DE19935718A1

DE19935718A1 - GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät mit dreidimensionaler Darstellung als Navigationssystem

Info

Publication number: DE19935718A1
Application number: DE1999135718
Authority: DE
Inventors: Bernd Jahrsau; Dmitri Kazakov
Original assignee: BRUCE BOYE CECIL O
Current assignee: BRUCE BOYE CECIL O
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-22

Description

Das neuartige GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät stellt dem Verkehrsteilnehmer die aktuelle reale Umgebung in einem virtuellen dreidimensionalen Bild als Navigationshilfe auf einem Bildschirm dar. Dieses virtuelle dreidimensionale Umgebung auf dem Bildschirm des GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerätes enthält den Straßenverlauf und die wichtigsten, markanten Orientierungsobjekte wie z. B. Kreuzungen, Ampeln, Tankstellen, Häuser, Bäume, Bushaltestellen, Telefonzellen, Verkehrszeichen, Hydranten usw.. Sowohl der Straßenverlauf wie die wichtigsten, markanten Orientierungsobjekte sind für die Zuordnung von der aktuellen realen Umgebung mit der virtuellen dreidimensionalen Umgebung unabdingbar. Die virtuelle dreidimensionale Umgebung wird GPS-gestützt aktualisiert, wie es bereits bei den bekannten Navigationssystemen üblich ist.

Zum Navigieren kann dem Verkehrsteilnehmer durch Einblenden eines Pfeils in die virtuelle dreidimensionale Umgebung die nächste Abbiegemöglichkeit rechtzeitig angezeigt werden. Das GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät stellt somit eine optimale Orientierungshilfe insbesondere im Nahbereich dar. Die virtuelle dreidimensionale Umgebung wird aus der Perspektive des Verkehrsteilnehmers gezeigt.

Dieses GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät kann auch in bisher gängige GPS- Navigationssysteme integriert werden, so daß sowohl die gängige zweidimensionale Darstellung als auch diese neuartige Darstellung, wie sie im Patentanspruch 1 beschrieben wird, dem Verkehrsteilnehmer präsentiert werden kann.

Mit Hilfe von Navigationssystemen in Fahrzeugen kann der Verkehrsteilnehmer sich in fremden Gegenden orientieren.

Besonders in Städten oder unübersichtlichen Landschaften ist es schwierig, sich als Verkehrsteilnehmer allein anhand eines dargestellten Pfeiles auf dem zweidimensionalen Plan (Stadtplan oder Landkarte), der auf den gängigen Navigationssystem erscheint, zu orientieren. Oftmals muß innerhalb kürzester Zeit die richtige Abzweigung gewählt werden obwohl man die Umgebung noch nie vorher räumlich gesehen hat. Die Orientierung sollte mühelos und entspannt möglich sein, da man als Verkehrsteilnehmer (ob zu Fuß, mit dem Fahrrad, im Kfz, auf dem Wasser oder in der Luft) gleichzeitig auf den Verkehr achten muß. So kommt es vor, wenn viele Abzweigungen in sehr dichtem Abstand hintereinander folgen, z. B. in Großstädten, daß der Verkehrsteilnehmer zu früh oder zu spät abbiegt. Bisherige Navigationssysteme stellen in dieser Hinsicht insbesondere im Nahbereich keine zufriedenstellende Orientierungshilfen zur Verfügung. Die Auflösung ist hierfür unzureichend und die aktuelle reale Umgebung kann oftmals nicht zweifelsfrei vom Verkehrsteilnehmer identifiziert werden.

Der im Patentanspruch 1 beschriebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine optimale Orientierungshilfe für Verkehrsteilnehmer insbesondere auch für den Nahbereich anzubieten. Mit Hilfe der im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen des GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerätes mit dreidimensionaler Darstellung (siehe Bild 2) als Navigationssystem, gekennzeichnet durch

- Bordcomputer, LCD-Display, Datenbank, GPS-Schnittstelle, Funk-Modem, Funk- Internetzugang, lokalen Datenträgern
- wobei dem Verkehrsteilnehmer die aktuelle reale Umgebung als virtuelle dreidimensionale Umgebung angezeigt wird
- wobei diese virtuelle dreidimensionale Umgebung den Straßenverlauf und die wichtigsten, markanten Orientierungsobjekte enthält
- wobei diese virtuelle dreidimensionale Umgebung neben dem Straßenverlauf und den wichtigsten, markanten Orientierungsobjekten Zusatzinformationen enthält, mit denen der Benutzer angeleitet wird
- wobei der Straßenverlauf und die wichtigsten, markanten Orientierungsobjekte in einer Datenbank abgelegt sind
- wobei die Datenbank sowohl bei einem Internet-Provider als auch auf lokalen Datenträgern abgelegt sein kann
- wobei das GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät online auf diese Datenbank zugreift
- wobei die wichtigsten und markanten Orientierungsobjekte an das GPS- Verkehrsteilnehmerleitgerät im Hintergrund per Funk-Internet übertragen werden
- wobei an Stelle der Funk-Internet-Übertragung die wichtigsten und markanten Orientierungsobjekte auch von lokalen Datenträgern geladen werden können
- wobei bei der gleichzeitigen Benutzung von Funk-Internet und lokalen Datenträgern parallel über das Funk-Internet nur die Objekte geladen werden, die auf den lokalen Datenträgern nicht vorhanden sind
- wobei eine lückenlose, der Fahrtgeschwindigkeit angepaßte Aktualisierung der virtuellen dreidimensionalen Umgebung erfolgt
- wobei dieses neuartige GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät in bisher gängige übliche Navigationssysteme integriert werden kann

kann dieses Problem gelöst werden.

Das neuartige GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät stellt dem Verkehrsteilnehmer die aktuelle reale Umgebung in einem virtuellen dreidimensionalen Bild als Navigationshilfe auf einem Bildschirm dar (Bild 2). Dieses virtuelle dreidimensionale Umgebung auf dem Bildschirm des GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerätes enthält den Straßenverlauf und die wichtigsten, markanten Orientierungsobjekte wie z. B. Kreuzungen, Ampeln, Tankstellen, Häuser, Bäume, Bushaltestellen, Telefonzellen, Verkehrszeichen, Hydranten usw.. Sowohl der Straßenverlauf wie die wichtigsten, markanten Orientierungsobjekte sind für die Zuordnung von der aktuellen realen Umgebung mit der virtuellen dreidimensionalen Umgebung unabdingbar. Die virtuelle dreidimensionale Umgebung wird GPS-gestützt aktualisiert, wie es bereits bei den bekannten Navigationssystemen üblich ist.

Wie in Bild 2 gezeigt, kann zum Navigieren dem Verkehrsteilnehmer durch Einblenden eines Pfeils in die virtuelle dreidimensionale Umgebung die nächste Abbiegemöglichkeit rechtzeitig angezeigt werden. Das GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät stellt somit eine optimale Orientierungshilfe insbesondere im Nahbereich dar. Die virtuelle dreidimensionale Umgebung wird aus der Perspektive des Verkehrsteilnehmers gezeigt. Dieses GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät kann auch wie in Bild 2 gezeigt, in bisher gängige GPS-Navigationssysteme integriert werden, so daß sowohl die gängige zweidimensionale Darstellung als auch diese neuartige Darstellung, wie sie im Patentanspruch 1 beschrieben wird, dem Verkehrsteilnehmer präsentiert werden kann. Anhand der Bilder 1 und 2 werden Ausführungsbeispiele des neuartigen GPS- Verkehrsteilnehmerleitgerätes erläutert:

Es zeigen:

Bild 1 Funktionsweise des GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerätes

Bild 2 Dreidimensionale Darstellung des GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerätes zusätzlich zur dargestellten Landkarte des Navigationssystems

Das neuartige GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät stellt dem Verkehrsteilnehmer die aktuelle reale Umgebung in einem virtuellen dreidimensionalen Bild als Navigationshilfe auf einem Bildschirm dar (Bild 2). Die virtuelle dreidimensionale Umgebung wird dabei aus der Perspektive des Verkehrsteilnehmers gezeigt. Dieses virtuelle dreidimensionale Umgebung auf dem Bildschirm des GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerätes enthält den Straßenverlauf und die wichtigsten, markanten Orientierungsobjekte wie z. B. Kreuzungen, Ampeln, Tankstellen, Häuser, Bäume, Bushaltestellen, Telefonzellen, Verkehrszeichen, Hydranten usw.. Die virtuelle dreidimensionale Umgebung wird mit weiteren Zusatzinformationen (z. B. zu benutzende Fahrspur, Einblenden eines Pfeils) versehen, die dem Verkehrsteilnehmer die Orientierung erleichtern. Die Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition sowie die Online-Darstellung der zugehörigen virtuellen dreidimensionalen Umgebung erfolgt GPS-gestützt . Hierzu besitzt das GPS- Verkehrsteilnehmerleitgerät eine GPS-Schnittstelle. Die für die Online-Darstellung erforderlichen Daten sind in einer Datenbank abgelegt. Diese Datenbank befindet sich z. B. bei einem Internet-Provider bei dem das GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät online über Funk-Modem per Funk-Internet auf die Datenbank zugreifen kann . Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Datenbank auf lokalen Datenträgern (z. B. CD- Rom, DVD, usw.) zu speichern und von dort aus direkt in das GPS- Verkehrsteilnehmerleitgerät einzuspeisen. Voraussetzung hierfür ist, daß die erforderlichen Daten zuvor erstellt wurden. Dies geschieht mit Hilfe eines Verkehrsteilnehmerleitgerät-Editors (siehe Bild 1, VTL-Editor). Der VTL-Editor verarbeitet kartografische Informationen , die er mit den zugehörigen markanten Orientierungsobjekten verknüpft. Der VTL-Editor wird außerdem mit GPS-Daten gespeist, um den Straßenverlauf insbesondere im Nahbereich zu generieren. Der Ausgang des VTL-Editors versorgt die Datenbank mit Daten für die virtuelle dreidimensionale Darstellung der Umgebung . Über ein Funk-Internet steht das GPS- Verkehrsteilnehmerleitgerät mit der Datenbank des Navigation Service in Verbindung. Das GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät sorgt dafür, daß die Informationen aus der lokalen Datenbank und die Informationen aus der Datenbank des Navigation Service sich so ergänzen, daß eine lückenlose, der Fahrgeschwindigkeit angepaßte Aktualisierung der virtuellen dreidimensionalen Umgebung gewährleistetet ist.

Dieses neuartige GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät kann auch in bisher gängige übliche GPS-Navigationssysteme integriert werden, so daß sowohl die gängige Darstellung als auch diese neuartige Darstellung dem Verkehrsteilnehmer präsentiert werden kann. Dabei kann der Verkehrsteilnehmer auswählen, ob er nur die neuartige Darstellung , nur die gängige Darstellung oder beide Darstellungsarten zugleich sehen möchte.

Durch den Vergleich der aktuellen realen Umgebung mit der virtuellen dreidimensionalen Umgebung des GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerätes und weiterer Zusatzinformationen (z. B. zu benutzende Fahrspur, Abbiegepfeil usw.) kann der Verkehrsteilnehmer nun rechtzeitig erkennen, an welcher Stelle er z. B. abbiegen muß. Das GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät stellt somit eine optimale Orientierungshilfe insbesondere im Nahbereich der aktuellen realen Umgebung dar.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Benutzer die Möglichkeit hat, mit dem GPS- Verkehrsteilnehmerleitgerät die Strecke vorher z. B. auf seinem Heim-PC virtuell abzufahren. Er lernt so anhand der virtuellen dreidimensionalen Darstellung schon vorher einmal die Umgebung kennen und kann sich die Stellen einprägen, an denen er z. B. abbiegen muß.

Claims

1. GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät mit dreidimensionaler Darstellung als Navigationssystem, gekennzeichnet durch

- Bordcomputer, LCD-Display, Datenbank, GPS-Schnittstelle, Funk-Modem, Funk- Internetzugang, lokalen Datenträgern
- wobei dem Verkehrsteilnehmer die aktuelle reale Umgebung als virtuelle dreidimensionale Umgebung dargestellt wird
- wobei diese virtuelle dreidimensionale Umgebung den Straßenverlauf und die wichtigsten, markanten Orientierungsobjekte enthält
- wobei diese virtuelle dreidimensionale Umgebung neben dem Straßenverlauf und den wichtigsten, markanten Orientierungsobjekten Zusatzinformationen enthält, mit denen der Benutzer angeleitet wird
- wobei der Straßenverlauf und die wichtigsten, markanten Orientierungsobjekte in einer Datenbank abgelegt sind
- wobei die Datenbank sowohl bei einem Internet-Provider als auch auf lokalen Datenträgern abgelegt sein kann
- wobei das GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät online auf diese Datenbank zugreift
- wobei die wichtigsten und markanten Orientierungsobjekte an das GPS- Verkehrsteilnehmerleitgerät im Hintergrund per Funk-Internet übertragen werden
- wobei an Stelle der Funk-Internet-Übertragung die wichtigsten und markanten Orientierungsobjekte auch von lokalen Datenträgern geladen werden können
- wobei bei der gleichzeitigen Benutzung von Funk-Internet und lokalen Datenträgern parallel über das Funk-Internet nur die Objekte geladen werden, die auf den lokalen Datenträgern nicht vorhanden sind
- wobei eine lückenlose, der Fahrtgeschwindigkeit angepaßte Aktualisierung der virtuellen dreidimensionalen Umgebung erfolgt
- wobei dieses neuartige GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät in bisher gängige übliche Navigationssysteme integriert werden kann

2. Navigations-Service mit Verkehrsteilnehmerleitgerät-Editor (VTL-Editor), gekenn zeichnet durch

- verteiltes Datenbanksystem mit VTL-Struktur, bestehend aus dem VTL-Editor
- wobei die erforderlichen Daten für eine virtuelle dreidimensionale Darstellung mit einem GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät mit einem Verkehrsteilnehmerleitgerät- Editor (VTL-Editor) anhand von kartografischen Informationen und markanten Orientierungsobjekten erstellt werden
- wobei der VTL-Editor die kartografischen Informationen mit den dazugehörigen markanten Orientierungsobjekten verknüpft
- wobei der VTL-Editor zusätzlich mit GPS-Daten gespeist wird, um den Straßenverlauf zu generieren
- wobei die erforderlichen Daten für eine virtuelle dreidimensionale Darstellung mit einem GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät eine Aufzeichnung der GPS-Daten für eine Strecke durchgeführt wird, wenn für diese Strecke keine kartografischen Informationen vorhanden sind
- wobei der VTL-Editor die erforderlichen Daten für eine virtuelle dreidimensionale Darstellung mit einem GPS-Verkehrsteilnehmerleitgerät in einer Datenbank ablegt.