referenziert werden kann.
Diese Verfahren zeigen jedoch noch Fehler im Bereich von 1 bis 5%.
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Darstellung
der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das insbesondere
bei der Anwendung für
Navigationssysteme die Effizienz, die Genauigkeit und/oder die Zuverlässigkeit
von Referenzierungen einer Position verbessert. Weiterhin ist es
eine Aufgabe der Erfindung ein hierfür geeignetes System zur Nutzung
eines solchen Verfahrens zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst durch
ein Verfahren zur Referenzierung von Daten mit einem Server mit
in einem Speicher gespeicherten Kartendaten und zumindest einem
Client mit in einem Speicher gespeicherten Kartendaten, wobei der Server
Unterschiede zwischen den Kartendaten des Servers und des zumindest
einen Clienten kennt oder bestimmen kann. Kennen ist hier im Sinne
von identifiziert und gegebenenfalls in zumindest einer Datei oder
Datenbank gespeichert zu verstehen. Bestimmen bedeutet dabei, dass
dem Server die/alle den einzelnen Clienten vorliegenden oder von
diesen verwendeten Kartendaten ebenfalls vorliegen bzw. von ihm
gespeichert sind und im Bedarfsfalle der Server die Unterschiede
zwischen den Kartendaten der Clienten und/oder den von dem Server
verwendeten Kartendaten zumindest für relevante Kartenausschnitte
bestimmt.
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Dabei
ist es vorteilhaft, wenn der Server auch die von den Clienten verwendbaren
Kartendaten abgespeichert hat oder auf einem Datenträger abgespeichert
vorliegen und/oder die Unterschiede zwischen den Kartendaten bestimmt
hat, so dass er auf diesem Wege die Unterschiede zwischen den möglichen
Kartendaten der Clienten und/oder zwischen den Kartendaten des Servers
und zumindest einzelnen Kartendaten der Clienten kennt oder bestimmen
kann.
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Ebenso
ist es zweckmäßig, wenn
der Client einen Datensatz einer Referenz zu einer Position von dem
Server übertragen
bekommt, welcher zuvor von dem Server erzeugt wurde. In diesem Falle
kann der Client die empfangenen Daten dekodieren und auch gegebenenfalls
eine Übereinstimmungswahrscheinlichkeit
berechnen.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Client ein Navigationssystem ist.
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Die
Aufgabe bezüglich
des Systems wird gelöst
durch ein System mit einem Server und zumindest einem Clienten,
wobei der Server einen Speicher und im Speicher gespeicherte Kartendaten
aufweist und der zumindest eine Client einen Speicher mit gespeicherten
Kartendaten aufweist, wobei der Server Unterschiede zwischen den
Kartendaten des Servers und des zumindest einen Clienten abgespeichert
hat oder diese Unterschiede für
den Server beispielsweise mittels eines Bestimmungsmittels bestimmbar
sind. Als Bestimmungsmittel kann vorzugsweise ein Mittel eingesetzt
werden, welches die Kartendaten zumindest Ausschnittweise vergleicht
und Unterschiede feststellen kann und vorzugsweise in einen Speicher
oder eine Tabelle einträgt.
Vorzugsweise ist das Bestimmungsmittel durch einen Prozessor und
Anwendungsprogramme realisierbar.
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Bevorzugt
ist, wenn der Server die von den Clienten verwendbaren Kartendaten
im Speicher abgespeichert vorliegen hat und/oder die Unterschiede zwischen
diesen Kartendaten für
den Server mittels eines Bestimmungsmittels bestimmbar sind.
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Erfindungsgemäß ist es
zweckmäßig, wenn von
dem Server dem zumindest einen Client Daten zur Referenzierung mittels
einer Kommunikationsvorrichtung sendbar sind und diese für den Client
mittels einer Kommunikationsvorrichtung empfangbar sind. Die Kommunikationsvorrichtungen
können
Vorrichtungen zum Datenaustausch sein, wie beispielsweise zur Funkkommunikation
oder Mobilfunkkommunikation.
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Auch
ist es zweckmäßig, wenn
für den
Client ein Datensatz einer Referenz zu einer Position von dem Server
mittels einer Kommunikationsvorrichtung empfangbar ist, welcher
zuvor von dem Server erzeugt wurde.
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Ebenfalls
ist es zweckmäßig, wenn
der von dem Server an Clienten von der Kommunikationsvorrichtung
sendbare Datensatz zur Referenzierung erste Daten enthält, die
charakteristisch sind für
alle verwendeten Kartendaten der Clienten und zweite Daten enthält, die
spezifisch sind für
zumindest einzelne von Clienten verwendbare Kartendaten.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Client ein Navigationssystem ist.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Kurze
Beschreibung der Zeichnungen
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Nachstehend
wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1a eine
schematische Darstellung einer Client-Server-Anordnung;
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1b eine
schematische Darstellung eines Navigationssystems als Client;
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2 ein
Blockschaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3a eine
Darstellung eines Straßenabschnitts;
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3b eine
Darstellung einer eine Straße repräsentierenden
Kante;
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3c eine
Darstellung einer eine Straße repräsentierenden
Kante; und
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3d eine
Darstellung einer eine Straße repräsentierenden
Kante.
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Bevorzugte
Ausführung
der Erfindung
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Die 1a zeigt
schematisch eine Darstellung eines Systems 1 zum Datenaustausch
zwischen einem Server 2 mit Speicher 7 und Prozessor
und Clienten 3, 4, 5, bei welchem eine
Kommunikation 6 zwischen dem Server und den jeweiligen
Clienten durchführbar
ist, in dem Sinne, dass den Clienten Referenzierungsdaten übermittelbar
sind. Diese Kommunikation 6 ist vorteilhaft eine unidirektionale
Kommunikation. Diese kann beispielsweise mittels Mobilfunk- oder
Mobiltelefonanwendungen erfolgen.
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Die
Clienten 3, 4, 5 sind vorzugsweise Navigationssysteme
insbesondere von Fahrzeugen, die mittels abgespeicherter digitaler
Karten Routenvorschläge
zu eingebbaren oder identifizierbaren Zielobjekten durchführen.
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1b zeigt
schematisch ein Navigationssystem 10 als Client, mit einer
Anzeigeeinheit 11, einem Speicher 13 und zumindest
einem Bedienelement 12 und einem Prozessor 15.
Weiterhin verfügt das
Navigationssystem über
eine Kommunikationsvorrichtung oder -einheit 14 zum Datenempfang
von einem Server.
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Das
Navigationssystem 10 hat in seinem Speicher 13 eine
vorzugsweise digitale Karte gespeichert, auf dessen Basis es Routenvorschläge zur Erreichung
eines vorgebbaren Zieles durchführt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Referenzierung insbesondere von Positionen wird vorzugsweise
von Client-Server-Systemen durchgeführt, bei welchem ein Client
ein Navigationssystem ist, das vorteilhaft eine dynamische Verkehrslenkung oder
Routenplanung vorsieht oder eine Funktion beinhaltet, die automatische
Aktualisierungen von Daten, wie Kartendaten, vorsieht.
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Im
Falle, dass ein Navigationssystem eine Referenz auf eine Position
empfängt
oder benötigt, sind
die Anforderungen an die Präzision
und Zuverlässigkeit
der Referenz von der beabsichtigten Verwendung dieser Referenz abhängig. Geringe
Anforderungen können
dann bestehen, wenn ein großflächiges Gebiet
referenziert werden soll, bei welchem im Allgemeinen von einer präzisen lokalen
Verkehrsführung
ausgegangen werden kann, wie beispielsweise die Verkehrsführung in
einem Freizeitpark. Wenn eine Referenz verwendet werden soll, um
eine dauerhafte Veränderung
in der verwendeten Karte durchzuführen, ist hingegen eine hohe
Anforderung an die Zuverlässigkeit
der Referenz gegeben, da anderenfalls sich Fehler der Referenz bei
weiteren Maßnahmen
aufbauend auf dieser Referenz fortpflanzen. Insbesondere bei Baustellen
oder Verkehrstörungen
und diesbezüglichen
Verkehrsumleitungen ist eine hohe Anforderung an die Referenz gegeben,
da in solchen Fällen
eine spurgetreue Referenzierung erforderlich ist.
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Somit
ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Referenzierung,
was dazu verwendet werden kann, dass situationsabhängige Anforderungen
der Referenzierung realisiert werden können.
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Für den Fall,
dass der Server alle oder alle benutzten Kartenversionen aller Anbieter
solcher Karten/Kartendaten kennt, kann er bei Kenntnis der Unterschiede
der Karten bei der Erstellung einer Referenz diese Unterschiede
bereits berücksichtigen und
kann ohne Rückmeldung
von Clienten eine Referenz generieren, die unabhängig von der im Navigationssystem
verwendeten Karte vom Client fehlerfrei dekodiert werden kann. Diese
Referenz kann dann aber mehr Information enthalten als für jede einzelne
Karte eines Navigationssystems nötig
wäre, wenn
zwischen einzelnen Karten im für
die Referenzierung relevanten Bereich Unterschiede bestehen.
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Wenn
das Navigationssystem als Client eine erste Referenz auf eine Position
von dem Server erhält,
kann gegebenenfalls auch eine Plausibilisierung der Referenz durch
den Client durchgeführt
werden. Diese Plausibilisierung kann beispielsweise intern abfragen,
ob entscheidende Kriterien erfüllt
sind, wie z.B., ob alle zur Referenzierung vorhandene Komponenten
in der Karte und/oder im Datensatz vorhanden sind und/oder wie groß Abweichungen
der Koordinaten sind und/oder ob alle Parameter der Referenz stimmen
und/oder ob eine Streckenführung plausibel
ist. Insbesondere hinsichtlich der Streckenführung kann auf die Fahrtrichtung
beispielsweise einer Einbahnstraße oder auf ähnliche
lokale Gegebenheiten geachtet werden. Das Ergebnis der Plausibilisierung
kann beispielsweise auch für
die weitere Verwendung oder Implementierung der empfangenen Daten
ausschlaggebend sein.
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Die 2 zeigt
ein Diagramm zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem
der Server 20 alle von Clienten 21, 22, 23 verwendbaren
Kartendaten A, B, C, D kennt und in seinem Speicher 24 abgespeichert
hat. Durch die Kenntnis aller verwendbarer Kartendaten A bis D kann
der Server 20 zur Referenzierung einen Datensatz generieren,
der die Unterschiede zwischen den von den Clienten verwendbaren
Kartendaten berücksichtigt,
so dass jeder Client mit seinen verwendeten Kartendaten einen Datensatz 25 erhält, der
korrekt dekodiert werden kann. Im Ausführungsbeispiel verwenden die
Clienten 21 und 23 den Kartendatensatz A und der
Client den Kartendatensatz C. Die von dem Server 20 gesendeten
Daten zur Referenzierung umfassen Daten, die von einem Clienten
mit Verwendung der Kartendaten A, B, C und D benötigt werden und Daten, die
Abweichungen zwischen von dem Server verwendeten Kartendaten zu
den einzelnen von den Clienten verwendeten Kartendaten berücksichtigen,
welche dann nur von einem Client unter Verwendung der Kartendaten
A und/oder B und/oder C und/oder D genutzt werden.
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Die 3a zeigt
schematisch die möglichen Darstellungen
eines Straßenabschnittes
einer vierspurigen Straße.
In 3a ist die reale Situation dargestellt. Die Straße 50 mit
ihren vier Fahrspuren 51, 52 ist in Abschnitt 53 mit
jeweils zwei Fahrspuren in eine Fahrrichtung mit einem Mittelstreifen
als weiße Doppellinie
dargestellt. Bei Punkt 54 wird die Trennung der Fahrspuren
durch einen Grünstreifen 55 mit Mittelleitplanke
realisiert, der v-förmig
beginnt. Anschließend
verlaufen jeweils zwei Fahrspuren rechts und links des Grünstreifens 55.
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In
der 3b ist die reale Situation der Straße aus 3a von
einem Kartenanbieter A als etwa y-förmiger Kantenverlauf dargestellt.
Die Kante 60 repräsentiert
den Straßenverlauf
in Abschnitt 53, bei welchem die Fahrspuren nur durch die
Doppellinie getrennt sind. Ab dem Punkt 61 trennen sich
die Fahrspuren repräsentierenden
Kanten 62, 63 rechts und links des Grünstreifens
und laufen dann parallel weiter nach oben.
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Die 3c zeigt
eine Darstellung der gleichen Straße in einer Karte eines anderen
Kartenanbieters B. Dabei werden die jeweiligen entgegengesetzten
Fahrspuren durch zwei durchgängige
parallele Linien 70, 71 dargestellt.
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Es
ist somit zu erkennen, daß die
Straßensituation
in verschiedenen Karten durch unterschiedliche Gestaltungen der
verwendeten Kanten realisiert werden kann. Wenn nun aufgrund der
Karte des Anbieters A ein Teilstück
der Straße
referenziert wird, das im unteren Teil der Straße beginnt und im oberen Teil
nach der Verzweigung aufgrund des Grünstreifens endet, kann diese
Referenz in der Karte des Anbieters der Karte B so verstanden werden,
also ob ein Spurwechsel erfolgt, siehe 3d. Dort
ist der Spurwechsel durch die Linie 80 eingezeichnet. Unter
der Annahme, dass die Referenz geschickt wurde, weil das Navigationssystem
alle Verkehrsstörungen
auf einer geplanten Route angefordert hat, dann gibt es für das Navigationssystem
auf diese Referenz verschiedene Interpretationsmöglichkeiten.
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Einerseits
kann die Referenz so interpretiert werden, als ob wegen einer Vollsperrung
der Fahrspur der Verkehr auf die Gegenfahrspur geleitet wird. Andererseits
kann auch eine falsche Dekodierung möglich sein. Der Server erzeugt
somit eine Referenz, die für
alle Clienten verwendbar ist, unabhängig davon, welche Kartendaten
die jeweiligen Clienten verwenden. Beispielsweise kann durch Verringerung des
seitlichen Versatzes oder durch Verwendung von weiteren Geometrien
eine Referenz erzeugt werden, die von den Clienten unabhängig von
der verwendeten Karte korrekt dekodiert wird. Der Unterschied wird
dann evtl. in einer Datenbank gespeichert und bei weiteren Referenzierungen
dieses Abschnitts der Straße
weiter berücksichtigt.