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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur dreidimensionalen Darstellung einer Umgebung mit Objekten auf einem Display eines Navigationssystems, wobei die Umgebung auf Informationen einer zweidimensionalen Umgebungskarte basiert, welche Umgebungskarte Objektgrundflächen umfasst, und wobei Objekte auf den Objektgrundflächen angeordnet dargestellt werden, wobei die Darstellung der Objekte auf Zusatzinformationen basiert.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
DE 10 2006 013 299 A1 ist ein Verfahren zur dreidimensionalen Darstellung einer Umgebung mit Objekten auf dem Display eines Navigationssystems bekannt. Die Objekte werden durch Gebäude gebildet, und es wird beschrieben, dass mit sogenannten frei verfügbaren OpenStreetMap-Daten die Umgebung zunächst zweidimensional dargestellt wird. Die zweidimensionale Umgebungskarte umfasst Objektgrundflächen, auf denen Objekte, beispielsweise Häuser, durch einen Betrachter in die Objektgrundflächen hinein interpretiert werden können. Beispielsweise können die Objektgrundflächen angrenzend an eine Straße dargestellt werden, auf der ein Fahrzeug fährt und in dem das Navigationssystem aufgenommen ist. Um eine dritte Dimension, nämlich eine Höhendimension, zur zweidimensionalen Umgebungskarte hinzuzufügen, werden Zusatzinformationen benötigt, die in den OpenStreetMap-Daten jedoch nicht vorhanden sind.
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Um beispielsweise Objekte mit einer Textur und einer Höhe authentisch darzustellen, müssen die Zusatzinformationen beispielsweise auf einem Datenträger oder über eine Netzwerkverbindung an das Navigationssystem zur Verfügung gestellt werden. Für eine preiswerte, einfache Ausgestaltung eines Navigationssystems, das eine dreidimensionale Umgebungskarte zur Darstellung im Display bereitstellt, wäre es folglich wünschenswert, auf die häufig käuflich zu erwerbenden Zusatzinformationen für ein Navigationssystem verzichten zu können.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur dreidimensionalen Darstellung einer Umgebung auf dem Display eines Navigationssystems zu schaffen, das eine vereinfachte Bereitstellung von Zusatzinformationen zur dreidimensionalen Darstellung von Objekten in der Umgebung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, einem Navigationssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7, einem Computerprogramm gemäß Anspruch 9 und einem Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 10 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Zusatzinformationen aus den Eigenschaften der Objektgrundflächen abgeleitet werden.
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Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, die Zusatzinformationen über die Objekte, beispielsweise über die Objekttextur und/oder die Objekthöhe, basierend auf den Eigenschaften der Objektgrundflächen mit einer hinreichenden Genauigkeit zu bestimmen. Wie ein Objekt, beispielsweise ein Gebäude, hinsichtlich der Objekttextur, der Fassade, der Anzahl der Stockwerke und insbesondere der Objekthöhe, jedoch auch hinsichtlich des Objektdaches und dergleichen, beschaffen ist, kann nur durch eine Einzelinformation für jedes Objekt authentisch erfasst werden. Um eine Möglichkeit zu schaffen, diese Einzelinformationen für jedes Objekt nicht als Zusatzinformation bereitstellen zu müssen, sieht die Erfindung vor, basierend auf den Eigenschaften der Grundflächen die Beschaffenheit der Objekte wenigstens annähernd abzuschätzen und im Display als dreidimensionale Struktur darzustellen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Zusatzinformationen zur Darstellung der Objekte nicht aus externen Datenquellen benötigt werden, und es kann ein Navigationssystem mit einem Display betrieben werden, das lediglich öffentlich zugängliche, kostenlose OpenStreetMap-Daten verwendet, und trotzdem können Objekte auf den Objektgrundflächen pseudodreidimensional dargestellt werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Ableitung der Zusatzinformationen aus den Eigenschaften der Objektgrundflächen unter Berücksichtigung einer Wahrscheinlichkeit möglicher Objekteigenschaften wie beispielsweise Objekttexturen und/oder möglicher Objekthöhen der Objekte vorgenommen werden. Die Wahrscheinlichkeit bestimmt sich aus einer Anzahl von Faktoren, mit denen das Objekt in seiner Textur und/oder seiner Höhe, beispielsweise auch mit einer abschätzbaren Anzahl der Stockwerke oder seiner Dachform, bestimmt wird. Im Ergebnis wird das Objekt mit Eigenschaften dargestellt, die nach Auswertung der Eigenschaften der Objektgrundfläche am wahrscheinlichsten ist.
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Beispielsweise betreffen die Eigenschaften der Objektgrundflächen den Standort der Objekte. Der Standort der Objekte kann beispielsweise durch eine örtliche Nähe zu einer Stadt oder zu einem Stadtkern bestimmt sein, oder der Standort der Objekte befindet sich eher in einer ländlichen Umgebung. Mit dem Standort der Objektgrundfläche kann bereits eine Wahrscheinlichkeit bestimmt werden, wie das Objekt, das auf der Objektgrundfläche steht, beschaffen ist. Beispielsweise ist es wahrscheinlich, dass ein Objekt in einer Großstadt mehrere Stockwerke aufweist, wohingegen ein Objekt auf dem Lande, beispielsweise jedoch in einer Wohnsiedlung, eher als Einfamilienhaus ausgeführt ist.
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Weiterhin können die Eigenschaften der Objektgrundflächen die örtliche Nähe der Objektgrundflächen zueinander umfassen, insbesondere kann der Abstand der Objektgrundflächen zueinander berücksichtigt werden. Weisen die Objektgrundflächen einen großen Abstand zueinander auf, ist eher eine private, beispielsweise anderthalbgeschossige Bauweise der Objekte wahrscheinlich. Liegen die Objektgrundflächen nahe beieinander oder grenzen sogar aneinander an, ist eine mehrgeschossige Bauweise der Objekte wahrscheinlich. Folglich können mit der Eigenschaft der Objektgrundflächen hinsichtlich der örtlichen Nähe zueinander bereits mit hoher Wahrscheinlichkeit die Eigenschaften der Objekte hinsichtlich des Erscheinungsbildes bestimmt werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Eigenschaften der Objektgrundflächen die örtliche Nähe der Objektgrundflächen zu Flächen umfassen die von Fahrzeugen befahren werden können, insbesondere zu Straßen und/oder zu Plätzen, wobei insbesondere die Art der Straßen als Eigenschaft der an diese angrenzenden Objektgrundflächen berücksichtigt wird. Beispielsweise kann angenommen werden, dass an einer Schnellstraße oder sogar an einer Autobahn keine frei stehenden Privathäuser auf den Objektgrundflächen vorhanden sind, jedoch ist ebenso anzunehmen, dass in einer ländlichen Umgebung auf den Objektgrundflächen in Abhängigkeit der Art der Straße keine Hochhäuser auf den Objektgrundflächen vorhanden sind. Somit kann auch die Art der Straße, beispielsweise die Straßenkategorie Autobahn, Schnellstraße, Bundesstraße, Landstraße oder Kommunalstraße, als Kriterium zur Bestimmung der Objekte herangezogen werden, die auf den jeweiligen Objektgrundstücken angrenzend an die Straße stehen.
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Ein weiteres wesentliches Kriterium der Eigenschaften der Objektgrundflächen betrifft den Grundriss der Objektgrundflächen. In Abhängigkeit eines Grundrisses einer Objektgrundfläche kann die Form eines Hauses auf der Objektgrundfläche mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit vorausgesagt werden, und das Objekt kann mit den vorausbestimmten Eigenschaften auf der Objektgrundfläche stehend dargestellt werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner gelöst durch ein Navigationssystem mit einem Display zur dreidimensionalen Darstellung einer Umgebung mit Objekten, wobei die Umgebung auf Informationen einer zweidimensionalen Umgebungskarte basiert und wobei die Umgebungskarte Objektgrundflächen umfasst, und wobei die Objekte auf den Objektgrundflächen angeordnet darstellbar sind, wobei die Darstellung der Objekte auf Zusatzinformationen basiert. Erfindungsgemäß zeichnet sich das Navigationssystem durch ein Bestimmungsmodul zur Ableitung der Zusatzinformationen aus den Eigenschaften der Objektgrundflächen aus. Im Bestimmungsmodul kann ein Bestimmungsalgorithmus ablaufen, mit dem aus den Eigenschaften der Objektgrundflächen die Darstellung der Objekte auf den jeweiligen Objektgrundflächen bestimmt wird. In den Bestimmungsalgorithmus fließen dabei die beispielhaft aufgeführten Kriterien des Standortes der Objektgrundflächen, insbesondere die örtliche Nähe der Objektgrundflächen zu einer Stadt und/oder zu einem Stadtkern, die Nähe der Objektgrundflächen zueinander, die Nähe der Objektgrundflächen zu einer Straße oder zu einem Platz, insbesondere in Abhängigkeit der Art der Straße, oder der Grundriss der Objektgrundfläche ein.
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Insbesondere der Standort der Objektgrundfläche in Bezug auf eine Stadt und/oder einen Stadtkern kann mit vorhandenen Mitteln eines Navigationssystems bestimmt werden, beispielsweise mit einer GPS-Ortsbestimmung, mit der der Abstand zu einem Stadtkern leicht bestimmt werden kann. Auch der Grundriss der Objektgrundflächen und der Abstand der Objektgrundflächen zueinander können mit dem Bestimmungsmodul auf einfache Weise bestimmt werden.
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Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens der vorbeschriebenen Art durchzuführen, insbesondere wenn das Computerprogramm mit einem Bestimmungsmodul eines Navigationssystems der vorstehend beschriebenen Art ausgeführt wird.
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Auch betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, das auf einem computerbasierten Datenträger gespeichert sein kann oder das als Downloadpaket bereitgestellt werden kann, um die Schritte des vorstehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder einem Navigationsgerät der vorstehend beschriebenen Art ausgeführt wird.
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BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine zweidimensionale Darstellung einer Umgebung mit Objektgrundflächen und
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2 eine dreidimensionale Darstellung einer Umgebung mit Objekten, die auf Objektgrundflächen angeordnet sind.
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1 zeigt eine zweidimensionale Darstellung einer Umgebung, wie diese auf dem Display eines Navigationsgerätes angezeigt werden kann. Die Umgebung umfasst eine Anzahl von Objektgrundflächen 11, die in der Darstellung lediglich farblich hervorgehoben sind und einen Grundriss aufweisen. Beispielhaft zeigt die Darstellung ferner Straßen 14 und einen Platz 15. Dabei ist erkennbar, dass die Objektgrundflächen 11 voneinander zu unterscheiden sind, und es sind rechteckige, mehreckige oder eher länglich ausgeführte Objektgrundflächen 11 gezeigt. Beispielsweise sind Objektgrundflächen 11 gezeigt, die ein Karree bilden, und das Karree weist einen Innenbereich auf, der aus der Objektgrundfläche 11 ausgenommen ist. Somit können die Objektgrundflächen 11 mit verschiedenen Eigenschaften bewertet werden, sodass aus den Eigenschaften der Objektgrundflächen 11 abgeleitet werden kann, welche Art von Objekten auf den Objektgrundflächen 11 errichtet sein können.
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Das Navigationssystem, welches die gezeigten Objektgrundflächen 11 in einem Display darstellt, ermöglicht auf bekannte Weise eine Standortbestimmung. Die gezeigte zweidimensionale Darstellung der Umgebung mit den Objektgrundflächen basiert dabei auf OpenStreetMap-Daten, wie diese öffentlich frei verfügbar sind. Die OpenStreetMap-Daten umfassen beispielsweise Informationen über die Straße 14 oder den Platz 15, und es kann eine Kategorie für die Straße 14 hinterlegt sein, ob es sich beispielsweise um eine Fernstraße, eine Bundesstraße oder eine kommunale Straße handelt.
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Erfindungsgemäß werden die Zusatzinformationen, die notwendig sind um Objekte in ihren Eigenschaften darzustellen, beispielsweise hinsichtlich einer Objekttextur und/oder einer Objekthöhe, aus den öffentlich verfügbaren Eigenschaften der Objektgrundflächen 11 abgeleitet, wie in 2 näher gezeigt.
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2 zeigt hierzu eine dreidimensionale Darstellung einer Umgebung mit Objekten 10, die auf Objektgrundflächen 11 angeordnet sind. Die dreidimensionale Darstellung basiert zunächst auf einer zweidimensionalen Umgebungskarte, die beispielsweise auf den Daten einer OpenStreetMap-Datei beruht, und die zweidimensionale Umgebungskarte ist als pseudodreidimensionale Darstellung gezeigt. Auf den Objektgrundflächen 11 der zweidimensionalen Umgebungskarte sind Objekte 10 gezeigt, die in ihrer Darstellung auf Zusatzinformationen beruhen, die erfindungsgemäß aus den Eigenschaften der Objektgrundflächen 11 selbst abgeleitet sind. Die Objekte 10 sind mit einer Objekttextur 12 gezeigt, beispielsweise umfasst die Objekttextur 12 Fassadendetails, Anzahl von Stockwerken oder beispielsweise ein bestimmtes Objektdach 16. Ferner weisen die Objekte 10 eine Objekthöhe 13 auf, und nach der Objekthöhe 13 richtet sich beispielsweise auch die Anzahl der Stockwerke der Objekte 10 oder auch die Form des Objektdaches 16. Die Ableitung der Zusatzinformationen aus den Eigenschaften der Objektgrundflächen 11 geschieht unter Berücksichtigung einer Wahrscheinlichkeit insbesondere hinsichtlich der Objekttexturen 12 oder der möglichen Objekthöhen 13 der Objekte 10. Die Eigenschaften der Objektgrundflächen 11 umfassen dabei beispielsweise die örtliche Lage der Objektgrundflächen 11, die beispielsweise angrenzend an einen Park und angrenzend an Straßen 14 gezeigt sind. Weiterhin beziehen sich die Eigenschaften der Objektgrundflächen 11 auf den jeweiligen Grundriss der Objektgrundflächen 11, und die Eigenschaften der Objekte 10, die auf den Objektgrundflächen 11 stehend gezeigt sind, wurden mit einer entsprechenden Wahrscheinlichkeit abgeschätzt und sind entsprechend dargestellt.
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Wie insbesondere gezeigt, bilden die Objekte 10 ein im Wesentlichen authentisches Stadtbild, und die Objekte 10 sind in ihren Eigenschaften lediglich abgeleitet aus den Eigenschaften der Objektgrundflächen 11, auf denen die jeweiligen Objekte 10 stehen. Im Ergebnis bietet die Erfindung eine vereinfachte Möglichkeit der Darstellung von Objekten 10 mit einem im Wesentlichen authentischen Erscheinungsbild, wodurch sich Vorteile bei der Betrachtung des Displays des Navigationssystems 1 ergeben.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der Darstellung auch bei anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006013299 A1 [0002]
