DE102010029703A1

DE102010029703A1 - Navigation apparatus for use in motor car for providing route course of e.g. one-way road of complex road system, has navigation component comprising module for generating information for graphic display of route course at overlapping areas

Info

Publication number: DE102010029703A1
Application number: DE102010029703A
Authority: DE
Inventors: Robert Bürger
Original assignee: Technisat Digital GmbH
Current assignee: Joynext GmbH
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-06-05
Also published as: DE102010029703B4

Abstract

The apparatus has a navigation component comprising a route calculator (130), and a representation component for representing graphics of a route from a starting position to a target position, where the route comprises route segments. A display component (170) comprises a display region for visual output of a route course. The navigation component comprises an overlap recognition module (140) for generating representation component control information for graphic display of the route course at the overlapping areas. The recognition module recognizes overlapping of the route segments. An independent claim is also included for a method for graphic display of overlapping areas of a route course of a computed route in a display region of an output component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Navigationsgerät und ein Verfahren zur optimierten Darstellung eines berechneten Routenverlaufs von einer Startposition zu einer Zielposition. Diese Darstellung dient insbesondere der übersichtlichen und eindeutigen Wiedergabe eines Routenverlaufs in einem komplex aufgebauten Straßennetz, bestehend aus verschiedenartigen Verkehrswegen mit unterschiedlichen Benutzungsrechten.The invention relates to a navigation device and a method for the optimized representation of a calculated route course from a start position to a destination position. This representation is used in particular for the clear and unambiguous reproduction of a route in a complex road network consisting of different types of traffic with different user rights.

Technischer HintergrundTechnical background

Es sind verschiedenste Navigationsgeräte bekannt, die ihrem Nutzer einen Routenverlauf von einer Startposition zu einer, vom Nutzer definierten, Zielposition berechnen, ausgeben und ihn entlang des Routenverlaufs unter Berücksichtigung von Verkehrshinderhindernissen zum Ziel führen. Die Startposition kann die aktuelle Position des Navigationssystems sein, die mithilfe eines Positionserkennungsmoduls, beispielsweise einem GPS-Modul, das mit dem Navigationsgerät verbunden ist, bestimmt wird. Das Navigationsgerät berechnet den Routenverlauf mit einem Routenkalkulator und nutzt dazu gespeichertes Kartenmaterial und berücksichtigt Information, die Meldungen zu Verkehrshindernissen, vom Nutzer definierte Zwischenziele und bevorzugte Verkehrswege betrefft. Die Eingabe von Zielposition, Zwischenzielen und Optionen, die Verkehrswege betreffen, erfolgt durch den Nutzer des Navigationsgerätes an einer Eingabevorrichtung. Die Ausgabe des Routenverlaufs erfolgt mithilfe von einer akustischen und einer graphischen Ausgabevorrichtung, wie beispielsweise einem Lautsprecher und einem Bildschirm.There are a variety of navigation devices are known that calculate their users a route from a start position to a user-defined, target position, spend and guide him along the route, taking into account obstacles to traffic to the destination. The start position may be the current position of the navigation system, which is determined by means of a position detection module, for example a GPS module, which is connected to the navigation device. The navigation device calculates the route course with a route calculator and uses stored maps and takes into account information that relates to traffic obstructions, user-defined intermediate destinations and preferred traffic routes. The input of destination position, intermediate destinations and options concerning traffic routes, by the user of the navigation device to an input device. The output of the route is made using an audible and graphical output device, such as a speaker and a screen.

Aus der DE 103 49 542 A1 ist eine „Anzeigevorrichtung und ein Anzeigeverfahren für ein Kraftfahrzeug” bekannt, beider in einem gewählten Anzeigemodus die Fahrstrecke auf der sich das Fahrzeug bewegt als Linie dargestellt ist.From the DE 103 49 542 A1 a "display device and a display method for a motor vehicle" is known, in a selected display mode, the route on which the vehicle moves as a line is shown.

In der DE 10 2006 002 741 A1 wird ein „Verfahren zur Darstellung eines Kartenausschnitts auf einer Anzeige eines Fahrerinformationssystems und Fahrerinformationssystem mit Kartendarstellung” beschrieben. Mit den Merkmalen der Erfindung soll dem Fahrzeugführer und Nutzer des Fahrerinformationssystems die Orientierung in einem Straßennetz erleichtert werden. Zur Verbesserung der Orientierung werden an der graphischen Ausgabeeinheit Kreuzungen des Straßennetzes in einem vergrößerten Kreuzungszoom entlang einer befahrenen Route ausgegeben. Dieser Kreuzungszoom wird auch aktiviert, wenn zu dieser kein Fahrhinweis vorliegt. Das bedeutet, dass vom Fahrerinformationssystem der darzustellende Kartenausschnitt im Kreuzungszoom so gewählt wird, dass er die gesamte Verzweigung auf der graphischen Ausgabeeinheit ausgibt.In the DE 10 2006 002 741 A1 A "method for displaying a map section on a display of a driver information system and driver information system with map display" will be described. With the features of the invention, the driver and user of the driver information system to be facilitated orientation in a road network. In order to improve the orientation, intersections of the road network are output at the graphical output unit in an enlarged intersection zoom along a traveled route. This intersection zoom is also activated if there is no driving instruction for this. This means that the map to be displayed in the crossing zoom is selected by the driver information system in such a way that it outputs the entire branch on the graphic output unit.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2007 029 651 ist ein Navigationssystem eines Kraftfahrzeugs mit verbesserter Routenanzeige bekannt. Eine bessere räumliche Orientierung des Nutzers des Navigationssystems soll dadurch erreicht werden, dass die vorgeschlagene Route, von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt, in Form eines Balkens darstellt wird. Die vorgeschlagene Route enthält dabei mindestens einen weiteren Wegpunkt, sowie zur Kennzeichnung der aktuellen Fahrzeugposition ein Fahrzeugsymbol. Zusätzlich zu den Wegpunkten, die sich beispielsweise auf Ortschaften, Raststätten sowie Tankstellen beziehen können, werden Zeitangaben ausgegeben, das führt zu einer besseren zeitlichen Orientierung des Nutzers. Eine Angabe ergibt sich dabei aus der bereits vergangenen Zeit seit dem Verlassen eines ersten Wegpunktes und eine weitere Zeitangabe wird bis zum voraussichtlichen Erreichen eines weiteren Wegpunktes in Fahrtrichtung berechnet und angegeben, es wird der Routenfortschritt dargestellt.From the publication DE 10 2007 029 651 is a navigation system of a motor vehicle with improved route display known. A better spatial orientation of the user of the navigation system is to be achieved by representing the proposed route, from a starting point to a destination point, in the form of a bar. The proposed route contains at least one further waypoint, as well as a vehicle symbol for the identification of the current vehicle position. In addition to the waypoints, which may relate, for example, to localities, service areas and petrol stations, time is spent, which leads to a better temporal orientation of the user. An indication results from the time already elapsed since leaving a first waypoint and another time is calculated and specified until the expected achievement of another waypoint in the direction of travel, the route progress is displayed.

Nachteilig ist, dass im bekannten technischen Hintergrund keine Lösung zur eindeutigen, problemlosen und schnellen Erkennung des Routenverlaufs in komplexen Bereichen des Straßennetzes zu entnehmen ist, somit kann der Nutzer des Navigationsgerätes unnötig lange vom Verkehrsgeschehen auf der befahrenen Route abgelenkt werden. Ein komplexes Straßennetz liegt beispielsweise dann vor, wenn viele verschiedene Verkehrswege, zu denen unterschiedliche Benutzungsrechte bestehen, aufeinandertreffen. Zu den Benutzungsrechten im Sinne der vorliegenden Erfindung zählen beispielsweise Fahrtrichtungsbeschränkungen, Einfahrtsbeschränkungen für Kraftfahrzeuge, wie im Fall von Einbahnstraßen oder Blockumfahrungen. Eine Blockumfahrung wird bei engen Platzverhältnissen im Straßennetz genutzt und ist eine spezielle Verkehrsführung von linksabbiegendem Verkehr. Bei engen Straßenplatzverhältnissen wird keine Linksabbiegespur eingerichtet, sondern der Verkehr wird durch zweimaliges Rechtsabbiegen um einen Häuserblock geführt.The disadvantage is that in the known technical background no solution for clear, easy and quick detection of the route in complex areas of the road network can be seen, thus the user of the navigation device can be unnecessarily distracted from the traffic on the busy route. A complex road network exists, for example, when many different traffic routes, to which different usage rights exist, come together. For the purposes of the present invention, the rights of use include, for example, driving direction restrictions, entry restrictions for motor vehicles, such as in the case of one-way streets or block bypasses. A block bypass is used in tight spaces in the road network and is a special traffic management of left-turning traffic. In narrow street space conditions, no left-turn lane is established, but the traffic is led by turning right twice around a block.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorher beschriebenen Nachteile des technischen Hintergrundes zu überwinden und dem Nutzer des Navigationsgerätes eine übersichtliche Darstellung des Routenverlaufs zu bieten und den benötigten Rechenaufwand sowie die Laufzeit der Berechnung so gering wie möglich zu halten.The object of the present invention is to overcome the disadvantages of the technical background described above and to provide the user of the navigation device with a clear presentation of the route and to keep the required computational effort and the duration of the calculation as low as possible.

Zur Lösung der benannten Aufgabe geht die vorliegende Erfindung von einem satellitengestützten Navigationssystem zur dynamischen Zielführung aus, welches mit Hilfe von über Rundfunk empfangenen Verkehrsmeldungen eine Routenberechnung durchführt und eine berechnete Route entsprechend empfangener Information zu Verkehrshindernissen anpasst. Das Navigationsgerät führt die Routenberechnung und die Routenanpassung an das aktuelle Verkehrsgeschehen selbständig mit Komponenten durch, die Teil des Navigationsgerätes sind, oder mit denen es verbunden ist. Diese Komponenten können beispielsweise eine Eingabeeinheit, ein Ausgabegerät, ein GPS-basiertes Lage- und Positionserkennungsmodul, Rundfunkempfangsmittel, eine Straßennetz-Datenbank, die aktuelles Kartenmaterial gespeichert hat und Speichermittel beispielsweise zum Speichern von aktuellen Verkehrsmeldungen sein. Zusätzlich zu den vorher genannten Komponenten umfasst das Navigationssystem spezielle Komponenten, eine Navigationskomponente und eine Darstellungskomponente.To achieve the stated object, the present invention is based on a satellite-based navigation system for dynamic route guidance, which with the aid of received via broadcast traffic reports a Carries out route calculation and adapts a calculated route according to received traffic obstruction information. The navigation device independently performs the route calculation and the route adaptation to the current traffic situation with components which are part of the navigation device or to which it is connected. These components may be, for example, an input unit, an output device, a GPS-based position and position detection module, broadcast receiving means, a road network database that has stored up-to-date map material, and storage means for storing current traffic information, for example. In addition to the aforementioned components, the navigation system includes special components, a navigation component, and a presentation component.

In der Straßennetz-Datenbank ist das aktuelle Straßennetz in Form von Knoten, die im weitesten Sinn Straßenkreuzungen entsprechen und Segmenten, welche für Verbindungen zwischen Kreuzungen stehen, nachgebildet. Jedes Segment, als Verbindung zwischen zwei Knoten, stellt somit einen Straßenabschnitt dar. Ferner beinhaltet die Straßennetz-Datenbank Information zu Fahrtrichtungen und Abbiegeregeln zu den nachgebildeten Straßenabschnitten und Kreuzungen. Das bedeutet, dass zu jedem Straßenabschnitt hinterlegt ist, aus welcher Richtung in diesen Straßenabschnitt eingefahren bzw. in welche Richtung aus dem Abschnitt herausgefahren werden kann. In der Straßennetz-Datenbank ist Information enthalten, zu welchen Straßenabschnitten Fahrtrichtungsbeschränkungen, wie beispielsweise das Linksabbiegen, Rechtsabbiegen oder ein Einfahrverbot in eine Straße oder zu einer Kreuzung bestehen.In the road network database, the current road network is modeled in the form of nodes, which in the broadest sense correspond to intersections and segments which represent intersection connections. Each segment, as a connection between two nodes, thus constitutes a road section. Further, the road network database includes information on driving directions and turning rules to the simulated road sections and intersections. This means that it is deposited for each road section, from which direction can be retracted in this section of the road or in which direction out of the section can be driven out. The road network database contains information as to which road sections there are directional restrictions, such as turning left, turning right or entering a road or intersection.

Die Navigationskomponente besteht aus einem Routenkalkulator und einem Modul zur Überlappungserkennung von Routen und ist mit der Straßennetz-Datenbank und der Eingabeeinheit zur Nutzereingabe von beispielsweise Zielposition, Zwischenzielen oder Startposition verbunden.The navigation component consists of a route calculator and a module for overlap detection of routes and is connected to the road network database and the input unit for user input of, for example, destination position, waypoints or start position.

Die Darstellungskomponente umfasst ein Modul zur Straßendarstellung und ein Modul zur Routendarstellung und steht mit der Straßennetz-Datenbank, sowie dem Anzeigegerät, auch Anzeigekomponente genannt und der Navigationskomponente in Verbindung.The presentation component includes a road map module and a route presentation module, and communicates with the road network database, as well as the display device, also called a display component, and the navigation component.

Das Modul zur Straßendarstellung, im Folgenden als Straßenmodul bezeichnet, nutzt die in der Straßennetz-Datenbank hinterlegten Kartendaten und zusätzliche Information zu den Routensegmenten, wie Fahrtrichtungs- und Geschwindigkeitsbeschränkungen zur Darstellung des Straßennetzes an der Anzeigekomponente. Das Straßenmodul stellt nach Einschalten des Navigationsgerätes auch dann das Straßennetz um die Position des Navigationsgerät dar, wenn durch den Nutzer keine Routenführung aktiviert wurde. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einer Fahrtroute, kurz Route, eine Kette von Routen-Segmenten verstanden, die das Navigationsgerät basierend auf der Startposition und Zieleingabe des Nutzers berechnet und dem Nutzer des Navigationsgerätes als Fahrempfehlung ausgibt. Bei der Routenberechnung und Routenausgabe an der Anzeigekomponente werden Fahrtrichtungseinschränkungen, Abbiegeregeln und über Rundfunk empfangene Verkehrsmeldungen, die beispielsweise Information zu Straßensperrungen enthalten können, berücksichtigt.The road presentation module, hereinafter referred to as a road module, utilizes the map data stored in the road network database and additional information about the route segments, such as direction and speed restrictions, to represent the road network on the display component. After the navigation device has been switched on, the road module also represents the road network around the position of the navigation device if the route guidance has not been activated by the user. For the purposes of the present invention, a route, or route for short, is understood to mean a chain of route segments which the navigation device calculates based on the start position and destination input of the user and outputs to the user of the navigation device as a driving recommendation. In the route calculation and route output on the display component, heading restrictions, turn-off rules and traffic reports received via broadcasting, which may for example include information about road closures, are taken into account.

Die graphische Darstellung der Routenempfehlung in einer Karte an der Ausgabekomponente ist essentieller Bestandteil der Routenführung durch das Navigationsgerät entlang der berechneten, empfohlenen Route. Je eindeutiger der Routenverlauf an der Anzeigekomponente dargestellt wird, desto schneller kann der Nutzer den Routenverlauf erkennen, sein Fahrverhalten anpassen, schneller reagieren, wird somit weniger vom Verkehrsgeschehen auf der aktuell befahrenen Route abgelenkt und der Fahrkomfort erhöht.The graphical representation of the recommended route in a map at the output component is an essential part of the route guidance by the navigation device along the calculated, recommended route. The more clearly the route is displayed on the display component, the faster the user can recognize the route, adapt his driving behavior, react faster, is thus less distracted from the traffic on the currently traveled route and increases ride comfort.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Erfindung und der Stand der Technik wird nachfolgend anhand von Figuren beschrieben.The invention and the prior art will be described below with reference to figures.

1: Route mit Straßensegmenten und Knotenpunkten 1 : Route with road segments and junctions

2: Linienförmige Darstellung eines Routenverlaufs 2 : Linear representation of a route

3: Flächige Darstellung eines Routenverlaufs 3 : Two-dimensional representation of a route

4: Flächige Darstellung eines Routenverlaufs mit Umrandung 4 : Two-dimensional representation of a route with a border

5: Flächige Darstellung eines Routenverlaufs entsprechend vorliegender Erfindung 5 : Two-dimensional representation of a route according to the present invention

6: schematischer Aufbau des Navigationsgerätes entsprechend vorliegender Erfindung 6 : schematic structure of the navigation device according to the present invention

7: schematischer Ablauf der graphischen Darstellung des Routenaufbaus 7 : schematic sequence of the graphical representation of the route structure

8: Darstellung einer Route bestehend aus Routensegmenten, Knoten und Richtungsänderungswinkeln 8th : Representation of a route consisting of route segments, nodes and direction change angles

9: schematischer Ablauf der Erkennung von Routenüberlappungen 9 : schematic process of detecting route overlaps

10a)–10d): Darstellung einer Route über einer Straßenkarte 10a ) - 10d ): Representation of a route over a road map

1 zeigt eine die logische Form einer Route bestehend aus Knotenpunkten und Straßensegmenten dar. Ein Straßensegment ist bei der Routenberechnung eine geradlinige Verbindung zwischen zwei geographischen Punkten. Die Kreuzungen werden immer durch Knotenpunkte dargestellt, die durch Routensegmente verbunden sind. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten der graphischen Darstellung (2–4) eines Routenverlaufs bekannt. Der Pfeil gibt in den 1–5, 7a–7d die Fahrtrichtung von der Startposition zur Zielposition an. Die linienförmige Darstellung als Routenlinie, entsprechend 2, zählt zu den einfachsten Formen der graphischen Darstellung an einem Navigationsgerät. Eine weitere Möglichkeit der graphischen Darstellung des Routenkörpers und des Routenverlaufs ist aus 3 zu entnehmen. Sie zeigt eine flächige Ausführung des Routenkörpers, auch farbig ausgeführt, um sich an der Anzeigekomponente optisch besser von einer unter der berechneten Route liegenden Straßenkarte abzugrenzen. Um einen Routenverlauf noch kontrastreicher darzustellen wird in 4 die Route mit einer Umrandung versehen, die eine andere Farbe als der Routenkörper haben kann. 1 1 shows the logical form of a route consisting of nodes and road segments. A road segment is a straight-line connection between two geographical points in the route calculation. The intersections are always represented by nodes connected by route segments. From the prior art, various possibilities of graphical representation ( 2 - 4 ) of a route. The arrow is in the 1 - 5 . 7a - 7d the direction of travel from the starting position to the target position. The linear representation as a route line, according to 2 , is one of the simplest forms of graphical representation on a navigation device. Another way of graphing the route body and the route is out 3 refer to. It shows an areal design of the route body, also executed in color, in order to visually distinguish itself better from a road map below the calculated route on the display component. To illustrate a route even more contrasting is in 4 provide the route with a border that may have a different color than the route body.

5 zeigt die Darstellung eines Routenverlauf, auch kurz Route genannt, entsprechend der vorliegenden Erfindung. In 5 wird die Route von der Startposition zur Zielposition mit Umrandung und Routenkörper derart wiedergegeben, dass die Route in der Darstellung an der Anzeigekomponente als sich selbst überlappend erscheint. Diese Art der besonderen Darstellung eines Routenverlaufs am Anzeigegerät des Navigationsgerätes bietet den Vorteil, dass sie immer schnell und übersichtlich zeigt, wenn der Nutzer des Navigationssystems komplizierte Verkehrsmanöver beispielsweise Auffahrten auf eine Autobahn oder Wendemanöver, auszuführen muss oder die Route Routensegmente beinhaltet, für die beispielsweise Abbiegebeschränkungen und oder Fahrtrichtungseinschränkungen bestehen. Es wird durch die hervorgehobene graphische Darstellung erreicht, dass die Rangfolge einer Befahrung von Routensegmenten im Überlappungsbereich an der Anzeigekomponente für den Nutzer schnell erkennbar ist. Diese Darstellung mit Überlappungsbereichen zeigt, welche Routensegmente oder Kreuzungen als nächstes, vor anderen Segmenten befahren werden müssen. Die optimierte graphische Darstellung des überlappenden Routenverlaufs ermöglicht es dem Nutzer des Navigationsgerätes schneller und fehlerreduzierter die korrekte Fahrtrichtung entlang der berechneten Route zu erkennen. Überlappungsbereiche von Routensegmenten, auch überlappender Routenverlauf, im Sinne des vorliegenden Dokumentes bedeutet, dass eine kalkulierte Fahrtroute innerhalb des Anzeigebereiches der Anzeigekomponente einen Routenbereich mindestens zweimal durchquert, eingeschlossen ist auch der Fall, dass sich Routensegmente kreuzen können. Dabei ist es unerheblich, ob dieser Routenbereich eine Kreuzung mehreren Routensegmenten auf gleicher Ebene, oder in verschiedenen Fahrbahnebenen umfasst oder die Benutzung verschiedener Fahrbahnen der gleichen Straße nach einem Wendemanöver beinhaltet. 5 shows the representation of a route, also called route for short, according to the present invention. In 5 the route is reproduced from the start position to the destination position with border and route body such that the route in the representation appears overlapping on the display component as itself. This type of special representation of a route on the display device of the navigation device has the advantage that it always shows quickly and clearly when the user of the navigation system complicated traffic maneuvers, for example, driveways on a highway or turning maneuvers, or the route includes route segments, for example, turn restrictions and or direction of travel restrictions. It is achieved by the highlighted graphical representation that the ranking of a route segment in the overlapping area on the display component for the user is quickly recognizable. This representation with overlapping areas shows which route segments or intersections need to be traveled next to other segments. The optimized graphical representation of the overlapping route profile makes it possible for the user of the navigation device to recognize the correct direction of travel along the calculated route faster and with reduced errors. Overlapping areas of route segments, also overlapping route course, in the sense of the present document means that a calculated route within the display area of the display component traverses a route area at least twice, including the case that route segments can intersect. It is irrelevant whether this route area includes an intersection of several route segments on the same level, or in different levels of lanes, or involves the use of different lanes of the same street after a turning maneuver.

Aus 6 ist der Aufbau des Navigationsgerätes entsprechend der vorliegenden Erfindung zu entnehmen. Zusätzlich zu den bekannten Komponenten eines Navigationsgerätes, wie der Straßennetz-Datenbank 110, der Eingabeeinheit 120, zur Nutzereingabe von Start- und Zielposition, der Anzeigekomponente 170, beispielsweise ein Display zur visuellen Ausgabe einer berechneten Route, umfasst das Navigationsgerät entsprechend der Erfindung eine Navigationskomponente 180 und eine Darstellungskomponente 190. Die Navigationskomponente 180 beinhaltet neben dem Routenkalkulator 130, zur Berechnung einer Route von einer Start- zu einer Zielposition, ein Modul zur Überlappungserkennung 140. Der Routenkalkulator berücksichtigt bei der Berechnung und Aktualisierung der Route beispielsweise über TMC empfangene Verkehrsmeldungen, die Verkehrshindernisse, wie Staus und Straßensperrungen betreffen können, sowie Information beispielsweise zu Fahrtrichtungsbeschränkungen oder Einfahrtsbeschränkungen die in der Straßenkarten-Datenbank 110 hinterlegt sind. Der Routenkalkulator 130 liefert dem Modul zur Überlappungserkennung 140 auf der Basis der berechneten Route eine Liste mit Routensegmenten, die sich aus den einzelnen zu befahrenden Segmenten der Route von der Startposition zur Zielposition ergibt.Out 6 the structure of the navigation device according to the present invention can be seen. In addition to the known components of a navigation device, such as the road network database 110 , the input unit 120 , for user input of start and finish position, the display component 170 For example, a display for visually outputting a calculated route, the navigation device according to the invention comprises a navigation component 180 and a presentation component 190 , The navigation component 180 includes next to the route calculator 130 for calculating a route from a start to a destination position, a module for overlap detection 140 , The route calculator takes into account, for example, traffic messages received via TMC in the calculation and updating of the route, which may concern traffic obstructions such as traffic jams and road closures, as well as information on, for example, travel restrictions or entry restrictions in the road map database 110 are deposited. The route calculator 130 provides the module for overlap detection 140 on the basis of the calculated route, a list of route segments resulting from the individual segments of the route to be traveled from the starting position to the destination position.

Die Empfangseinheit zum Empfang von Verkehrsmeldungen, sowie die Positionserkennungseinheit zur Erkennung der aktuellen Position des Navigationsgerätes werden zur Wahrung der Übersichtlichkeit nicht in den Figuren dargestellt.The receiving unit for receiving traffic reports, as well as the position detection unit for detecting the current position of the navigation device are not shown in the figures for the sake of clarity.

Das Modul zur Überlappungserkennung 140, im weiteren als Überlappungsmodul 140 bezeichnet, prüft die vom Routenkalkulator 130 berechnete Route daraufhin, ob sie sich in ihrem Verlauf selbst überlappt oder kreuzt, dass heißt im Routenverlauf wird nach Überlappungsbereichen der Route mit sich selbst gesucht. Als Ergebnis dieser Überprüfung generiert das Überlappungsmodul 140 eine Liste mit überlappungsfreien Routensegmenten und Steuerinformation für das Darstellungsmodul 150. Mit der Steuerinformation und der Liste überlappungsfreier Routensegmente stellt das Überlappungsmodul 140 dem Modul der Routendarstellung 150 Mittel zur hervorgehobenen graphischen Darstellung der berechneten Route mit Überlappungsbereichen an der Anzeigekomponente 170 zur Verfügung. Das Navigationsgerät entsprechend der vorliegenden Erfindung verfügt mit der Navigationskomponente 180 und der Darstellungskomponente 190 besondere Vorrichtungen, die anhand einer Winkelbetrachtung der Routensegmente zueinander und einem Schwellwert eine Überlappung oder Überlagerung der befahrenen Route mit sich selbst erkennen und die optimierte, hervorgehobene graphische Darstellung von Überlappungsbereichen ermöglichen. Bei dieser Art der graphischen Darstellung der berechneten Route überlagern Routensegmente die zuerst befahren werden solche, die später befahren werden, wie in 5 ersichtlich, unabhängig von einer realen Ebene in der sich die Routenabschnitte befinden. Zu weiteren Möglichkeiten der graphischen Darstellung von Routensegmenten, die zuerst zu befahren sind, zählen beispielsweise eine gestrichelte, unterbrochene Darstellung der Umrandung des Routenkörpers oder des gesamten überlappenden Routensegmentes und das Einfügen und Aktualisieren von Fahrtrichtungspfeilen im Routenkörper. Durch eine exponierte Darstellung von überlappenden Routensegmenten ist der Nutzer des Navigationsgerätes in der Lage schnell und ohne langwierige Ablenkung vom Geschehen auf der Straße zu erkennen, welche Routensegmente zuerst befahren werden müssen und welche später.The module for overlap detection 140 , furthermore as an overlap module 140 designates, checks the route calculator 130 calculated route determines whether it overlaps or intersects itself during its course, ie in the course of the route it searches for overlapping areas of the route with itself. As a result of this check generates the overlap module 140 a list of overlap-free route segments and control information for the presentation module 150 , With the control information and the list of overlap-free route segments, the overlap module provides 140 the module of the route representation 150 Means for highlighting the calculated route with overlapping areas at the display component 170 to disposal. The navigation apparatus according to the present invention has the navigation component 180 and the presentation component 190 special devices, which recognize on the basis of an angle view of the route segments to each other and a threshold overlap or overlay of the traveled route with itself and allow the optimized, highlighted graphical representation of overlapping areas. In this type of graphical representation of the calculated route, route segments which are first traveled are superimposed on those which will be used later, as in 5 apparent, regardless of a real level in which the route sections are located. Other possibilities of graphical representation of route segments to be traveled first include, for example, a dashed, broken representation of the outline of the route body or the entire overlapping route segment and the insertion and updating of directional arrows in the route body. Through an exposed representation of overlapping route segments, the user of the navigation device is able to quickly and without lengthy distraction from what is happening on the road to recognize which route segments must be traveled first and which later.

In den 7a) bis 7d) wird schematisch gezeigt, wie das Modul zur Routendarstellung 150 die vom Routenkalkulator 130 berechnete Route unter Verwendung der Information zu überlappungsfreien Routensegmenten vom Überlappungsmodul 140 aufbaut. Aus dem technischen Hintergrund ist bekannt, dass zuerst die gesamte Umrandung einer flächigen Route berechnet, gezeichnet und am Ende der Routenkörper eingefügt wird. Im Gegensatz dazu, wird bei der vorliegenden Erfindung die Route in Abschnitte zerlegt. Von entscheidender Bedeutung ist, dass die Zerlegung in überlappungsfreie Abschnitte, auch als Segmente bezeichnet, erfolgt. Bei der vorliegenden Erfindung werden aufeinanderfolgende überlappungsfreie Routensegmente gezeichnet. Diese Erkennung und Zerlegung führt das Modul zur Überlappungserkennung 140 aus. Für diese einzelnen, überlappungsfreien Routenabschnitte wird, von der Zielposition der Route ausgehend, jeweils die Umrandung und der Routenkörper berechnet und vom Modul der Routendarstellung 150 graphisch dargestellt. In 7a) wird von der Zielposition und nicht von der Startposition aus, somit entgegen der Fahrtrichtung, zuerst die Umrandung der Route berechnet und dargestellt, im Anschluss daran folgt in 7b) das Einfügen des Routenkörpers zum ersten Routensegment von der Zielposition aus gesehen. In 7c) wird die an das vorhergehenden Segment angrenzende Umrandung eingefügt und in 7d) der Routenkörper, das wird so lange wiederholt bis ausgehend von der Zielposition der Routenverlauf bis zur Startposition erreicht und am Anzeigegerät 170 ausgegeben wird. Durch diese Vorgehensweise wird erreicht, dass die Routensegmente der berechneten Route, die zuerst befahren werden sollen hervorgehoben, beispielsweise über denen liegen, die später befahren werden. Die Erkennbarkeit der Reihenfolge der Befahrung der einzelnen Routensegmente wird verbessert.In the 7a ) to 7d ) is shown schematically as the module for route presentation 150 the from the route calculator 130 calculated route using information about overlapping route segments from the overlap module 140 builds. From the technical background it is known that first the entire border of a flat route is calculated, drawn and inserted at the end of the route body. In contrast, in the present invention, the route is divided into sections. Of crucial importance is that the decomposition takes place in non-overlapping sections, also referred to as segments. In the present invention, successive overlap-free route segments are drawn. This detection and decomposition leads the module to overlap detection 140 out. For these individual, overlap-free route sections, starting from the destination position of the route, in each case the border and the route body are calculated and from the module of the route representation 150 shown graphically. In 7a ) is calculated from the target position and not from the starting position, thus contrary to the direction of travel, first the outline of the route and displayed, then follows in 7b ) inserting the route body to the first route segment from the target position. In 7c ) the border adjacent to the previous segment is inserted and in 7d ) of the route body, this is repeated until reaching from the target position of the route to the start position and on the display device 170 is issued. This procedure ensures that the route segments of the calculated route that are to be traveled first are highlighted, for example, above those that will be used later. The recognizability of the order of the driving of the individual route segments is improved.

In den 10a) bis 10d) werden ein berechneter Routenverlauf mit einem Überlappungsbereich über einer darunterliegenden Straßenkarte dargestellt, wie sie im Sinne der vorliegenden Erfindung an der Anzeigekomponente 170 dem Nutzer des Navigationsgerätes ausgegeben werden. Der Routenverlauf entspricht einer Blockumfahrung, deren Verlauf durch ein Straßenverkehrszeichen in 10a) vorgegeben ist. Aus den Figuren ist erkennbar, dass sich die Darstellung des Routenverlaufs während des Abfahrens der Route ändert. 10a) zeigt den kompletten Routenverlauf über die Straßenkarte gelegt. Der Bereich, der zuerst befahren werden soll, ist graphisch hervorgehoben, dieser wird vom Modul zur Routendarstellung 150 über dem, später zu befahrenden, Routenabschnitt liegend dargestellt. In 10b) ist ersichtlich, dass die Route in Fahrtrichtung weiter abgefahren wird, bereits abgefahrene Bereiche werden im Anzeigebereich nicht mehr dargestellt, der Überlappungsbereich ist noch erkennbar.In the 10a ) to 10d ), a calculated route course with an overlap area over an underlying road map is shown, as in the context of the present invention on the display component 170 be issued to the user of the navigation device. The route corresponds to a block bypass whose course is indicated by a road sign in 10a ) is given. It can be seen from the figures that the representation of the route course changes during the course of the route. 10a ) shows the complete route over the road map. The area to be traveled first is graphically highlighted, this is used by the module for route display 150 above the, to be traveled later, route section lying. In 10b ) it can be seen that the route continues to travel in the direction of travel, already worn areas are no longer displayed in the display area, the overlapping area is still recognizable.

Größere Bereiche, der vom Modul zur Straßendarstellung 160 generierten Straßenkarte, werden unter dem Routenverlauf sichtbar nach dem Abfahren der Route sichtbar. Ab 10c) wird ersichtlich, dass kein Überlappungsbereich mehr dargestellt wird, da keine Überlappung des Routenverlauf mehr vorliegt. 10d) zeigt den Bereich der Route, der zuletzt abgefahren wird. Ändert sich der Routenverlauf nicht, ist bei der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft, dass die Überlappungsbereiche des Routenverlaufs nur einmal berechnet werden müssen.Larger areas of the module for street presentation 160 generated road map, are visible under the route history visible after the departure of the route. From 10c ) it becomes apparent that no overlapping area is displayed any longer, as there is no longer an overlap of the route. 10d ) shows the area of the route that is being traveled last. If the course of the route does not change, it is particularly advantageous in the present invention that the overlapping areas of the route course need only be calculated once.

8 zeigt einen vom Routenkalkulator 130 berechneten Routenverlauf von einer Startposition zu einer Zielposition und deren Zerlegung in Routensegmente A1 bis A6. Ausgangspunkt für eine Zerlegung der Route in überlappungsfreie Routenabschnitte A1 bis A6 ist die Routensegmentliste. Daten der Routensegmentliste erhält das Modul zur Überlappungserkennung 140 vom Routenkalkulator 130. Der intuitive Weg diese Zerlegung zu berechnen, besteht darin, die Straßensegmente der Route jeweils paarweise auf die Lage und Entfernung zueinander zu untersuchen und somit Überschneidungen im Routenverlauf zu erkennen. Aber dieses Vorgehen hätte eine Rechenlaufzeit zur Folge, die quadratisch mit der Anzahl der Routensegmente ansteigt, was insbesondere im Bereich für den beschriebenen Anwendungsfall, der Navigationstechnik, einen zu hohen Berechnungsaufwand darstellt. Im Zuge der vorliegenden Erfindung wird deshalb eine andere Möglichkeit beschrieben, wie das Modul zur Überlappungserkennung 140 Bereiche im Routenverlauf erkennt, bei der sich die Richtung der einzelnen Routensegmente so stark ändert, dass eine Überlappung der Route mit sich selbst wahrscheinlich ist und das Anzeigegerät 170 des Navigationsgerätes so steuert, dass die Übersichtlichkeit der visuellen Anzeige des Routenverlaufs erhöht wird. 8th shows one from the route calculator 130 calculated route course from a start position to a destination position and their decomposition into route segments A1 to A6. The starting point for a decomposition of the route into overlap-free route sections A1 to A6 is the route segment list. Data of the route segment list receives the module for overlap recognition 140 from the route calculator 130 , The intuitive way to calculate this decomposition is to examine the road segments of the route in pairs on the location and distance to each other and thus to detect overlaps in the route. But this approach would result in a computing time that increases quadratically with the number of route segments, which is too high, especially in the area for the application described, the navigation technology Calculation effort represents. In the course of the present invention, therefore, another possibility is described, such as the module for overlap detection 140 Detects areas in the route, where the direction of the individual route segments changes so much that it is likely that the route overlaps with itself and the display device 170 controls the navigation device so that the clarity of the visual display of the route is increased.

Aneinander angrenzende Routensegmente bilden in ihrem gemeinsamen Knotenpunkt Richtungsänderungswinkel, wie der in 8 von den Routensegmenten A2, A3 gebildete. Diese Richtungsänderungswinkel, auch kurz Winkel genannt, spiegeln die relative Richtungsänderung aufeinanderfolgender Routensegmente, wie beispielsweise in 8 die von A2 zu A3 wieder.Adjacent route segments form direction change angles in their common node, such as in FIG 8th formed by the route segments A2, A3. These directional change angles, also referred to as angles, reflect the relative change in direction of successive route segments, such as in 8th those from A2 to A3 again.

9 zeigt, wie das Modul zur Überlappungserkennung 140 die Bestimmung überlappungsfreier Routensegmente, als ein Merkmal der Erfindung, vornimmt. Die Route, von der Startposition zur Zielposition, die vom Routenkalkulator 130 berechnet wurde, besteht aus n Routensegmenten, beispielsweise A1, A2, A3, ... A6 für n = 6 und den entsprechenden Knotenpunkten. Routensegmente sind Straßensegmente, welche Bestandteil einer zu befahrenden Route sind. Jedes Routensegment ist unter anderem durch die geographische Lage, Länge und Richtung gekennzeichnet und kann als Vektor durch seine Länge und seine Richtung dargestellt werden. 9 shows how the module for overlap detection 140 the determination of non-overlapping route segments as a feature of the invention. The route, from the start position to the destination position, that of the route calculator 130 is calculated, consists of n route segments, for example A1, A2, A3, ... A6 for n = 6 and the corresponding nodes. Route segments are road segments which are part of a route to be traveled. Each route segment is characterized among other things by the geographical position, length and direction and can be represented as a vector by its length and its direction.

Information zur berechneten Route, dem Routenverlauf und insbesondere die Routensegmentliste wird vom Routenkalkulator 130 generiert und stellt den Ausgangspunkt für die nachfolgenden Untersuchungen dar.Information about the calculated route, the itinerary and in particular the route segment list is provided by the route calculator 130 generates and represents the starting point for the following investigations.

Es werden ein Startindex s, ein Laufindex i und ein Laufindex j eingeführt. Der Startindex s markiert das Segment, als Startsegment, von dem aus das Modul zur Überlappungserkennung 140 die Untersuchung des Routenverlaufs, hinsichtlich Überlappungen beginnt. Im Verlauf der Ermittlung von Überlappungsbereichen können auch andere Segmente als das erste Segment der Routensegmentliste zum Startsegment werden. Das Überlappungsmodul 140 untersucht den Routenverlauf hinsichtlich Überlappungen der Routensegmente mithilfe einer Berechnung von Richtungsänderungswinkeln, die sich aus Lage der Routensegmente zueinander ergeben. Das in einem aktuellen Schritt betrachtende Routensegment und die somit zu berechnenden Richtungsänderungswinkel gibt der Laufindex i an. Der zweite Laufindex j läuft für jedes i neu vom Startsegment As bis Routensegment Ai. Der Laufindex j gibt an, mit welchen vorangegangenen Routensegmenten Aj eine Winkelbetrachtung bezüglich dem Routensegment Ai vom Überlappungsmodul 140 durchgeführt werden muss. Beispielsweise setzt das Überlappungsmodul 140 nach dem Start der Erkennung überlappungsfreier Routensegmente den Startindex s auf das erste Segment der Routensegmentliste A1, es wird so als Startsegment As gekennzeichnet. Die Winkelbetrachtung beginnt in diesem Fall mit dem zweiten Segment des Routenverlaufs.A start index s, a running index i and a running index j are introduced. The start index s marks the segment, as a start segment, from which the module for overlap recognition 140 the investigation of the route history, with regard to overlaps, begins. In the course of determining overlapping areas, segments other than the first segment of the route segment list can also become the start segment. The overlap module 140 Examines the routing of overlaps of the route segments using a calculation of directional angles resulting from the location of the route segments. The route segment to be considered in a current step and the direction change angles to be calculated thus indicate the running index i. The second run index j runs for each i new from the start segment As to the route segment Ai. The running index j indicates with which previous route segments Aj an angle consideration with respect to the route segment Ai from the overlap module 140 must be performed. For example, the overlap module sets 140 after the start of the detection of overlapping-free route segments the start index s on the first segment of the route segment list A1, it is so marked as start segment As. The angle consideration starts in this case with the second segment of the route.

In einem weiteren Schritt wird der Laufindex i, der vom Startsegment ausgehend die fortschreitenden Segmente bezeichnet, zum Beispiel auf das vierte Segment A4 der Routensegmentliste gesetzt. Das heißt, A4 ist das aktuell betrachtete Routensegment. Das Modul der Überlappungserkennung 140 berechnet in diesem Fall alle Winkel, welche die Routensegmente zwischen dem Startsegment As und dem Segment Ai – 1, für diesen Fall bis Routensegment A3, mit dem aktuellen Routensegment A4 einnehmen. Ist nur einer der berechneten Winkel größer als ein Schwellwert um 180°, werden alle Routensegmente bis einschließlich A3, überlappungsfrei betrachtet und als solche für das Modul zur Routendarstellung 150 markiert. Die Routensegmente bis einschließlich A3, welche als überlappungsfrei gekennzeichnet werden von den weiteren Untersuchungen ausgeschlossen.In a further step, the running index i, which designates the progressive segments starting from the starting segment, is set, for example, to the fourth segment A4 of the route segment list. That is, A4 is the currently considered route segment. The module of overlap detection 140 In this case, it calculates all the angles which occupy the route segments between the start segment As and the segment Ai-1, in this case up to the route segment A3, with the current route segment A4. If only one of the calculated angles is larger than a threshold value of 180 °, all the route segments up to and including A3 are considered overlap-free and as such for the module for route display 150 marked. The route segments up to and including A3, which are marked as overlap-free, are excluded from further investigations.

Der neue Startindex s wird im nachfolgenden Schritt vom Überlappungsmodul 140 auf das Routensegment A4 gesetzt und die Untersuchung des Routenverlaufs bis zum Erreichen des letzten Routensegmentes wiederholt.The new start index s is the overlap module in the next step 140 set to the route segment A4 and repeated the investigation of the route until reaching the last route segment.

Somit wird die Überlappungsfreiheit vom Routenverlauf durch das Modul zur Überlappungserkennung 140 derart ermittelt, dass ausgehend vom zweiten Routensegment A2, für jedes Routensegment der Richtungsänderungswinkel bestimmt wird, den dieses Segment mit allen vorangegangenen einnimmt. Übersteigt nur einer dieser Winkel einen Schwellwertbereich um 180°, wird angenommen, dass die resultierende Richtungsänderung der aufeinanderfolgenden Routensegmente zueinander betrachtet, so groß geworden ist, dass eine Überlappung der Route mit sich selbst an diesem Punkt wahrscheinlich ist.Thus, the overlap freedom of the route through the module for overlap detection 140 determined such that starting from the second route segment A2, for each route segment of the direction change angle is determined, which occupies this segment with all the preceding. If only one of these angles exceeds a threshold range by 180 °, it is assumed that the resulting change in direction of the successive route segments to one another has become so great that an overlap of the route with itself at this point is probable.

Dieser Vorgang wird so lange durchgeführt bis alle Routensegmente An betrachtet wurden. Als Ergebnis wird vom Modul zu Überlappungserkennung 140 eine Information zu überlappungsfreien Routenabschnitten generiert, diese Information wird zur Steuerinformation für das Modul zur Routendarstellung 150. Das Routendarstellungsmodul 150 stellt den Verlauf der berechneten Route mit seinen überlappungsfreien und überlappenden Bereichen im Anzeigenbereich des Anzeigegerätes 170 über einer Straßenkarte dar, die das Modul zur Straßenkartendarstellung 160 mithilfe der Straßenkartendatenbank generiert.This process is carried out until all route segments An have been considered. As a result, the module turns into overlap detection 140 generates information about overlap-free route sections, this information becomes the control information for the module for route presentation 150 , The route presentation module 150 represents the course of the calculated route with its overlap-free and overlapping areas in the display area of the display device 170 above a road map representing the module for road map presentation 160 generated using the road map database.

Mit der beschriebenen Vorgehensweise wird nicht nur eine bessere Darstellung des Routenverlaufs in den Bereichen erreicht, in denen sich die Route in der Darstellung selbst kreuzt, wie beispielsweise beim Befahren einer Blockumfahrung, sonders es wird auch die Laufzeit der Berechnung verkürzt. With the described procedure not only a better representation of the route course is achieved in the areas in which the route crosses in the representation itself, such as when driving on a block bypass, but it is also the term of the calculation is shortened.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Laufzeit der Berechnung weiter reduziert werden. Die dafür zugrunde liegende Annahme besagt, dass der Winkel zwischen zwei nicht unmittelbar benachbarten Segmenten dem akkumulierten Winkeln aller dazwischen liegenden Segmente entspricht. Somit können die Winkel zwischen den einzelnen Segmenten zwischengespeichert und iterativ akkumuliert werden. Für eine gegebene Route aus n Segmenten sind daher anstelle von (n·n) nur eine Anzahl von (n – 1) Winkelberechnungen notwendig.In a further embodiment of the present invention, the running time of the calculation can be further reduced. The underlying assumption is that the angle between two non-immediately adjacent segments corresponds to the accumulated angles of all intervening segments. Thus, the angles between the individual segments can be cached and iteratively accumulated. For a given route of n segments, therefore, instead of (n * n), only a number of (n-1) angle calculations are necessary.

Eine überlappende Route könnte auch ohne Berechnung der Überlappung von Routensegmenten anhand der Richtungsänderung dargestellt werden, indem jedes Routensegment für sich als ein überlappungsfreier Routenabschnitt interpretiert wird. Das könnte jedoch Auswirkungen auf die Qualität der Darstellung der Überlappungsbereiche haben.An overlapping route could also be represented without calculating the overlap of route segments based on the directional change by interpreting each route segment as an overlap-free route section. However, this could have an impact on the quality of the representation of the overlapping areas.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10349542 A1 [0003]
DE 102006002741 A1 [0004]
DE 102007029651 A [0005]

Claims

Navigation device which comprises a navigation component with means for calculating routes, a presentation component for graphically representing a route consisting of route segments, from a start to a destination position and a display component with a display area for visually outputting a route course, characterized in that the navigation component additionally a module for overlap detection comprises, in order to allow a simple and quick recognition of the route course at overlapping areas and to generate for the display component control information for the particular graphical display of the route course at the overlapping areas.

Navigation device according to claim 1, wherein the control information of the presentation component allows a special graphical representation of the route in overlapping areas such that the first-traveled route segments are emphasized over the later traveled in the display area of the display component.

Navigation device according to claim 2, in which the particular graphical representation of the course of the route in overlapping areas is that in the display area of the output component the route segments to be traveled first are represented differently than the route segments to be traveled later.

Navigation device according to claim 2, wherein the highlighted graphical representation of the route course in overlapping areas is that regardless of a real level in the terrain, the first-traveled route segments in the representation are superimposed on the later traveled.

Navigation device according to claim 1, wherein the module for overlap detection determines an overlap of route segments based on a change in direction of successive route segments.

Navigation device according to claim 5, wherein the module for overlap detection performs the change of direction based on direction change angles, which are formed by successive route segments.

Navigation device according to claim 6, wherein the module for overlap detection makes the change of direction based on direction change angles, which are formed by successive route segments and such route segments as overlapping-free, which fall below a threshold for direction change angle.

Navigation device according to claim 7, wherein the threshold for direction change angle is in a range around 180 °.

Navigation device according to claim 2, wherein the module for route representation, the graphical representation of the route, based on the control information of the module of the overlap detection is such that the module for route representation contrary to the route builds a route bordering at least one route segment and inserts a route body of the route segment.

A method of graphically displaying overlapping regions of a route route computed route segment route in an output component display region, wherein an overlap detection module in a navigation component determines overlapping regions and generates control information that uses a presentation component to highlight the overlap regions of the itinerary.

A method for graphically displaying overlapping areas as claimed in claim 10, wherein the presentation component obtains the highlighted graphical representation of the route history in overlapping areas by superimposing first-traveled route segments in the representation of the later traveled independently of a real-estate terrain.

A method of graphically displaying overlapping areas as claimed in claim 10, wherein the presentation component achieves a ranking of passing route segments in the overlap area on the display component through the highlighted graphical representation.