DE102018003249A1 - Method for integrated video image display on a display device of a navigation system - Google Patents

Method for integrated video image display on a display device of a navigation system Download PDF

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    • G01C21/3638—Guidance using 3D or perspective road maps including 3D objects and buildings

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur integrierten Videobildanzeige auf einem Anzeigegerät (2) eines Navigationssystems (3), bei dem die Videobilder (4) auf rekonstruierten 3D-Umgebungsinformationen einer Routenführung (5) basieren. Erfindungsgemäß werden die Videobilder (4) zumindest in einer Vorschau der Routenführung (5) auf dem Anzeigegerät (2) wiedergebeben.

Figure DE102018003249A1_0000
The invention relates to a method for integrated video image display on a display device (2) of a navigation system (3), in which the video images (4) are based on reconstructed 3D environmental information of a route guidance (5). According to the invention, the video images (4) are reproduced on the display device (2) at least in a preview of the route guidance (5).
Figure DE102018003249A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur integrierten Videobildanzeige auf einem Anzeigegerät eines Navigationssystems, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a method for integrated video image display on a display device of a navigation system, according to the closer defined in the preamble of claim 1.

Aus der EP 3 156 767 A2 ist ein Verfahren zum Erstellen einer Videonavigation bekannt und hat dabei die Aufgabe, eine Routenführung für eine ein Fahrzeug steuernde Person, im Hinblick auf eine Orientierung während der Routenführung, zu vereinfachen. Die Person definiert hierzu eine Anfangs- und Endpunkt der Routenführung. Ein Navigationsgerät erhält daraufhin im Bereich der Routenführung vorhandene Videosequenzen und erstellt daraus die Videonavigation. Die Videonavigation ersetzt dabei eine abstrakte Karte und wird in Echtzeitgeschwindigkeit auf dem Navigationsgerät abgespielt. Außerdem ist die Abspielgeschwindigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges abhängig. Die Routenführung erfolgt also allein mittels der Videonavigation.From the EP 3 156 767 A2 A method for creating a video navigation is known and has the task to simplify a route guidance for a person controlling a vehicle, with regard to an orientation during the route guidance. The person defines a start and end point of the route guidance. A navigation device then receives existing video sequences in the area of the route guidance and uses them to create the video navigation. Video navigation replaces an abstract map and is played on the navigation device in real-time. In addition, the playback speed depends on a speed of the vehicle. The route guidance is thus carried out solely by means of video navigation.

Nachteilig am genannten Verfahren ist, dass im Zuge der Videonavigation sehr große Datenmengen übertragen werden müssen, damit eine Routenführung gestartet werden kann. Außerdem erscheint es nicht zielführend, allein anhand der Videonavigation und eines sich daraus ergebenen dauerhaften gleichen Blickwinkel auf eine Straßenumgebung, die Routenführung zu vereinfachen. Während der Videonavigation kann es unüberschaubaren und gefährlichen Situationen kommen, da die Routenführung nicht abstrakt genug durchgeführt wird.A disadvantage of said method is that in the course of video navigation very large amounts of data must be transmitted so that a route guidance can be started. Moreover, it does not appear to be expedient to simplify the route guidance solely on the basis of the video navigation and a consequent permanent same view of a road environment. During video navigation, there can be unmanageable and dangerous situations, since the route guidance is not carried out sufficiently abstractly.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des bekannten Stands der Technik zu minimieren und darüber hinaus, vorhersehbare Überraschungen und Stresssituationen der das Fahrzeug steuernden Person während der Routenführung zu vermeiden.The object of the present invention is to minimize the drawbacks of the prior art and, moreover, to avoid foreseeable surprises and stress situations of the person controlling the vehicle during route guidance.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen in Anspruch 1, und hierbei insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich auch aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved by a method having the features in claim 1, and in this case in particular from the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the method will become apparent from the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur integrierten Videobildanzeige auf einem Anzeigegerät eines Navigationssystems, basiert auf rekonstruierten 3D-Umgebungsinformationen, die als Videobilder einer Routenführung übertragen werden. Kennzeichnend ist dabei, dass die Videobilder zumindest in einer Vorschau der Routenführung auf dem Anzeigegerät wiedergegeben werden.The inventive method for integrated video image display on a display device of a navigation system, based on reconstructed 3D environment information that are transmitted as video images of a route guidance. It is characteristic that the video images are reproduced on the display device at least in a preview of the route guidance.

Als Routenführung kommt dabei eine Wegstrecke in Betracht, welche die Person am schnellsten, kürzesten oder anhand weiterer Auswahlkriterien zu einen gewünschten Zielpunkt navigiert. Demnach ist es auch möglich mehrere unterschiedliche Routenführungen zu einer Routenauswahl angezeigt zu bekommen.As a route guidance comes into consideration a route which the person navigates the fastest, shortest or on the basis of further selection criteria to a desired destination. Accordingly, it is also possible to have several different route guidance displayed to a route selection.

Die Vorschau definiert den Zeitpunkt, zu dem die Person die Videobilder zur geplanten Routenführung angezeigt bekommt. Dieser ist vorzugsweise vor Beginn der Routenführung. Die Person soll dadurch anhand der realitätsgetreuen Vorschau auf die Route kognitiv vorbereitet werden. Wichtige Landmarken die während der Routenführung auftreten werden, kann die Person sich durch das Verfahren bereits vor Fahrtantritt im Gedächtnis merken. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Person zielgerichteter und sicherer im Straßenverkehr agiert. Auch werden dadurch Überraschungen an unübersichtlichen Stellen vermieden.The preview defines the time at which the person sees the video images for the planned route guidance. This is preferably before the beginning of the route guidance. The person is thereby to be cognitively prepared on the basis of the realistic preview of the route. Important landmarks that will occur during the route guidance, the person can remember by the procedure already before departure in memory. This will allow the person to act more purposefully and safely on the road. This also avoids surprises in confusing areas.

Die Videobilder basieren dabei auf bereits vorhandenen 3D-Umgebungsinformationen und werden beispielsweise abrufbar auf einem Backendserver gespeichert. Dabei ist denkbar - um hohe Datenübertragungsraten zu minimieren - dass bereits 3D-Umgebungsinformationen mit einer groben Auflösung auf einem internen Speichermedium des Fahrzeuges vorhanden sind und erst bei Auswahl einer bestimmten Routenführung ergänzende, die groben 3D-Umgebungsinformationen verfeinernde Datensätze geladen werden. Als grobe Datensätze sind vektorielle Gitterstrukturen vorstellbar, die beispielsweise mittels Umgebungsinformationen aus Sozial-Media-Netzwerken ergänzt und verfeinert werden.The video images are based on already existing 3D environment information and are stored, for example, retrievably on a backend server. It is conceivable - in order to minimize high data transmission rates - that already existing 3D environmental information with a coarse resolution on an internal storage medium of the vehicle and only when selecting a specific route guidance complementary, the coarse 3D environment information refining data sets are loaded. As coarse data sets vectorial lattice structures are conceivable, which are supplemented and refined, for example, by means of environmental information from social media networks.

In einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, lediglich einzelne Teilsegmente der Videobilder wiederzugeben. Diese Ausführungsform könnte helfen, die zu übertragenen Datensätze in deren Datengröße weiter zu minimieren. Die Teilsegmente können beispielsweise Bereiche von einprägsamen Merkmalen, wie beispielsweise großen Gebäuden oder Brücken, darstellen. Auf diese Art wird die kognitive Fähigkeit der Person nicht überreizt, und die Wahrscheinlichkeit zur richtigen Zeit - nämlich wenn sich die Person am jeweiligen Ort befindet - den richtigen Weg zu folgen, erhöht. Die Vorschau der Routenführung wird dabei lediglich auf wenige, aber dafür wichtige Merkmale und Meilensteine der Routenführung begrenzt.In a further embodiment, it is possible to reproduce only individual sub-segments of the video images. This embodiment could help to further minimize the data sets to be transferred in their data size. For example, the sub-segments may represent areas of memorable features, such as large buildings or bridges. In this way, the person's cognitive ability is not over-stimulated, and the likelihood of following the right path at the right time - when the person is in the right place - increases. The route guidance preview is limited to just a few but important features and milestones of the route guidance.

In einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, dass die einzelnen Teilsegmente auch während der Routenführung wiedergegeben werden. Diese Ausführungsform würde ebenfalls die kognitiven Fähigkeiten der Person nicht überreizen, da beispielsweise in einem definierten zeitlichen Abstand ein Fahrmanöver angekündigt wird und dies aufgrund der zeitlichen Nähe zu dessen Umsetzung auch gut von der Person umgesetzt werden kann. Zusätzlich können die Teilsegmente markante Landmarken, wie beispielsweise einen Bahnhof und/oder das Zielgebäude darstellen. Falsche Fahrmanöver können durch diese Variante weiter reduziert werden.In a further embodiment, it is possible that the individual subsegments are also reproduced during route guidance. This embodiment would also not overstretch the cognitive abilities of the person, since, for example, a driving maneuver is announced at a defined time interval and this on the basis of The timely proximity to its implementation can also be implemented well by the person. In addition, the sub-segments can represent distinctive landmarks, such as a train station and / or the destination building. Wrong driving maneuvers can be further reduced by this variant.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, die Vorschau Videobilder in einem Zeitraffermodus wiederzugeben. Vorstellbar ist, dass der Zeitraffermodus in seiner Geschwindigkeit einstellbar ist. Hierzu kann die Person entweder bei vorheriger Auswahl die Videobildanzeige auf eine maximale Länge begrenzen, und/oder die Begrenzung und damit die Geschwindigkeit des Zeitraffers erfolgt anhand der Länge der Routenführung. Ebenfalls ist es vorstellbar, dass im Bereich der markanten Landmarken und Meilensteine der Routenführung eine verlangsamte Wiedergabe des Zeitraffermodus erfolgt. Dies hätte zum einen den Vorteil, dass die Person länger Zeit hat sich die Landmarke einzuprägen und gleichzeitig wird die Person durch die verlangsamte Wiedergabe auf eine prägnante, wichtige und ggf. kritische Position hingewiesen.A preferred embodiment of the method according to the invention provides to reproduce the preview video images in a time-lapse mode. It is conceivable that the time-lapse mode is adjustable in its speed. For this purpose, the person can limit the video image display to a maximum length either with prior selection, and / or the limitation and thus the speed of the time-lapse takes place on the basis of the length of the route guidance. It is also conceivable that a slower reproduction of the time-lapse mode takes place in the area of the prominent landmarks and milestones of the route guidance. On the one hand, this would have the advantage that the person has more time to memorize the landmark and at the same time the person is pointed out by the slow playback to a concise, important and possibly critical position.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass ein manuelles Auslösen des Zeitraffers der Videobilder oder der Teilsegmente auch während der Routenführung erfolgen kann. Beispielsweise ist könnte dies in einer Ruhephase an einer Ampel oder in einer Haltebucht erfolgen, indem die Person währenddessen die Funktion startet. Ebenso ist es vorstellbar, dass durch Sensoren ein Fahrzeugstillstand registriert wird und im Zuge dessen die nächsten Fahrmanöver automatisch mittels der Videobilder eingeblendet werden.A further embodiment provides that a manual triggering of the time rapier of the video images or of the subsegments can also take place during the route guidance. For example, this could be done in a rest phase at a traffic light or in a hold by the person while the function starts. It is also conceivable that a vehicle standstill is registered by sensors and in the course of which the next driving maneuvers are automatically superimposed by means of the video images.

Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, eine Steuereinheit des Fahrzeuges mit wenigstens einer Kamera oder ähnlichen optischen Sensoren wie ein Lidar mit Farbkamera oder einer Stereokamera zu verbinden. In bestimmten Abständen oder konstant könnte dieser 3D-Sensor die Routenführung aus einer Fahrzeugperspektive aufnehmen und mit den vorhandenen Teilsegmenten und/oder Videobildern vergleichen. Im Fall von erkannten veränderten Umgebungsinformationen könnten diese Datensätze zu einer Aktualisierung der vorhandenen 3D-Umgebungsinformationen verwendet werden und so ein Beitrag zu einer Datenaktualität geleistet werden. Die Datensätze können hierfür von dem internen Speichermedium an den Backendserver übermittelt, dort weiter verarbeitet und anderen Verkehrsteilnehmern zu Verfügung gestellt werden.A very advantageous embodiment of the method according to the invention provides to connect a control unit of the vehicle with at least one camera or similar optical sensors such as a lidar with color camera or a stereo camera. At certain intervals or constantly, this 3D sensor could record the route guidance from a vehicle perspective and compare it with the existing sub-segments and / or video images. In the case of detected changed environment information, these records could be used to update the existing 3D environment information, thus contributing to data up-to-dateness. For this purpose, the data records can be transmitted from the internal storage medium to the backend server, where they are further processed and made available to other road users.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden anhand eines exemplarischen Beispiels deutlich, welches nachfolgend unter der Bezugnahme auf die Figuren näher dargestellt ist.Further advantageous embodiments of the method according to the invention will be apparent from an exemplary example, which is shown in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

  • 1 eine Bedienoberfläche eines Fahrzeuges die ein Navigationssystem aufweist; und
  • 2 ein Anzeigegerät des Navigationssystems auf dem Videobilder abgespielt werden.
Showing:
  • 1 an operator interface of a vehicle having a navigation system; and
  • 2 a display device of the navigation system are played on the video image.

In 1 ist eine Bedienoberfläche 1 eines Fahrzeuges dargestellt. Die Bedienoberfläche 1 umfasst ein Anzeigegerät 2 eines Navigationssystems 3. Das Anzeigegerät 2 dient zur Anzeige des erfindungsgemäßen Darstellungsverfahrens, bei dem Vorschau Videobilder 4 der Routenführung vorzugsweise in einem Zeitraffermodus der das Fahrzeug steuernden Person vor Durchführung einer Routenführung angezeigt werden. Darüber hinaus dient das Anzeigegerät 2 zur konventionellen Routenführung, bei der eine Fahrzeugposition auf einer abstrakten Karte angezeigt wird und damit dynamisch eine vorausliegende noch zu fahrende Streckenlänge berechnet wird.In 1 is a user interface 1 a vehicle shown. The user interface 1 includes a display device 2 a navigation system 3 , The display device 2 serves to display the display method according to the invention, in the preview video images 4 the route guidance are preferably displayed in a time-lapse mode of the person controlling the vehicle before carrying out a route guidance. In addition, the display device serves 2 for conventional route guidance, in which a vehicle position is displayed on an abstract map and thus dynamically calculates a distance ahead to be traveled.

Die Person beabsichtigt von einem Startpunkt A zu einem Zielpunkt B zu gelangen. Hierfür trägt die Person die beiden Adressen bzw. Koordinaten der Punkte A und B in das Navigationssystem 3 ein. Das Navigationssystem 3 ermittelt daraufhin eine Routenführung 5, um am schnellsten von dem Punkt A zu dem Punkt B zu gelangen.The person intends to get from a starting point A to a destination point B. For this purpose, the person enters the two addresses or coordinates of the points A and B in the navigation system 3. The navigation system 3 then determines a route guidance 5 to get the fastest from the point A to the point B.

Erfindungsgemäß wird vor Beginn der Routenführung ein kurzer Vorschau Videofilm der Routenführung auf dem Anzeigegerät 2 wiedergegeben, dies ist in 2 dargestellt. Der Videofilm besteht aus einer Aneinanderreihung von Videobilder und/oder Teilsegmenten, welche 3D-Umgebungsinformationen beinhalten. Die Person kann eine Darstellungslänge des Videofilmes einstellen, woraufhin eine Geschwindigkeit des Zeitraffermodus in Abhängigkeit einer Streckenlänge berechnet wird. Demnach ist die Videofilmdauer unabhängig zu einer Streckenlänge in dessen Wiedergabedauer immer gleich lang. Dieser Vorschau Videofilm wird automatisch von Fahrtantritt am Anzeigegerät 2 des Fahrzeuges eingeblendet.According to the invention, a short preview video of the route guidance on the display device is provided before the route guidance begins 2 reproduced, this is in 2 shown. The video consists of a sequence of video images and / or sub-segments containing 3D environmental information. The person can set a display length of the video film, whereupon a speed of the time-lapse mode is calculated as a function of a route length. Thus, the video movie duration is always the same regardless of a track length in its playback duration. This preview video movie will automatically start on the display device 2 of the vehicle.

Für eine Erstellung des Vorschau Videofilms werden Datensätze der 3D-Umgebungsinformationen von einem Backendserver geladen. Für eine rasche Videofilmermittlung der Routenführung sind bereits grobe 3D-Umgebungsinformationen in Form von vektoriellen Gitternetzen auf einem internen Speichermedium vorhanden. Bei Videoerstellung kann dadurch zeitsparend auf die groben Umgebungsinformationen und beispielsweise eine berechnete Routenlänge zugegriffen werden, woraus zusätzlich die Zeitraffergeschwindigkeit des Videofilms gegeben ist. Detaillierte 3D-Umgebungsinformationen werden kurz vor Wiedergabe des Videofilms von dem Backendserver geladen. Im Verlauf der Wiedergabe des Videofilms, werden die groben Umgebungsinformationen mit den detaillierten Umgebungsinformationen ergänzt. Dadurch wird ein Wiedergabebeginn des Vorschau Videofilms zeitnah zu der Adress- und Koordinateneingabe ausgeführt.To create the preview video, records of the 3D environment information are loaded from a backend server. For a quick video film determination of the route guidance, rough 3D environment information in the form of vectorial grids is already present on an internal storage medium. During video creation, this can be used to save time on the rough environment information and, for example, a calculated route length, from which additionally the time lapse speed of the Video is given. detailed 3D Environment information is loaded by the backend server just before the video plays. As the video plays, the rough environmental information is supplemented with detailed environmental information. This will cause the preview video to start playing soon after the address and coordinates are entered.

Die 3D-Umgebungsinformationen umfassen eine Vielzahl an Umgebungsparameter die in den Videofilm einfließen. Diese sind beispielsweise Informationen und Positionen zu Gebäuden 6 und/oder Flussläufen. Die Umgebungsinformationen bestehen dabei nicht zwingend aus realgetreuen Videobilder und/oder Teilsegmenten. Vielmehr können darin grafisch animierte und/oder von einer Kamera erfasste Videobilder eingesetzt werden. Ziel ist es, die das Fahrzeug steuernde Person schon vor dem Fahrtantritt der Routenführung, auf kritische Manöver und unübersichtliche Verkehrsstellen vorzubereiten. Bei einer Durchführung der Routenführung kann die Person durch die vorherige und realgetreue Wiedergabe der Videobilder - oder zumindest von Teilsegmenten daraus -, eine Assoziation zu dem Vorschau Videofilm herstellen und dadurch ein intuitiv richtiges Handeln bei einem jeweiligen Verkehrsmanöver ableiten.The 3D environment information includes a variety of environmental parameters incorporated into the video. These are, for example, information and positions on buildings 6 and / or rivers. The environment information does not necessarily consist of true-to-life video images and / or sub-segments. Rather, it can graphically animated and / or captured by a camera video images are used. The aim is to prepare the person controlling the vehicle before the start of the route, for critical maneuvers and confusing traffic points. When carrying out the route guidance, the person can create an association with the preview video film by the previous and realistic reproduction of the video images - or at least partial segments thereof - and thereby derive an intuitively correct action in a respective traffic maneuver.

Die Wiedergabe des Vorschau Videofilms erfolgt vorzugsweise aus einer Perspektive 7, die einer in einem Fahrzeug sitzenden Person entspricht.The reproduction of the preview video film preferably takes place from a perspective 7 that corresponds to a person sitting in a vehicle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 3156767 A2 [0002]EP 3156767 A2

Claims (9)

Verfahren zur integrierten Videobildanzeige auf einem Anzeigegerät (2) eines Navigationssystems (3), bei dem die Videobilder (4) auf rekonstruierten 3D-Umgebungsinformationen einer Routenführung (5) basieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Videobilder (4) zumindest in einer Vorschau der Routenführung (5) auf dem Anzeigegerät (2) wiedergebeben werden.Method for integrated video image display on a display device (2) of a navigation system (3), in which the video images (4) are based on reconstructed 3D environmental information of a route guidance (5), characterized in that the video images (4) at least in a preview of the route guidance (5) on the display device (2). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich einzelne Teilsegmente der Videobilder (4) der 3D-Umgebungsinformationen einer Routenführung (5) wiedergegeben werden.Method according to Claim 1 , characterized in that only individual subsegments of the video images (4) of the 3D environment information of a route guidance (5) are reproduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Teilsegmente auch während der Routenführung (5) wiedergegeben werden.Method according to one of Claims 1 to 2 , characterized in that the individual subsegments are also reproduced during route guidance (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Teilsegmente markante Landmarken beinhalten.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the individual sub-segments include distinctive landmarks. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabe der Vorschau Videobilder (4) in einem Zeitraffermodus erfolgt.Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the reproduction of the preview video images (4) takes place in a time-lapse mode. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den markanten Landmarken der Routenführung (5) eine verlangsamte Wiedergabe des Zeitraffermodus erfolgt.Method according to Claim 5 , characterized in that at the prominent landmarks of the route guidance (5) is a slow playback of the time-lapse mode. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein manuelles Auslösen des Zeitraffers während der Routenführung (5) erfolgt.Method according to one of Claims 5 to 6 , characterized in that a manual triggering of the time rapier takes place during the route guidance (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (3) in einem Fahrzeug verbaut ist und wenigstens eine Kamera umfasst, wobei während der Routenführung (5) die Kamera 3D-Umgebungsinformationen erfasst und diese in einer Datenbank aktualisiert werden.Method according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the navigation system (3) is installed in a vehicle and at least one camera, wherein during the route guidance (5) the camera captures 3D environmental information and these are updated in a database. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Perspektive (7) der wiedergegebenen Videobilder (4), die einer in einem Fahrzeug sitzenden Person entspricht.Method according to one of Claims 1 to 8th characterized in that a perspective (7) of the reproduced video images (4) corresponding to a person sitting in a vehicle.
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