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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
bekannten Navigationssystemen, die beispielsweise in der Art von
mobilen Navigationsgeräten
oder auch als Internetanwendungen zum Einsatz kommen, ist es gattungsgemäß vorgesehen, dass
mittels eines Routenberechnungsverfahrens unter Verwendung der Ortsdaten
in einer Datenbank eine Route berechnet wird, die den Benutzer vom Startpunkt
zu einem Zielpunkt führt.
Die Datenbank beschreibt dabei in digitalisierter Form cm bestimmtes
geografisches Gebiet, beispielsweise das Straßennetz von Deutschland.
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Um
den Fahrer während
der Fahrt möglichst intuitiv
und einfach über
die berechnete Route zu informieren, weisen die bekannten Navigationssysteme
die Möglichkeit
auf, eine Kartenansicht zu berechnen und diese Kartenansicht anschließend an
einer Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Die Kartenansicht stellt dabei
in grafischer Form zumindest einen Ausschnitt des in der Datenbank
gespeicherten geografischen Gebiets dar. Die in diesem Ausschnitt
des geografischen Gebiets vorhandenen Straßen werden in der Art von Straßenspuren
in der Kartenansicht schematisiert grafisch dargestellt. Als Straßenspuren können dabei
beispielsweise Linien einer bestimmten Breite oder Doppellinien
einer bestimmten Breite Verwendung finden, wobei diese Linien den
Verlauf der dargestellten Straße
im dargestellten geografischen Gebiet anzeigen.
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Um
den Benutzer das Navigieren anhand der Kartenansicht zu ermöglichen,
ist es weiter üblich, eine
Routenspur zu berechnen und an der Anzeigeeinrichtung in der Kartenansicht
anzuzeigen. Diese Routenspur, die ebenfalls in der Art einer Linie
bzw. Doppellinie dargestellt sein kann, verläuft dabei entlang der Straßenspuren
von in der Kartenansicht dargestellten Straßen, die Teil der Route sind.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die zur Route gehörenden Straßen in der
Kartenansicht dadurch hervorgehoben dargestellt werden, dass die
entsprechenden Straßenspuren
mit der Routenspur versehen sind.
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Bei
der Darstellung der Routenspur an den zugeordneten Straßenspuren
gibt es gemäß dem bisher
verwendeten Stand der Technik zwei Darstellungsvarianten. Gemäß der ersten
Darstellungsvariante wird die Routenspur unterhalb der Straßenspur verlaufend
angezeigt, so dass nur die Ränder
der Routenspur über
die Straßenspur überstehen.
Diese Darstellungsvariante ist dahingehend nachteilig, dass die
Routenspur nur relativ schwach und schwer erkennbar angezeigt wird.
Außerdem
gibt es bei der Darstellung bestimmter Verkehrssituationen, beispielsweise
an größeren Kreuzungen,
das Problem, dass die von der Routenspur dargestellte Fahrstrecke
nicht mehr breiter als die darüber
liegende Straße,
beispielsweise eine breite Kreuzung, darstellbar ist.
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Gemäß der zweiten
bekannten Darstellungsvariante wird die Routenspur oberhalb der
zugeordneten Straßenspur
verlaufend dargestellt und verdeckt die Straßenspur der zur Route gehörenden Straßen vollständig. Dadurch
wird die Straßensignatur
weitgehend abgedeckt und die Erkennbarkeit des Straßenverlaufs
stark verringert. Straßentypen
der an den Routen beteiligten Straßen sind nicht mehr oder nur
stark eingeschränkt
erkennbar.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es dabei Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein neues Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems
vorzuschlagen, bei dem die intuitive Erkennbarkeit der Straßenspuren
und Routenspuren verbessert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren nach der Lehre des Anspruchs 1
gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
beruht auf dem Grundgedanken, dass die Routenspur zwar oberhalb
der Straßenspur
verlaufend angezeigt wird, die Routenspur dabei aber zumindest geringfügig schmaler
als die darunter verlaufende Straßenspur ist. Je nach Breite
der Routenspur relativ zur Breite der Straßenspur ist auf diese Weise
die Straßensignatur
ohne weiteres erkennbar. Außerdem
können Straßenbezeichnungen,
beispielsweise Straßennamen,
ohne weiteres in den nicht überdeckten
Bereich der Straßenspur
eingeblendet werden. Zugleich ist auch gewährleistet, dass in allen Straßensituationen, insbesondere
auch an breiten Kreuzungen oder an mehrspurigen Fahrbahnen, die
Routenspur problemlos in die Straßenspur eingeblendet werden
kann.
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Um
die Erkennbarkeit der Straßensignatur und
die Lesbarkeit von Straßenmarkierungen
noch weiter zu erhöhen,
kann die Routenspur halbtransparent dargestellt sein. Die Transparenz
der Routenspur sollte dabei die Erkennbarkeit von sonstigen Darstellungsbestandteilen
der Kartenansicht, die durch die Routenspur überdeckt werden, ermöglichen.
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Durch
die schmalere Darstellung der Routenspur wird es zudem möglich, in
der Straßenspur zusätzliche
Bestandteile grafisch zu symbolisieren. Nach einer bevorzugten Variante
ist es deshalb vorgesehen, dass in der Kartenansicht Fahrbahnmarkierungen
an den Straßenspuren
angezeigt werden. Die Orientierung des Fahrers anhand der Kartenansicht wird dadurch
insbesondere bei mehrspurigen Fahrbahnen mit mehreren durch die
Fahrbahnmarkierungen getrennten Fahrspuren erheblich verbessert. Auch
können
Fahrbahnmarkierungen zur Markierung von Abbiegespuren in der Kartenansicht
auf diese Weise gut dargestellt werden. Die Einblendung der Fahrbahnmarkierungen
in grundsätzlich
alle Straßenspuren
ist dabei vielfach nicht sinnvoll. Die jeweils beste Erkennbarkeit
ergibt sich, wenn die Fahrbahnmarkierungen nur an den Straßenspuren
eingeblendet werden, die Straßen
darstellen, die zur Route gehören.
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Soweit
Fahrbahnmarkierungen in die Kartenansicht eingeblendet werden, sollte
die Darstellung der Routenspur zumindest geringfügig schmaler als eine durch
die Fahrbahnmarkierungen markierte Fahrbahn sein. Somit werden die
Fahrbahnmarkierungen durch die Routenspur nicht überdeckt und der Fahrer hat
einen intuitiven Eindruck von der tatsächlichen Straßensituation.
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Abhängig von
der Anzahl der an der Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem 4-Zoll-LCD-Bildschirm,
gleichzeitig angezeigten Straßen,
ist die Einblendung der Fahrbahnmarkierung nicht immer sinnvoll.
Wird beispielsweise ein größeres Gebiet
mit einem Straßennetz
aus mehreren hundert Straßen
angezeigt, so ist die Erkennbarkeit von Fahrbahnmarkierungen in
den einzelnen Straßenspuren
ohnehin nicht mehr gewährleistet,
da jede einzelne Straßenspur
nur noch sehr klein dargestellt wird. Es ist deshalb besonders vorteilhaft,
wenn die Anzeige der Fahrbahnmarkierungen in Abhängigkeit des Vergrößerungsfaktors
der Kartenansicht erfolgt. Bei Darstellungen der Kartenansicht mit
sehr großem Maßstab sollte
die Fahrbahnmarkierung nicht eingeblendet werden. Dagegen ist es
besonders vorteilhaft, wenn bei Darstellungen der Kartenansicht
im Nahbereich die Anzeige der Fahrbahnmarkierungen erfolgt, da dadurch
die Orientierung des Fahrers entlang der Route erheblich verbessert
wird.
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Die
Breitenverhältnisse
zwischen der Breite der Routenspur und der Breite der Straßenspur
sind grundsätzlich
beliebig, solange die Routen spur zumindest geringfügig schmaler
als die Straßenspur
ist. Besonders vorteilhaft ist es jedoch für die Anzeige der meisten Straßensituationen,
wenn die Routenspur schmaler als die Hälfte der in der Kartenansicht dargestellten
Straßenspur
ist. Denn die meisten Straßen
enthalten zwei Fahrbahnen, die jeweils die Hälfte der Breite der Straße einnehmen.
Es entspricht somit dem intuitiven Empfinden des Benutzers, dass
die Routenspur, die ja die Fahrzeugbewegung entlang einer Fahrbahn
in eine bestimmte Richtung der Straße schematisiert darstellt,
gerade ungefähr
die Hälfte der
Straßenspur überdeckt.
Die Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung entspricht somit dem
intuitiven Empfinden des Benutzers.
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Abhängig von
unterschiedlichen Traditionen gibt es in verschiedenen Ländern unterschiedliche Verkehrsrichtungen.
In den meisten kontinentaleuropäischen
Ländern
und den USA herrscht Rechtsverkehr, d. h. die Fahrzeuge bewegen
sich jeweils auf der rechten Fahrspur, und der Fahrer sitzt mit
dem Lenkrad auf der linken Fahrzeugseite. In England, Japan, Indien
und anderen Ländern
dagegen herrscht Linksverkehr, so dass die Fahrzeuge sich jeweils
auf der linken Fahrspur fortbewegen und der Fahrzeuglenker auf der
rechten Fahrzeugseite sitzt. Abhängig
davon, ob in dem fraglichen Gebiet, durch das die darzustellende
Route führt,
Linksverkehr oder Rechtsverkehr herrscht, muss auch die seitlich versetzte
Anzeige der Routenspur verändert
werden. Es ist deshalb besonders vorteilhaft, wenn abhängig vom
aktuellen Standpunkt die Datenbank zur Beschreibung der geografischen
Gegebenheiten dahingehend abgefragt wird, ob das in der Kartenansicht dargestellte
geografische Gebiet Rechtsverkehr oder Linksverkehr aufweist. Soweit
Rechtsverkehr herrscht, wird die Routenspur auf der rechten Seite der
Straßenspur
dargestellt, was der tatsächlichen Fahrzeugbewegung
auf der rechten Fahrbahn der Straße entspricht. Gilt dagegen
Linksverkehr, so wird die Routenspur auf der linken Seite der Straßenspur dargestellt.
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Ergänzend zu
der erfindungsgemäßen Darstellung
der Routenspur, die oberhalb der Straßenspur verläuft, kann
die Routenspur zumindest abschnittsweise auch seitlich versetzt
zur Straßenspur angezeigt
werden.
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Dieser
seitliche Versatz zwischen Straßenspur
und Routenspur ist insbesondere dann sinnvoll, wenn Teile der Routenspur
anzuzeigen sind, die im Wesentlichen horizontal auf der Anzeigeeinrichtung verlaufen.
Dadurch wird insbesondere verhindert, dass die Straßennamen
von Straßen,
in die entlang der Route einzubiegen ist, überdeckt werden.
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Üblicherweise
erfolgt die Anzeige der Routenspur durch eine Linie einer bestimmten
Breite. Die Linie für
sich genommen sagt jedoch noch nicht unmittelbar etwas über die
für die
Route erforderliche Fahrtrichtung aus. Um den Fahrer in einfacher
Weise über
die notwendige Fahrtrichtung entlang der Routenspur zu informieren,
ist es deshalb besonders vorteilhaft, wenn die Fahrtrichtung der
Route mit einer Richtungssignatur an der Routenspur symbolisiert wird.
Dazu können
beispielsweise an der Routenspur Pfeilsymbole angebracht werden,
deren Pfeilrichtung der notwendigen Fahrtrichtung entspricht.
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Durch
die erfindungsgemäße Darstellung der
Routenspur ergeben sich in einer großen Variationsbreite Möglichkeiten,
zusätzliche
Informationen für
den Fahrer darzustellen. Insbesondere können vordefinierte Kriterien,
wie beispielsweise Krümmungsradius
und/oder Sollgeschwindigkeit der Straßen, die Teil der Route sind,
aus einer Datenbank abgefragt werden und bei der Darstellung der
Routenspur Berücksichtigung
finden. Dies geschieht dadurch, dass die Darstellung der Routenspur
in Abhängigkeit
der abgefragten Informationen verändert wird.
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In
welcher Weise die Änderung
der Darstellung der Routenspur erfolgt, ist grundsätzlich beliebig.
Besonders einfach und intuitiv gut wahrnehmbar ist es, wenn die Änderung
der Routenspur in einer Änderung
der Breite der Routenspur und/oder einer Änderung der Farbgebung der
Routenspur und/oder einer Änderung
der Gestaltung bzw. Anordnung von Symbolen an der Routenspur angezeigt
wird. Die unterschiedlichen Möglichkeiten
zur Änderung
der Darstellung der Routenspur können
selbstverständlich auch
miteinander kombiniert werden Nach einer ersten Verfahrensvariante
dazu ist vorgesehen, dass Krümmungsradien
in der Route aus der Datenbank abgefragt werden und diese zusätzliche
Information durch eine Krümmungssignatur
an der Routenspur symbolisiert wird. Dadurch kann der Fahrer insbesondere
auf scharfe Kurven aufmerksam gemacht werden, um ihn vor einer zu
schnellen Fahrweise zu warnen.
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Ist
an der Routenspur eine Richtungssignatur durch Einblendung entsprechender
Symbole, insbesondere Pfeilsymbole, vorhanden, kann die Krümmungssignatur
durch Anordnung dieser Symbole der Richtungssignatur bzw. durch Änderung
der Gestaltung dieser Symbole der Richtungssignatur dargestellt
werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist deshalb vorgesehen,
dass die Krümmungssignatur
durch den Abstand zwischen den Symbolen der Richtungssignatur dargestellt
wird. Der Abstand zwischen den Symbolen der Richtungssignatur sollte dabei
umso kleiner sein, je größer der
dargestellte Krümmungsradius
ist, da diese Art der Darstellung dem intuitiven Empfinden des Benutzers
entspricht.
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Alternativ
bzw. additiv dazu kann die Krümmungssignatur
auch durch die unterschiedliche Größe der Symbole der Richtungssignatur
dargestellt werden. So ist es besonders vorteilhaft, wenn die Größe der Symbole
der Richtungssignatur umso größer ist,
je größer der
dargestellte Krümmungsradius wird.
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Alternativ
dazu kann die Krümmungssignatur auch
durch einen sich ändernden
Farbverlauf der Routenspur dargestellt werden. Dabei ist es beispielsweise
denkbar, dass die Routenspur in gerade verlaufenden Abschnitten
grün, in
Abschnitten mit geringeren Krümmungsradien
gelb und in Abschnitten mit hohen Krümmungsradien rot dargestellt
wird. Auch stetige Farbübergänge sind
in solchen Farbverläufen
denkbar.
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Gemäß einer
weiteren Variante kann aus der Datenbank eine empfohlene Sollgeschwindigkeit
für die
Straßen
der Route abgefragt und mit einer Geschwindigkeitssignatur an der
Routenspur symbolisiert werden.
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Als
Geschwindigkeitssignatur eignet es sich dabei insbesondere, dass
die Routenspur mit unterschiedlichen Breiten dargestellt wird. Die
Breite der Routenspur sollte dabei umso größer sein, je geringer die dargestellte
Sollgeschwindigkeit ist. Damit wären
beispielsweise Kurven aufgrund der hier zu empfehlenden geringeren
Sollgeschwindigkeit in der Routenspur breiter darzustellen als gerade
Routenabschnitte.
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Alternativ
bzw. additiv dazu kann die Geschwindigkeitssignatur auch durch einen
sich ändernden
Farbverlauf der Routenspur dargestellt werden.
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Die
erfindungsgemäße Darstellung
der Routenspur kann sowohl in 2D-Darstellungsvarianten
als auch in 3D-Darstellungsvarianten Verwendung finden.
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Verschiedene
Verfahrensvarianten sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt
und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen:
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1 die
Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer
ersten Verfahrensvariante;
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2 die
Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer
zweiten Verfahrensvariante;
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3 die
Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer
dritten Verfahrensvariante;
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4 die
Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer
vierten Verfahrensvariante;
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5 die
Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer
fünften
Verfahrensvariante.
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1 zeigt
in schematischer Ansicht eine Anzeigeeinrichtung 01 eines
Navigationssystems, beispielsweise den LCD-Bildschirm eines mobilen Navigationsgerätes, an
dem eine Kartenansicht 02 elektronisch angezeigt ist. Die
Kartenansicht 02 stellt einen bestimmten Ausschnitt eines
geografischen Gebiets mit den darin befindlichen Straßen als
Straßenspuren 03 schematisch
dar.
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Die
vom Navigationssystem berechnete Route, die den Benutzer vom Startpunkt
zum Zielpunkt führt,
wird in der Kartenansicht 02 durch eine Routenspur 04 symbolisiert.
Im dargestellten Kartenausschnitt verläuft die berechnete Route entlang zweier
Straßen,
wobei ein Linksabbiegevorgang als Abbiegemanöver zusätzlich erforderlich ist. Die
beiden Straßen
werden in der Kartenansicht 02 durch die Straßenspuren 03a und 03b dargestellt.
Die Routenspur 04 wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
in der Kartenansicht 02 in die zur Route gehörenden Straßenspuren 03a und 03b eingeblendet,
d. h. die Routenspur 04 verläuft oberhalb der Straßenspuren 03a und 03b.
Der aktuelle Standpunkt des Benutzers wird durch ein Pfeilsymbol 05 in der
Kartenansicht 02 symbolisiert.
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Die
Routenspur 04 ist in der Kartenansicht 02 halbtransparent
dargestellt, so dass beispielsweise der Straßenname „Neusser Straße" an der Straßenspur 03a nicht
unlesbar überdeckt
wird. Dadurch wird die Erkennbarkeit von Straßennamen erheblich verbessert.
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In 2 ist
eine Kartenansicht 06 in der Anzeigeeinrichtung 01 schematisch
dargestellt, die weitgehend der Kartenansicht 02 entspricht.
Zusätzlich
wird bei der Kartenansicht 06 noch eine Fahrbahnmarkierung 07 an
der Straßenspur 03b angezeigt.
Da die Routenspur 04 schmaler als die Hälfte der in der Kartenansicht 06 dargestellten
Straßenspur 03b ist,
wird die Fahrbahnmarkierung 07 nicht überdeckt. Stattdessen entspricht
die Routenspur 04 in ihrer Breite gerade der durch die
Fahrbahnmarkierung 07 markierten Fahrbahn 08 auf
der Straßenspur 03b.
Die gegenüberliegende
Fahrbahn 09 auf der Straßenspur 03b kann dazu
genutzt werden, den Straßennamen
der entsprechenden Straße,
im dargestellten Beispiel also „Haroldstraße", darzustellen. Das
Pfeilsymbol 05 ist dabei bevorzugt ebenfalls entsprechend
zur rechten Seite versetzt. Handelte es sich um ein geografisches
Gebiet, in dem nicht, wie im dargestellten Beispiel, Rechtsverkehr
sondern Linksverkehr herrscht, würde
die Routenspur 04 auf der linken Seite, also auf der Fahrbahn 09,
verlaufen.
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3 zeigt
die Anzeigeeinrichtung 01 bei Anzeige einer Kartenansicht 10.
Die in der Kartenansicht 10 verwendete Routenspur 11 ist
schmaler gewählt
und weist zusätzlich
zu der eigentlichen Routenspur eine Richtungssignatur auf, die durch
Pfeilsymbole 12 dargestellt wird. Die Pfeilrichtung der Pfeilsymbole 12 symbolisiert
dabei die notwendige Fahrtrichtung auf der Routenspur 11.
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Als
zusätzliche
Information wird durch die Pfeilsymbole 12, nämlich durch
den Abstand zwischen den jeweils benachbarten Pfeilsymbolen 12, der
Krümmungsradius
der Routenspur 11 angezeigt. Wie im dargestellten Beispiel
erkennbar, ist der Abstand zwischen den einzelnen Pfeilsymbolen 12 in der
Kurve zwischen den beiden Straßenspuren 03a und 03b kleiner
als der Abstand in den gerade verlaufenden Abschnitten.
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In
der Kartenansicht 10 verläuft die Routenspur 11 entlang
der Straßenspur 03a im
Wesentlichen horizontal über
die Anzeigeeinrichtung 01. Demgemäß wird die Routenspur 11 in
diesem Abschnitt 11a seitlich versetzt dargestellt und
verläuft neben
der zugeordneten Straßenspur 03a.
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4 zeigt
eine Kartenansicht 13 an der Anzeigeeinrichtung 01 mit
einer Routenspur 14. Die Routenspur 14 entspricht
dabei in ihrer Dar stellung prinzipiell der Routenspur 11,
wobei jedoch der Krümmungsradius
der Route nicht durch die Richtungspfeilsymbole 12, sondern
durch einen sich ändernden
Farbverlauf dargestellt wird. In geradeaus verlaufenden Abschnitten
ist die Routenspur 14 hell eingefärbt, wohingegen die Einfärbung der
Routenspur 14 mit zunehmendem Krümmungsradius immer dunkler
wird. Die höchste
Dunkelheit hat die Routenspur 14 in der Kurve zwischen
den beiden Straßenabschnitten 03a und 03b.
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Der
Abschnitt 14a der Routenspur 14 ist wieder seitlich
versetzt zur Straßenspur 03a angezeigt.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform 15 einer
Kartenansicht an der Anzeigeeinrichtung 01. Die dort angezeigte
Routenspur 16 dient neben der Anzeige der zu fahrenden
Route entlang der Straßenspuren 03a und 03b auch
noch der Anzeige einer empfehlenswerten Sollgeschwindigkeit. Diese
Sollgeschwindigkeit entlang der Route wird aus der Datenbank abgefragt
und in eine Geschwindigkeitssignatur kodiert. Die Kodierung erfolgt
dabei über
die Variation der Breite der Routenspur 16. Dabei ist die Routenspur 16 umso
breiter, je geringer die empfohlene Sollgeschwindigkeit ist. Man
erkennt, dass in der Kurve, wo die Sollgeschwindigkeit naturgemäß am geringsten
ist, die Routenspur 16 ihre größte Breite aufweist. Der Abschnitt 16a der
Routenspur verläuft wiederum
seitlich versetzt zur Straßenspur 03a.
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- 01
- Anzeigeeinrichtung
- 02
- Kartenansicht
- 03
- Straßenspur
- 04
- Routenspur
- 05
- Pfeilsymbol
(aktueller Standort)
- 06
- Kartenansicht
- 07
- Fahrbahnmarkierung
- 08
- Rechte
Fahrbahn
- 09
- Linke
Fahrbahn
- 10
- Kartenansicht
- 11
- Routenspur
- 12
- Pfeilsymbol
(Fahrtrichtung)
- 13
- Kartenansicht
- 14
- Routenspur
- 15
- Kartenansicht
- 16
- Routenspur