EP2002211A2 - Verfahren zum betrieb eines navigationssystems - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines navigationssystems

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Publication number
EP2002211A2
EP2002211A2 EP07704149A EP07704149A EP2002211A2 EP 2002211 A2 EP2002211 A2 EP 2002211A2 EP 07704149 A EP07704149 A EP 07704149A EP 07704149 A EP07704149 A EP 07704149A EP 2002211 A2 EP2002211 A2 EP 2002211A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
map data
map
memory
partitions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP07704149A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ernst-Peter Neukirchner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2002211A2 publication Critical patent/EP2002211A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3863—Structures of map data
    • G01C21/387—Organisation of map data, e.g. version management or database structures
    • G01C21/3881—Tile-based structures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804—Creation or updating of map data
    • G01C21/3807—Creation or updating of map data characterised by the type of data
    • G01C21/3815—Road data
    • G01C21/3819—Road shape data, e.g. outline of a route

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a navigation system, in particular a navigation system for a motor vehicle, as well as such a navigation system and a related storage medium with map data.
  • Navigation systems use map data for displaying a map section on a display, for route display and determination, for destination input, destination finding and for destination guidance of a driver-controlled vehicle, such as a motor vehicle.
  • This map data may be digital map data.
  • roads are represented as so-called edges, with crossing points or branches of roads being represented as so-called nodes.
  • the real road course is approximated by the edges and nodes, wherein the edges are described, for example, by a juxtaposition of straight edge sections.
  • the representation of road networks is thus realized by means of directed graphs with edges and nodes. Depending on the complexity of an intersection, this is described by one node or by several nodes. Also, edges may be present within an intersection.
  • digital maps are divided into individual area-by-area partitions, so that the data to be loaded into the memory of, for example, a navigation system can be limited by the amount of data since the amount of data is the size of the required Memory and the charging speed or processing speed.
  • a division of the map data in the partitions along lines of constant geograf ⁇ scher length or width, so that approximately wise rectangular areas are defined as partitions. Because of this division, however, it is necessary to divide edges that intersect one or more such boundaries between partitions and to assign the divided edges to the respective adjacent partitions or to redundantly store them in the adjacent partitions or to reference them from one of the participating adjacent partitions.
  • Partition limits have become known through WO 99/58934.
  • the division of the edges causes additional amounts of data, since in the division of an edge for connecting the two partial edges, a node of the card network must be inserted. This causes, for example, in applications of a navigation system for route calculation, an additional burden by additional algorithmic steps.
  • Partitions in a memory the respective application determine the redundant edges and sort out some times existing edge data, which also requires additional processing power and thus slows down the overall process.
  • the referencing of elements of other partitions has the disadvantage that more data has to be loaded into the memory than is currently required, for example for map display, not only the partitions to be loaded into the memory to be displayed, but also all partitions loaded into memory referenced by a reference.
  • the object of the invention is to provide a method for operating a navigation system in which the disadvantages of the prior art are reduced or even eliminated be avoided. Furthermore, it is an object of the invention to provide a navigation system by means of which the method according to the invention can be carried out. It is also the object to provide a storage medium with stored map data, which allows an improved process flow using map data.
  • the object is achieved by a method for operating a navigation system, in particular a navigation system for a motor vehicle, having a memory, a display unit and at least one control element, wherein map data are loaded from a map data memory into the memory, wherein the map data in first map data and second Map data are divided, with the first
  • Map data contain geometric data of edges of a map network stored as graphs and the second map data contain topological data and applications are performed by means of the first and / or second map data loaded in the memory.
  • Geometric data are preferably datasets with data-oriented graphs of edge segments that determine the position of an edge or its edge
  • Topological data is data between a starting point and an end point of an edge or an edge portion, such as a distance between the start and end points, etc. It is particularly advantageous that the digital map is structured such that applications containing the geometric contents require map data, find the full content in each partition, and that applications that only require topological content do not always need to read all partitions between a start point and an end point into memory.
  • applications such as application programs which only require geometrical data, can access exclusively geometrical data records.
  • applications are, for example, the map display of an area of a map on a display unit or the map-based location function in navigation systems.
  • Applications which preferably use only topological data are, for example, applications of the route calculation or the route guidance function. - A -
  • An advantage over the prior art is further that a division of elements, such as edges, on boundaries of partitions are made only for the geometric data and the topological data is not shared at boundaries between partitions, and thus with respect to the topological data no further effort arises and no additional data is generated.
  • relations or the data underlying the formation of the relations are stored as third map data.
  • the relations or the data underlying the formation of the relations are assigned to the first and / or second map data sets.
  • relations or the data underlying the formation of the relations are stored independently of the first and / or second map data records.
  • the relations or the data usable to form the relations can only be read into the memory when needed.
  • first, second and / or third card data records are assigned to the respective partitions of the card. It is also advantageous if the topological data sets belonging to the geometric data sets and preferably also their partitions are stored and in particular stored in association therewith. It is also expedient if, furthermore, the partitions in which geometrical data records which belong to the topological data records are stored or are assigned to them in an associated manner.
  • first and / or second and / or third data records and / or partitions are designated by means of identifications.
  • identifications may be, for example, numerical identifications.
  • a navigation system having a memory, a display unit and at least one operating element, the memory serving to store selected map data from a map data memory and to access applications to the memory and the map data stored there for performing a method described above process.
  • the object according to the invention with regard to the storage medium is achieved by a storage medium having a digital map with map data, the map data being divided into first map data and second map data, the first map data containing geometric data of edges of a map network stored as graph and the second map data containing topological data contain.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a navigation system according to the invention
  • Fig. 2 is a map detail
  • Fig. 5 is a schematic representation of the structure of the stored map data. Preferred embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a navigation system 1 in a schematic representation with a memory 2, a display element 3, such as monitor or display, and at least one
  • the memory 2 serves to store selected map data from a map data memory 5, wherein applications access the memory 2 and the map data stored therein.
  • the map data memory 5 can advantageously be a hard disk memory, a CD-ROM, a DVD, a semiconductor memory or another memory, on which at least selected map data of a digital map are stored.
  • the navigation system 1 generates, for example map displays on the display element 3, wherein calculated routes in a map display on the display element can be displayed.
  • a destination can be entered by the operator, a route guidance can be started, or another application can be started or carried out.
  • Map data are data or data records that contain the geometry of edges and possibly nodes of a network stored as graphs, and data that contain a topology.
  • Motor vehicles for example, the display of map content on a display unit and the support of the locating function on the road network, also called mapmatching.
  • the topological data are preferably used for the calculation of routes and for destination guidance.
  • FIG. 2 shows a section of a map 10 for explaining the method according to the invention, in which the geometry of a road section as a directed polygon 11 between a starting point 12a, 12b, 12c and an end point 13a, 13b, 13c as an edge 14 with corresponding edge sections 15a, 15b , 15c.
  • a predefinable number of intermediate points 16a, 16b are generated and / or stored.
  • the map data is divided into areas, also called partitions 17, 18, 19.
  • partition 17 is thus the polygon with the starting point 12a and the end point 13a and the intermediate points 16a.
  • partition 18 is thus the traverse with the starting point 12b and the
  • FIG. 19 End point 13b and the intermediate points 16b.
  • the polyline is located at the starting point 12c and the end point 13c.
  • the endpoints of one partition are equal to the starting point of the other partition.
  • the present embodiment of Figure 2 has three partitions Pl, P2 and P3, which are designated by the reference numerals 17 to 19.
  • Each partition contains a data set 20,21,22 with geometric data of the road section in the partition.
  • FIG. 3 shows two partitions 30, 31, wherein in both partitions the course of the road or the course of the edge is divided into two sections 32 a, 32 b and 33 a and 33 b.
  • the partitions 30, 31 thus contain exactly those data of the geometry component which is also present in each case.
  • topology of road sections is stored by their links with intersections or with the data sets describing them, being advantageous for one
  • Road section only a single topology data set is used.
  • this topology data record can be stored either only in or to the partition in which the respective road section begins or ends.
  • the topology dataset may also be linked or stored with other partitions.
  • FIG. 4 shows a road section 50 which corresponds to the road section of FIG.
  • a topology data record 56 is only allocated or stored in the partition 51, since the topology data record only contains data of the road segment between the two intersections 54 and 55 contains. These may be, for example, data relating to the distance or length of the section or the required travel time for this section.
  • the topology data record therefore does not need any intermediate points, since only data between the start and end points are relevant. Therefore, the data of the partition 51 and 53 is needed to form or map the topology between the intersections 54 and 55, but the data of the partition 52 is not needed for it and therefore not read into a memory.
  • each partition and each geometrical and topological data record is characterized by means of an identification, such as identifier, wherein a numerical identification can be used with particular advantage.
  • This identification uniquely identifies the record. Through this identification, a relation between data sets can be generated in each case.
  • relations between geometrical datasets and topological datasets may be used if the locating function has determined the position of a vehicle along the geometric course of a road and from that position a route is to be determined using topological datasets or if a route guidance function continues to adhere to the route should pursue.
  • relations between topological and geometric data sets can be used if a route calculated in the topological network is to be displayed geometrically in a map display.
  • the identification of the topological data record to which it belongs is stored for the purpose of generating relations of geometric data records to topological data records for each geometric data record. It is also expedient for the identification of the topological data record to store the identification of the partition to which it belongs, since the topological data record may belong to a different partition than the geometric data record.
  • topological data set This allows a given geometric data set to be accessed directly on the partition in which the topological data set is stored.
  • the identifications of the topological data sets and their partition identifications can be stored in a list, table, database or file kept separate from the geometrical data records, so that they only have to be read if such a relation is required.
  • the identifications of all those partitions are stored in which geometrical data records are contained which describe the course of the road section represented by the topological data record. It is not absolutely necessary to store the identifications of all the associated geometric data records since it can be assumed that a partition will always be read in or loaded into memory, such as main memory, of the system, such as the navigation system, as a whole. As a result, all data sets can be found via the first described relations of geometric data records to topological data records.
  • identifications of the partitions in which geometrical data records lie or are assigned to them are stored in separate or separate lists, tables, files or databases. In this case, these data can be read when they are needed or need not be read when they are not needed.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an embodiment of an inventive division of a digital map into partitions.
  • the map data 71 are stored in a memory 70, such as a CD-ROM, a DVD, a hard disk memory, a semiconductor memory or other memory.
  • the data 71 of the card is divided on a first level into data sets 72, 73, 74, ... of individual partitions, whereby a data record 75 may also be present, which may contain or comprise non-geometrically partitioned data.
  • the data sets 72, 73 and 74 stand for data records of the partitions P1, P2,... And Pn, where n is a natural number as a run index of the partition numbering.
  • the structuring of the data records for this partition can be recognized by way of example for the partition Pn.
  • the geometric data records are stored.
  • block 77 is a table, list or file of the geometric Data records belonging topological data sets and preferably also stored their partitions.
  • Block 78 illustrates the stored topological data sets.
  • block 79 the table, list or file of the partitions containing geometric data sets belonging to the topological data sets is shown.
  • Block 80 identifies the other stored records of a partition.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems (1), insbesondere eines Navigationssystems für ein Kraftfahrzeug, mit einem Speicher (2), einer Anzeigeeinheit (3) und zumindest einem Bedienelement (4), wobei Kartendaten von einem Kartendatenspeicher (5) in den Speicher (2) geladen werden, wobei die Kartendaten (71) in erste Kartendaten und zweite Kartendaten unterteilt sind, wobei die ersten Kartendaten geometrische Daten (76) von Kanten eines als Graphen abgespeicherten Kartennetzes enthalten und die zweiten Kartendaten topologische Daten (78) enthalten und mittels der im Speicher (2) geladenen ersten und/oder zweiten Kartendaten Anwendungen durchgeführt werden.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems, insbesondere eines Navigationssystems für ein Kraftfahrzeug, sowie ein solches Navigationssystem und ein diesbezügliches Speichermedium mit Kartendaten.
Stand der Technik
Navigationssysteme verwenden Kartendaten zur Darstellung eines Kartenausschnitts auf einem Display, zur Routendarstellung und -bestimmung, zur Zieleingabe, Zielfindung und zur Zielführung eines von einem Fahrer gelenkten Fahrzeugs, wie Kraftfahrzeug.
Diese Kartendaten können digitale Kartendaten sein. Bei den Kartendaten werden beispielsweise Straßen als sogenannte Kanten dargestellt, wobei Kreuzungspunkte oder Abzweigungen von Straßen als sogenannte Knoten dargestellt werden. Dabei wird der reale Straßenverlauf durch die Kanten und Knoten angenähert, wobei die Kanten beispielsweise durch eine Aneinanderreihung von geradlinigen Kantenabschnitten beschrieben wird. Die Darstellung von Straßennetzen wird so mittels gerichteter Graphen mit Kanten und Knoten realisiert. Je nach Komplexität einer Kreuzung wird diese durch einen Knoten oder auch durch mehrere Knoten beschrieben. Auch können innerhalb einer Kreuzung Kanten vorliegen.
Auch werden digitale Karten in einzelne gebietsweise Partitionen aufgeteilt, damit die in den Speicher beispielsweise eines Navigationssystems zu ladenden Daten von der Datenmenge begrenzt werden können, da die Datenmenge die Größe des benötigten Speichers und die Ladegeschwindigkeit oder Verarbeitungs-geschwindigkeit beeinflusst. Typischer Weise erfolgt eine Teilung der Kartendaten in die Partitionen entlang von Linien konstanter geografϊscher Länge bzw. Breite, so dass näherungs weise rechteckige Gebiete als Partitionen definiert werden. Aufgrund dieser Aufteilung ist es aber notwendig, Kanten, die eine oder mehrere solcher Grenzen zwischen Partitionen schneiden, aufzuteilen und die aufgeteilten Kanten den jeweils angrenzenden Partitionen zuzuordnen oder in den angrenzenden Partitionen redundant abzuspeichern oder von einer der beteiligten angrenzenden Partitionen zu referenzieren.
Eine Aufteilung von Kartendaten in Partitionen und eine Teilung von Kanten an
Partitionsgrenzen ist durch die WO 99/58934 bekannt geworden.
Die Teilung der Kanten verursacht aber zusätzliche Datenmengen, da bei der Teilung einer Kante zur Verbindung der beiden Teilkanten ein Knoten des Kartennetzes eingefügt werden muss. Dies bewirkt beispielsweise bei Anwendungen eines Navigationssystems zur Routenberechnung einen zusätzlichen Aufwand durch zusätzliche algorithmische Schritte.
Die redundante Abspeicherung der Kanten in mehreren Partitionen hat den Nachteil der Erhöhung der Datenmenge. Auch muss in diesem Falle beim Einlesen mehrerer
Partitionen in einen Speicher die jeweilige Anwendung die redundanten Kanten ermitteln und zum Teil mehrfach vorliegenden Kantendaten aussortieren, was auch zusätzliche Prozessorleistung benötigt und somit den Gesamtprozess verlangsamt.
Die Referenzierung von Elementen anderer Partitionen hat den Nachteil, dass mehr Daten in den Speicher geladen werden müssen als aktuell benötigt werden, wie beispielsweise zur Kartendarstellung nicht nur die Partitionen in den Speicher geladen werden müssen, die angezeigt werden sollen, sondern es müssen auch alle Partitionen in den Speicher geladen werden, auf die eine Referenz verweist.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems zu schaffen, bei welchem die Nachteile des Standes der Technik vermindert oder gar vermieden werden. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Navigationssystem zu schaffen, mittels welchem das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Auch ist es die Aufgabe, ein Speichermedium mit darauf gespeicherten Kartendaten zu schaffen, welches einen verbesserten Verfahrensablauf unter Benutzung von Kartendaten erlaubt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems, insbesondere eines Navigationssystems für ein Kraftfahrzeug, mit einem Speicher, einer Anzeigeeinheit und zumindest einem Bedienelement, wobei Kartendaten von einem Kartendatenspeicher in den Speicher geladen werden, wobei die Kartendaten in erste Kartendaten und zweite Kartendaten unterteilt sind, wobei die ersten
Kartendaten geometrische Daten von Kanten eines als Graphen abgespeicherten Kartennetzes enthalten und die zweiten Kartendaten topologische Daten enthalten und mittels der im Speicher geladenen ersten und/oder zweiten Kartendaten Anwendungen durchgeführt werden. Geometrische Daten sind dabei vorzugsweise Datensätze mit Daten gerichteter Graphen von Kantenabschnitten, die die Position einer Kante bzw. deren
Verlauf repräsentieren. Topologische Daten sind Daten zwischen einem Startpunkt und einem Endpunkt einer Kante oder eines Kantenabschnitts, wie beispielsweise eines Abstandes zwischen dem Start- und Endpunkt, etc. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die digitale Karte derart strukturiert ist, dass Anwendungen, die die geometrischen Inhalte der Kartendaten benötigen, in jeder Partition den vollständigen Inhalt vorfinden und dass Anwendungen, die nur topologische Inhalte benötigen, nicht in jedem Fall alle zwischen einem Anfangspunkt und einem Endpunkt liegende Partitionen in den Speicher einlesen müssen.
Durch diese erfindungsgemäße Aufteilung zwischen geometrischen Daten und topologischen Daten können Anwendungen, wie Anwendungsprogramme, die nur geometrische Daten benötigen, ausschließlich auf geometrische Datensätze zugreifen. Solche Anwendungen sind beispielsweise die Kartendarstellung eines Bereichs einer Karte auf einer Anzeigeneinheit oder die kartengestützte Ortungsfunktion in Navigationssystemen.
Anwendungen, die vorzugsweise nur topologische Daten verwenden, sind beispielsweise Anwendungen der Routenberechnung oder der Zielführungsfunktion. - A -
Vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik ist weiterhin, dass eine Teilung von Elementen, wie Kanten, an Grenzen von Partitionen nur für die geometrischen Daten vorgenommen werden und die topologischen Daten nicht an Grenzen zwischen Partitionen geteilt werden, und dadurch bezüglich der topologischen Daten kein weiterer Aufwand entsteht und keine zusätzlichen Daten generiert werden.
Anwendungen, die nur topologische Daten verwenden, lesen nur die Daten derjenigen Partitionen ein, in welchen Knotenpunkte der topologischen Daten liegen, die dazwischen liegenden Partitionen werden dabei nicht benötigt. Dies ist insbesondere zweckmäßig bei Routenberechnungen über lange Strecken, bei welchen keine Abzweigungen vorliegen, wie beispielsweise bei Fährverbindungen oder Strecken durch Gebiete mit sehr dünnem Straßennetz, wie zum Beispiel in Wüsten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwischen Datensätzen der ersten Kartendaten und der zweiten Kartendaten Relationen bestehen oder diese gebildet werden. Damit kann eine leichte Übertragbarkeit von Ergebnissen zwischen verschiedenen Anwendungen realisiert werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Relationen oder die zur Bildung der Relationen zugrunde liegenden Daten als dritte Kartendaten abgespeichert werden. Auch ist es zweckmäßig, wenn die Relationen oder die zur Bildung der Relationen zugrunde liegenden Daten den ersten und/oder zweiten Kartendatensätzen zugeordnet sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Relationen oder die zur Bildung der Relationen zugrunde liegenden Daten unabhängig von den ersten und/oder zweiten Kartendatensätzen gespeichert sind. In diesem Falle können die Relationen oder die zur Bildung der Relationen verwendbaren Daten lediglich in den Speicher eingelesen werden, wenn sie benötigt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn erste, zweite und/oder dritte Kartendatensätze den jeweiligen Partitionen der Karte zugeordnet sind. Auch ist es vorteilhaft, wenn die zu den geometrischen Datensätzen gehörende topologische Datensätze und vorzugsweise auch ihre Partitionen abgespeichert und insbesondere diesen zugeordnet abgespeichert sind. Auch ist es zweckmäßig, wenn weiterhin die Partitionen, in welchen geometrische Datensätze liegen, die zu den topologischen Datensätzen gehören, abgespeichert sind oder diesen zugeordnet abgespeichert sind.
Zur besseren Handhabung, Abspeicherung oder zum besseren Zuordnen ist es zweckmäßig, wenn erste und/oder zweite und/oder dritte Datensätze und/oder Partitionen mittels Identifikationen bezeichnet sind. Solche Identifikationen können beispielsweise numerische Identifikationen sein.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich des Navigationssystems erreicht durch ein Navigationssystem mit einem Speicher, einer Anzeigeeinheit und zumindest einem Bedienelement, wobei der Speicher der Speicherung von ausgewählten Kartendaten aus einem Kartendatenspeicher dient und Anwendungen auf den Speicher und die dort gespeicherten Kartendaten zugreifen zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens.
Die erfindungsgemäße Aufgabe hinsichtlich des Speichermediums wird erreicht durch ein Speichermedium mit einer digitalen Karte mit Kartendaten, wobei die Kartendaten in erste Kartendaten und zweite Kartendaten unterteilt sind, wobei die ersten Kartendaten geometrische Daten von Kanten eines als Graphen abgespeicherten Kartennetzes enthalten und die zweiten Kartendaten topologische Daten enthalten.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Navigationssystems;
Fig. 2 einen Kartenausschnitt;
Fig. 3 einen Kartenausschnitt;
Fig. 4 einen Kartenausschnitt; und
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Struktur der gespeicherten Kartendaten. Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt ein Navigationssystem 1 in schematischer Darstellung mit einem Speicher 2, einem Anzeigeelement 3, wie Monitor oder Display, und zumindest einem
Bedienelement 4. Der Speicher 2 dient zur Speicherung von ausgewählten Kartendaten aus einem Kartendatenspeicher 5, wobei Anwendungen auf den Speicher 2 und die dort gespeicherten Kartendaten zugreifen. Der Kartendatenspeicher 5 kann dabei vorteilhaft ein Festplattenspeicher, eine CD-ROM, eine DVD, ein Halbleiterspeicher oder ein anderweitiger Speicher sein, auf welchem zumindest ausgewählte Kartendaten einer digitalen Karte gespeichert sind.
Das Navigationssystem 1 erzeugt beispielsweise Kartendarstellungen auf dem Anzeigeelement 3, wobei berechnete Routen in einer Kartedarstellung auf dem Anzeigeelement anzeigbar sind.
Mittels des Bedienelements 4 kann durch den Bediener beispielsweise ein Fahrtziel eingegeben, eine Zielführung gestartet werden oder eine andere Anwendung gestartet oder durchgeführt werden.
Kartendaten sind dabei Daten oder Datensätze, die die Geometrie von Kanten und gegebenenfalls Knoten eines als Graphen abgespeicherten Netzes beinhalten und Daten, die eine Topologie enthalten.
Zu den Anwendungen der geometrischen Daten gehört bei Navigationssystemen für
Kraftfahrzeuge beispielsweise die Anzeige von Karteninhalten auf einer Anzeigeeinheit und die Stützung der Ortungsfunktion am Straßennetz, auch Mapmatching genannt. Dagegen werden die topologischen Daten vorzugsweise für die Berechnung von Routen und zur Zielführung verwendet.
Die Figur 2 zeigt zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens einen Ausschnitt einer Karte 10, bei welchem die Geometrie eines Straßenabschnitts als gerichteter Polygonzug 11 zwischen einem Startpunkt 12a, 12b, 12c und einem Endpunkt 13a, 13b, 13c als Kante 14 mit entsprechenden Kantenabschnitten 15a, 15b, 15c dargestellt wird. Dabei wird neben dem Startpunkt 12a und dem Endpunkt 13c auch eine vorgebbare Anzahl von Zwischenpunkten 16a, 16b erzeugt und/oder abgespeichert. Dabei sind die Kartendaten in Bereiche, auch Partitionen 17,18,19 genannt, unterteilt sein. In Partition 17 liegt somit der Polygonzug mit dem Startpunkt 12a und dem Endpunkt 13a und den Zwischenpunkten 16a. In Partition 18 liegt somit der Polygonzug mit dem Startpunkt 12b und dem
Endpunkt 13b und den Zwischenpunkten 16b. In Partition 19 liegt der Polygonzug mit dem Startpunkt 12c und dem Endpunkt 13c. An den Partitionsgrenzen sind somit die Endpunkte der einen Partition gleich dem Startpunkt der anderen Partition. Somit werden die Geometriedaten für diejenigen Straßenabschnitte, die eine Partitionsgrenze schneiden, an dieser Grenze zwischen den Partitionen geteilt. Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Figur 2 weist drei Partitionen Pl, P2 und P3 auf, die mit den Bezugszeichen 17 bis 19 bezeichnet sind. Jede Partition enthält einen Datensatz 20,21,22 mit geometrischen Daten des Straßenabschnitts in der Partition. Je nach Straßenverlauf können auch mehrere geometrische Datensätze für den Verlauf des Straßenabschnitts in der Partition verwendbar sein, siehe auch Figur 3.
In Figur 3 sind zwei Partitionen 30,31 zu erkennen, wobei in beiden Partitionen der Straßenverlauf bzw. der Verlauf der Kante in zwei Abschnitte 32a,32b und 33a und 33b geteilt ist. Somit stehen für jede Partition zwei Datensätze geometrischer Daten zur Verfügung, da der Straßenverlauf durch die kurvige Gestalt in beiden Partitionen zwei
Bereiche aufweist. Die Partitionen 30,31 enthalten somit genau diejenigen Daten des Geometrieanteils, der auch jeweils in ihnen vorhanden ist.
Die Topologie von Straßenabschnitten wird durch ihre Verknüpfungen mit Kreuzungen oder mit der sie beschreibenden Datensätzen gespeichert, wobei vorteilhaft für einen
Straßenabschnitt jeweils nur ein einziger Topologiedatensatz verwendet wird. Dazu kann dieser Topologiedatensatz entweder nur in oder zu der Partition gespeichert werden, in welcher der jeweilige Straßenabschnitt beginnt oder endet. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Topologiedatensatz auch mit anderen Partitionen verknüpft oder gespeichert werden.
In Figur 4 ist ein Straßenabschnitt 50 dargestellt, welcher dem Straßenabschnitt der Figur 2 entspricht. Dabei wird nur in der Partition 51 ein Topologiedatensatz 56 zugeordnet oder gespeichert, da der Topologiedatensatz lediglich Daten des Straßenabschnitts zwischen den beiden Kreuzungen 54 und 55 enthält. Diese können beispielsweise Daten bezüglich der Entfernung oder Länge des Abschnitts oder der benötigten Fahrzeit für diesen Abschnitt sein. Der Topologiedatensatz benötigt daher keine Zwischenpunkte, da nur Daten zwischen den Start- und Endpunkten relevant sind. Daher werden die Daten der Partition 51 und 53 benötigt um die Topologiezwischen den Kreuzungen 54 und 55 zu bilden oder zuzuordnen, aber die Daten der Partition 52 werden dazu nicht benötigt und somit auch nicht in einen Speicher eingelesen.
Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass jede Partition und jeder geometrische und topologische Datensatz mittels einer Identifikation, wie Kennzeichen, charakterisiert ist, wobei besonders vorteilhaft eine numerische Identifikation verwendet werden kann. Diese Identifikation identifiziert den Datensatz eindeutig. Durch diese Identifizierung kann jeweils eine Relation zwischen Datensätzen erzeugt werden.
Beispielsweise können Relationen zwischen geometrischen Datensätzen und topologische Datensätze verwendet werden, wenn die Ortungsfunktion die Position eines Fahrzeugs entlang des geometrischen Verlaufs einer Straße bestimmt hat und von dieser Position aus eine Route unter Verwendung topologischer Datensätze bestimmt werden soll oder wenn eine Zielführungsfunktion die Einhaltung der Route weiter verfolgen soll.
Auch können Relationen zwischen topologischen und geometrischen Datensätzen verwendet werden, wenn eine im topologischen Netz berechnete Route in einer Kartendarstellung geometrisch dargestellt werden soll.
Erfindungsgemäß wird zur Erstellung von Relationen von geometrischen Datensätzen zu topologischen Datensätzen zu jedem geometrischen Datensatz die Identifikation des topologischen Datensatzes gespeichert, zu dem er gehört. Auch ist es zweckmäßig, zur Identifikation des topologischen Datensatzes die Identifikation der Partition zu speichern zu der er gehört, da der topologische Datensatz zu einer anderen Partition gehören kann als der geometrische Datensatz.
Dadurch kann zu einem gegebenen geometrischen Datensatz direkt auf die Partition zugegriffen werden, in welcher der topologische Datensatz gespeichert ist. Die Identifikationen der topologischen Datensätze und ihrer Partitionsidentifikationen können in einer von den geometrischen Datensätzen getrennt gehaltenen Liste, Tabelle, Datenbank oder Datei gespeichert sei, so dass diese nur gelesen werden muss, wenn eine solche Relation benötigt wird.
Vorzugsweise werden zu jedem topologischen Datensatz die Identifikationen aller derjenigen Partitionen gespeichert, in welchen geometrische Datensätze enthalten sind, die den Verlauf des durch den topologischen Datensatz repräsentierenden Straßenabschnitt beschreiben. Die Speicherung der Identifikationen aller zugehöriger geometrischer Datensätze ist dazu nicht unbedingt erforderlich, da davon ausgegangen werden kann, dass eine Partition immer als Ganzes in den Speicher, wie Arbeitsspeicher, des Systems, wie des Navigationssystems, eingelesen oder geladen wird. Dadurch können alle Datensätze über die zuerst beschriebene Relationen von geometrischen Datensätzen zu topologischen Datensätzen aufgefunden werden.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn Identifikationen der Partitionen, in welchen geometrische Datensätze liegen oder diesen zugeordnet sind, in eigenen oder getrennten Listen, Tabellen, Dateien oder Datenbanken gespeichert werden. In diesem Falle können diese Daten eingelesen werden, wenn sie benötigt werden bzw. brauchen nicht eingelesen werden, wenn sie nicht benötigt werden.
Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Aufteilung einer digitalen Karte in Partitionen. Dazu sind die Kartendaten 71 in einem Speicher 70, wie einer CD-ROM, einer DVD, einer Festplattenspeicher, einem Halbleiterspeicher oder einem anderen Speicher gespeichert.
Die Daten 71 der Karte sind auf einer ersten Stufe in Datensätze 72,73,74,... einzelner Partitionen aufgeteilt, wobei auch ein Datensatz 75 vorhanden sein kann, welcher nicht geometrisch partitionierte Daten enthalten oder umfassen kann. Dabei stehen die Datensätze 72, 73 und 74 für Datensätze der Partitionen P1,P2, ... und Pn, wobei n eine natürliche Zahl als Laufindex der Partitionsnummerierung ist.
Auf einer zweiten Stufe erkennt man beispielhaft für die Partition Pn die Strukturierung der Datensätze zu dieser Partition. In Block 76 sind die geometrischen Datensätze abgespeichert. In Block 77 ist eine Tabelle, Liste oder Datei der zu den geometrischen Datensätzen gehörenden topologischen Datensätze und vorzugsweise auch ihre Partitionen abgespeichert. Der Block 78 veranschaulicht die abgespeicherten topologischen Datensätze. In Block 79 ist die Tabelle, Liste oder Datei der Partitionen, in welchen geometrische Datensätze liegen, die zu den topologischen Datensätzen gehören, dargestellt. In Block 80 sind die sonstigen gespeicherten Datensätze einer Partition bezeichnet.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems (1), insbesondere eines Navigationssystems für ein Kraftfahrzeug, mit einem Speicher (2), einer Anzeigeeinheit (3) und zumindest einem Bedienelement (4), wobei Kartendaten von einem Kartendatenspeicher (5) in den Speicher (2) geladen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartendaten (71) in erste Kartendaten und zweite Kartendaten unterteilt sind, wobei die ersten Kartendaten geometrische Daten (76) von Kanten eines als Graphen abgespeicherten Kartennetzes enthalten und die zweiten Kartendaten topologische Daten (78) enthalten und mittels der im Speicher (2) geladenen ersten und/oder zweiten Kartendaten Anwendungen durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Datensätzen der ersten Kartendaten und der zweiten Kartendaten Relationen bestehen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Relationen als dritte
Kartendaten abgespeichert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Relationen vorzugsweise unabhängig von den ersten und/oder zweiten Kartendatensätzen gespeichert sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartendaten (71) in Partitionen (Pl, P2, ... Pn) aufgeteilt sind und erste, zweite und/oder dritte Kartendatensätze Partitionen der Kartendaten zugeordnet sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin die zu den geometrischen Datensätzen gehörende topologische Datensätze und vorzugsweise auch ihre Partitionen (Pl, P2, ... Pn) abgespeichert sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin die Partitionen (Pl, P2, ... Pn), in welchen geometrische Datensätze liegen, die zu den topologischen Datensätzen gehören, abgespeichert sind.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erste, zweite, dritte Datensätze und/oder Partitionen mittels Identifikationen bezeichnet sind.
9. Navigationssystem mit einem Speicher (2), einer Anzeigeelement (3) und zumindest einem Bedienelement (4), wobei der Speicher der Speicherung von ausgewählten Kartendaten aus einem Kartendatenspeicher (5) dient und Anwendungen auf den Speicher (2) und die dort gespeicherten Kartendaten zugreifen zur Durchführung eines Verfahrens nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Speichermedium mit einer digitalen Karte mit Kartendaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartendaten (71) in erste Kartendaten und zweite Kartendaten unterteilt sind, wobei die ersten Kartendaten geometrische Daten (76) von Kanten eines als Graphen abgespeicherten Kartennetzes enthalten und die zweiten Kartendaten topologische Daten (78) enthalten, wobei mit den Kartendaten ein Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 durchführbar ist.
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