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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Navigation.
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Eine unabdingbare Voraussetzung zufriedenstellender Navigationsverfahren sind die Verfügbarkeit aktueller geometrischer Kartendaten und aktueller Verkehrsstörungsinformationen.
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Der Prozess zur Erzeugung von digitalen Straßenkarten ist in der Regel verhältnismäßig langwierig und reicht von der Erfassung von Rohdaten bis zur Veredelung bzw. Kompilierung von Kartendaten, bei welcher eine für ein bestimmtes Navigationssystem, d. h. eine bestimmte Hardware-Plattform, vorgesehene digitale Straßenkarte erzeugt wird.
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Aus dem Stand der Technik bekannt sind sowohl verschiedenste Verfahren zur Erfassung von Verkehrsstörungsinformationen als auch verschiedenste Verfahren für deren dynamische oder quasi-dynamische Berücksichtigung in einem Routenplanungsverfahren. Dynamische, die Verkehrslage betreffende Verkehrsstörungsinformationen (in der Regel kurz als „Traffic”-Informationen bezeichnet) werden meist direkt in einem Routing-Algorithmus verarbeitet. Quasi-dynamische Verkehrsstörungsinformationen (betreffend Baustellen etc.) können gemäß Stand der Technik je Kartenerfassung und/oder Release Cycle für die digitale Straßenkarte erfasst werden und dem Navigationssystem für den Routing-Algorithmus zur Verfügung gestellt werden. An sich temporäre, jedoch langfristig vorhandene Veränderungen einer digitalen Straßenkarte, z. B. durch Baustellen, können dabei abhängig von der Dauer ihres Vorhandenseins (z. B. bei Vorhandensein für die Dauer von mehr als einem Jahr) in den originalen Kartendaten verankert werden.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Navigation zu schaffen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Navigation, welches die nachfolgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen von geometrischen Kartendaten; Bereitstellen einer ersten Menge von zeitlich begrenzt gültigen Verkehrsstörungsinformationen zusammen mit Zeitfenstern, welche den einzelnen Verkehrsstörungsinformationen zugeordnet sind und welche jeweils den Zeitraum der Gültigkeit der jeweiligen Verkehrsstörungsinformation angeben; zu Beginn eines Zeitfensters Verändern der geometrischen Kartendaten anhand derjenigen Verkehrsstörungsinformation, der das jeweilige Zeitfenster zugeordnet ist; Bereitstellen einer zweiten Menge von zeitlich begrenzt gültigen Verkehrsstörungsinformationen; Durchführen einer dynamischen Routenplanung unter dynamischer Berücksichtigung von Verkehrsstörungsinformationen der zweiten Menge und auf Basis geometrischer Kartendaten, die anhand von Verkehrsstörungsinformationen der ersten Menge verändert sind; am Ende des Zeitfensters Beseitigen der zu Beginn des Zeitfensters vorgenommenen Veränderung der geometrischen Kartendaten.
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Verkehrsstörungsinformationen werden also eingeteilt in zumindest zwei verschiedene Typen bzw. Arten bzw. Gruppen bzw. Mengen von Verkehrsstörungsinformationen. Je nach Typ bzw. Art bzw. Gruppe bzw. Menge werden die Verkehrsstörungsinformationen in unterschiedlicher Art und Weise verarbeitet. Verkehrsstörungsinformationen, die einer ersten Menge von Verkehrsstörungsinformationen angehören, werden verwendet, um innerhalb eines bestimmten Zeitfensters die geometrischen Kartendaten zu verändern, auf deren Basis die eigentliche Routenplanung (die in an sich bekannter Weise erfolgen kann) vorgenommen wird. Verkehrsstörungsinformationen, die einer zweiten Menge von Verkehrsstörungsinformationen angehören, werden hingegen nur dynamisch im Rahmen der eigentlichen dynamischen Routenplanung verwendet. Sie haben keinen Einfluss auf geometrische Kartendaten.
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Die Planbarkeit und das zeitliche Auftreten (Beginn und/oder Dauer und/oder Ende etc.) bestimmter Verkehrsstörungsinformationen, z. B. Baustellen, insbesondere Dauer- und Langzeitbaustellen, erlauben es, solchen Verkehrsstörungsinformationen Zeitfenster zuzuordnen, innerhalb welcher die jeweilige Verkehrsstörungsinformation relevant sind. Im einfachsten Fall kann jede Verkehrsstörungsinformation, der ein solches Zeitfenster zugeordnet werden kann, im obigen Verfahren als Verkehrsstörungsinformation der ersten Menge verwendet werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sehen vor, solche Verkehrsstörungsinformation beispielsweise nur dann als Verkehrsstörungsinformation der ersten Menge zu behandeln, wenn das Zeitfenster eine bestimmte Größe bzw. Länge oder Restgröße bzw. Restlänge (vom aktuellen Zeitpunkt an) aufweist.
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Bei anderen Verkehrsstörungsinformationen ist das zeitliche Auftreten entweder nicht vorhersehbar und/oder bekanntermaßen ungleichmäßig und/oder die Verkehrsstörungsinformationen sind von ihrer Natur her nicht geeignet, in geometrische Kartendaten integriert zu werden. Solche Verkehrsstörungsinformation (z. B. Verkehrsflussinformationen, so genannter „Traffic”) werden im obigen Verfahren vorzugsweise als Verkehrsstörungsinformation der zweiten Menge verwendet.
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Die unterschiedliche Behandlung der Verkehrsstörungsinformationen der ersten und zweiten Menge erlaubt es, das Gesamtverfahren besonders effizient zu gestalten, eine besonders hohe Qualität des Gesamtverfahrens zu gewährleisten und kurze Verarbeitungszeiten sowohl bei der dynamischen Routenplanung als auch bei der Kartenveredelung bzw. -compilierung zu ermöglichen.
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Die dynamische Routenplanung wird durch die Erfindung vereinfacht und/oder beschleunigt, da nur Verkehrsstörungsinformationen der zweiten Menge als zusätzlich zu den geometrischen Kartendaten zu berücksichtigende dynamische „Störgrößen” auftreten.
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Der Aufwand für die Kartenveredelung bzw. -compilierung wird zwar (zumindest im Vergleich mit einer Berücksichtigung sämtlicher Verkehrsstörungsinformationen bei der dynamischen Routenplanung) durch das erfindungsgemäße Verfahren unter Umständen erhöht. Allerdings wird ein eventueller Mehraufwand zum einen durch die oben genannten Vorteile bei der dynamischen Routenplanung aufgewogen. Zum anderen lässt sich die erfindungsgemäße vorübergehende bzw. temporäre Veränderung der geometrischen Kartendaten auf Basis einer nachfolgend beschriebenen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach und elegant gestalten.
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Insbesondere kann das Verändern der geometrischen Kartendaten zu Beginn eines Zeitfensters vorgenommen werden, indem Differenzkartendaten zu Basiskartendaten hinzugefügt werden. Diese Differenzkartendaten können dann am Ende des Zeitfensters einfach wieder entfernt werden. Die Basiskartendaten können dabei unverändert erhalten bleiben. Wenn überhaupt ein vollständiger Kartenveredelungs bzw. -compilierungsvorgang für das Hinzufügen bzw. Entfernen der Differenzkartendaten angestoßen wird, so muss dieser Kartenveredelungs bzw. -compilierungsvorgang zumindest nicht die gesamten Basiskartendaten einbeziehen. Er kann die Basiskartendaten vielmehr entweder unberührt lassen oder nur einen definierten relevanten (z. B. von den Differenzkartendaten betroffenen) Teil der Basiskartendaten einbeziehen.
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Besonders vorteilhaft ist die folgende Ausführungsform der Erfindung. Sie beruht auf der Verwendung von Kartendatenschichten, die einander überlagert bzw. zueinander hinzugefügt werden können. Dabei wird zunächst aus den anfangs bereitgestellten geometrischen Kartendaten eine Basiskartendatenschicht erzeugt (etwa können die anfangs bereitgestellten geometrischen Kartendaten bereits im Wesentlichen aus einer Basiskartendatenschicht bestehen bzw. die anfangs bereitgestellten geometrischen Kartendaten stellen eine Basiskartendatenschicht dar bzw. die anfangs bereitgestellten geometrischen Kartendaten werden zu einer Basiskartendatenschicht verarbeitet). Für vorzugsweise jede Verkehrsstörungsinformation der ersten Menge wird bereits vor Beginn des zugeordneten Zeitfensters eine Zusatzkartendatenschicht erzeugt. Das Verändern der geometrischen Kartendaten zu Beginn des jeweiligen Zeitfensters wird dann dadurch vorgenommen, dass der Basiskartendatenschicht die jeweilige Zusatzkartendatenschicht hinzugefügt wird. Es bedarf keiner erneuten Datenveredelung bzw. Kompilierung.
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Mehrere Verkehrsstörungsinformationen mit demselben Zeitfenster oder mit ähnlichen Zeitfenstern können in einer einzigen Zusatzkartendatenschicht repräsentiert werden.
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Überlappen die Zeitfenster mehrerer Verkehrsstörungsinformationen, so können in den Überlappungszeiträumen auch mehrere Zusatzkartendatenschichten gleichzeitig zur Basiskartendatenschicht hinzugefügt werden. Alternativ kann theoretisch auch für den Überlappungszeitraum eine gesonderte Zusatzkartendatenschicht erzeugt werden, die mehrere bzw. alle im Überlappungszeitraum gültigen Verkehrsstörungsinformationen umfasst bzw. repräsentiert. Im Überlappungszeitraum muss dann nur diese gesonderte Zusatzkartendatenschicht (statt mehrerer einzelner Zusatzkartendatenschichten) zusätzlich zur Basiskartendatenschicht verwendet werden.
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Ein wiederholtes Auftreten von Verkehrsstörungen kann durch die Zuordnung mehrerer Zeitfenster zu ein und derselben Verkehrsstörungsinformation repräsentiert werden oder aber durch mehrere Verkehrsstörungsinformationen mit jeweils einem einzigen Zeitfenster. Im Falle mehrerer Zeitfenster zu ein und derselben Verkehrsstörungsinformation kann ein und dieselbe Zusatzkartendatenschicht mehrmals hinzugefügt und wieder entfernt werden.
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Vorzugsweise wird jeder Zusatzkartendatenschicht ein dem jeweiligen Zeitfenster entsprechender Gültigkeitszeitraum zugeordnet und die Zusatzkartendatenschicht wird innerhalb des Gültigkeitszeitraums (gemeinsam mit der Basiskartendatenschicht) als Grundlage der dynamischen Routenplanung berücksichtigt bzw. verwendet – jedoch verwendet im Sinne geometrischer Kartendaten.
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Das Beseitigen einer Veränderung der geometrischen Kartendaten am Ende eines Zeitfensters kann ebenso einfach und elegant vorgenommen werden, indem die Zusatzkartendatenschicht wieder von der Basiskartendatenschicht entfernt wird bzw. nicht mehr als Grundlage der dynamischen Routenplanung berücksichtigt bzw. verwendet wird. Auch hierzu bedarf es keiner erneuten Datenveredelung bzw. Kompilierung.
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Unter anderem zur Einsparung von Speicherplatz kann eine Zusatzkartendatenschicht nach dem Ende des ihr zugeordneten Zeitfensters, im Falle mehrerer ihr zugeordneter Zeitfenster nach dem Ende des letzten Zeitfensters, aus einer Speichereinheit des Navigationssystems, in der sie zuvor abgelegt war, gelöscht werden.
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Vorzugsweise wird eine Zusatzkartendatenschicht in einem gemeinsamen Datenveredelungs- bzw. Kompilierungsvorgang mit der Basiskartendatenschicht erzeugt, insbesondere bereits im Wesentlichen zeitgleich mit der Basiskartendatenschicht.
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Bereits an früherer Stelle wurde angedeutet, dass die Behandlung einer Verkehrsstörungsinformation als Verkehrsstörungsinformation der ersten oder zweiten Menge von dem Bekanntsein und/oder der Größe und/oder der Restgröße eines Zeitfensters abhängig gemacht werden kann.
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Dementsprechend kann es vorteilhaft sein, dass die einzelnen Verkehrsstörungsinformationen einer Gesamtmenge vorliegender Verkehrsstörungsinformationen in Abhängigkeit von dem Vorhandensein und/oder der Größe und/oder der Restgröße des jeweils zugeordneten Zeitfensters der ersten Menge oder der zweiten Menge zugewiesen werden. Die Gesamtmenge kann dabei auch von einem Fremdanbieter in vorgegebener Art und Weise bereitgestellt werden und durch die Zuweisung der einzelnen Verkehrsstörungsinformationen zur ersten oder zweiten Menge in das erfindungsgemäße Verfahren einfließen.
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Im Folgenden wird anhand der einzigen beigefügten Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung.
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1 zeigt schematisch den Informationsfluss bei einem erfindungsgemäßen Navigationsverfahren.
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Bei einem Navigationsverfahren werden temporäre Veränderungen, kurz gesagt, folgendermaßen berücksichtigt: Die originalen Geometriedaten werden durchgehend beibehalten und die temporären Veränderungen werden bereits im Compiling-Prozess durch die Einführung eines Extra-Layers berücksichtigt und anschließend dynamisch gesteuert. Dieses Extra-Layer wird im Compiling den originalen Kartendaten hinzugefügt und erhält eine Gültigkeitsinformation, d. h. eine Angabe von wann bis wann die einzelnen temporären Veränderungen vom Routing-Algorithmus verwendet werden sollen bzw. wann das Extra-Layer wieder gelöscht werden kann. Dies führt gegenüber dem Stand der Technik zu einer höheren Qualität, mehr Flexibilität und schneller Verarbeitungszeit für den Veredelungsprozess von Rohdaten zur finalen digitalen Karte.
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Ein möglicher Informationsfluss ist in 1 beispielhaft dargestellt.
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Auf einem Navigationssystem 30 eines Kraftfahrzeugs wird ein Routenplanungsprozess 31 ausgeführt.
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Anfänglich bereitgestellt werden eine Gesamtmenge 10 von Verkehrsstörungsinformationen (z. B. von einem ersten gewerblichen Anbieter für Verkehrsinformationen) und geometrische Kartendaten 20 (z. B. von einem zweiten gewerblichen Anbieter für Kartendaten).
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Die Gesamtmenge 10 von Verkehrsstörungsinformationen wird aufgespalten in eine erste Menge 11 von Verkehrsstörungsinformationen und eine zweite Menge 13 von Verkehrsstörungsinformationen. Die erste Menge 11 umfasst zeitlich begrenzt gültige Verkehrsstörungsinformationen (hier z. B. Informationen zu Langzeitbaustellen), bei welchen ein Zeitraum der Gültigkeit bekannt ist. Der Menge 11 werden im vorliegenden Verfahren automatisiert solche Verkehrsstörungsinformationen zugewiesen, denen ein entsprechendes Zeitfenster zugeordnet ist. Andere Verkehrsstörungsinformationen (z. B. „Traffic”) werden der zweiten Menge 13 zugeordnet.
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Die geometrischen Kartendaten werden in einem Kompilierungsschritt 21 zu einer einzigen Schicht einer digitalen Straßenkarte verarbeitet, nämlich zu der Basiskartendatenschicht 22.
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In einem Kompilierungsschritt 12, der Teil desselben Kompilierungsprozesses ist wie der oben genannte Kompilierungsschritt 21 und der sogar im Wesentlichen gleichzeitig und/oder auf derselben Recheneinheit ablaufen kann, wird zu jeder einzelnen Verkehrsstörungsinformation der ersten Menge 11 eine Zusatzkartendatenschicht erzeugt. 1 zeigt exemplarisch drei solche Zusatzkartendatenschichten 23, 24, 25. Jeder der Zusatzkartendatenschichten 23, 24, 25 ist entsprechend dem Zeitfenster der ihr zugrunde liegenden Verkehrsstörungsinformation ein Gültigkeitszeitraum zugeordnet (ohne Visualisierung in 1).
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Der Routenplanungsprozess 31 kann im Wesentlichen in bekannter Art und Weise ablaufen. Als digitale Straßenkarte wird dabei das Ergebnis einer Überlagerung mehrerer Kartendatenschichten verwendet, nämlich der Basiskartendatenschicht 22 und einer zeitlich variierenden Anzahl von Zusatzkartendatenschichten. Der Überlagerungsprozess ist in 1 dargestellt als Additionsstelle 32. Zeitgesteuerte Schaltelemente 33, 34, 35 verdeutlichen, dass jede Zusatzkartendatenschicht 23, 24, 25 der Basiskartendatenschicht 22 nur im jeweiligen Gültigkeitszeitraum überlagert wird.
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Als kurzfristig dynamisch zu berücksichtigende Verkehrsstörungsinformationen gehen in den Routenplanungsprozess 31 in an sich bekannter Weise die Verkehrsstörungsinformationen der zweiten Menge 13 ein.
