EP2067005A1 - Verfahren zur bereitstellung von kodierten geobilddaten - Google Patents

Verfahren zur bereitstellung von kodierten geobilddaten

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Publication number
EP2067005A1
EP2067005A1 EP07820463A EP07820463A EP2067005A1 EP 2067005 A1 EP2067005 A1 EP 2067005A1 EP 07820463 A EP07820463 A EP 07820463A EP 07820463 A EP07820463 A EP 07820463A EP 2067005 A1 EP2067005 A1 EP 2067005A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
image data
transmitted
server unit
navigation
receiver module
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
EP07820463A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Lukas
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.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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 Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP2067005A1 publication Critical patent/EP2067005A1/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
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3626—Details of the output of route guidance instructions
    • G01C21/3647—Guidance involving output of stored or live camera images or video streams

Definitions

  • the invention relates to a method for providing encoded geoimage from a server unit to at least one navigation receiver module, a geographical Be is ⁇ rich predetermined by means of data stored in the server unit uncoded geoimage and at least there is a wireless communication interface between the server unit and the at least one navigation receiver module.
  • a navigation receiver module for receiving from the "Global Positioning System” includes (GPS) position and / or velocity signals at least a display unit on which a preferably based on a vector map area, for example egg ⁇ ner map or a city map is displayed.
  • ⁇ in one map section is preferably represented, in which the object is connected to the navigation receiver module is currently in.
  • from the empfange- NEN GPS position signals next to the current position information and direction and / or speed information can be derived and possibly on a further Display unit to ⁇ shows or Studentsla ⁇ siege the map shown.
  • the required to produce the map section on the adosein ⁇ comprehensive map data is often on a removable disk, such as a DVD ( "Digital Video Disc") is stored.
  • the removable media here includes all showing a completed geographical area, such as individual countries or Map data obtained by the navigation receiver module from the map data, the map data relating to the map section to be displayed selected and displayed on the display unit.
  • the map data shown for example by means of a Vektorgra ⁇ PhiK here have a sufficiently high resolution to give the user the Navigationssys ⁇ tems a good impression of the route or still to be driving path.
  • geographic image data relate to aerial images of a given geographic area of the earth's surface generated by a satellite unit, which, for example, can be made available stationary in the navigation system in addition to the map data and can be displayed on the display unit the user an additional information gain.
  • coding methods thus use different coding depths, especially for areas where tuschshnee quality can be accepted, ie image data which are reproduced the face of a human being encoded with ei ⁇ ner higher coding depth than the image data relating to the background.
  • the object is achieved on the basis of the features of Oberbegrif ⁇ fes of claim 1 by its characterizing features ⁇ male.
  • the essential aspect of the inventive process is the fact that from the navigation receiver module at least ⁇ position information to the server unit übertra ⁇ gen is. Subsequently, an expected range is selected in the server unit as a function of the transmitted position information from the geographical area, and first uncompressed geo ⁇ image data representing the selected expected range is determined. Finally, the first uncompressed geo-image data in the server unit is compressed and the transmit first compressed geo-image data from the server unit to the navigation receiver module via the at least one wireless communication interface.
  • ⁇ advantageous light-made process of the invention a significant Reduzie- tion of the transferred data volume and thus a time ⁇ timely provision of geoimage to a navigation system. This saves both transmission volume and transmission time. Because of the reduced amount of data is to be additionally ⁇ more frequent updating of the transmitted geo-image data possible.
  • the current direction of movement of the navigation receiver module indicating directional information and / or overall transfer speed information in addition to the position Informa ⁇ tion and depending on the
  • the expected range indicates the geographical area that includes the current location of the object connected to the navigation system and within which the object will be in the next few minutes, taking into account the transmitted direction of movement and / or movement speed.
  • a buffer area including the expected area is determined, whose associated second geographic image data is preferably coded with an average coding depth.
  • the remaining third geographic data of the geographic area are coded with a very low coding depth.
  • Fig. 1 an example of a schematic block diagram of egg ⁇ nes system for providing compressed geoimage
  • Fig. 2 an example of a schematic block diagram of egg ⁇ nes navigation system
  • FIG. 3 shows an example of the division of a geographical area into individual navigation sections and their different coding depths.
  • FIG. 1 shows, by way of example, a schematic block diagram of a system S for recording geographic image data GBD.
  • the system S has at least one preferably centrally arranged server unit SU, which can be connected via at least one air interface LS with satellite units SAT and via at least one wireless communication interface KS with a navigation system NS.
  • a predetermined geographical area B for example, a country or a region are generated and transmitted over the air interface LS to the server unit SU ⁇ the.
  • the geographical area B includes, for example, a surface portion of a size of 0.1 to 1000 km 2 .
  • the server unit SU includes a processor unit PU and ⁇ least a memory unit MU in which the uncoded geoimage be stored GBD of the geographical area B preferably.
  • the processor unit PU is configured for exporting ⁇ tion of a control and evaluation routine SAR, via which a particular treatment, and in particular encoding the data stored in the memory unit MU, or currently received from one of the satellite units SAT uncoded geoimage GBD.
  • the encoded geoimage GBD ' may be GE ⁇ stores, for example also in the memory unit MU.
  • the image recordings of the geographic area B generated via the satellite units SAT are created with the highest possible resolution, resulting in extensive data volumes of uncoded geolag data GBD, but which allow a detailed reproduction of the geographical area B.
  • both a mobile navigation system NS which, for example, carries an operator BP with it, as shown also a tightly integrated in a vehicle navigation F ⁇ system NS.
  • NS The construction of such Navigati ⁇ onssystems is explained below with reference to a schematic block diagram according to FIG. 2
  • the navigation system NS in each case has a navigation receiver module NEM, to which at least one display unit AE is connected.
  • the display unit AE can example ⁇ as a display unit or display unit, in particular "Liquid Cristal Display" -adosnhim be realized.
  • the navigation receiver module NEM a transmitter and receiver unit SEE, at ⁇ a storage medium MM and a processor unit least CM
  • the storage medium MM can, for example, comprise a data carrier drive, in particular a DVD drive (not shown in FIG. 2), or can be connected to such a data carrier drive
  • the storage medium MM is in this case in particular for receiving card data KD and, if appropriate, provided statio ⁇ nary geo image data.
  • the display unit AE is divided for example into first and second display portion AEI, AE2, in which un ⁇ teretzliche navigation information can be displayed.
  • a current location P of the navigation system NS associated object indicating map section Darge ⁇ provides in the first display portion AEI.
  • This current location P comprehensive Receiveaus ⁇ section is generated for example in the form of a vector graphic on the basis of the associated map data KD.
  • additional Navigati ⁇ onsf as produced for example, by evaluating the stationary geoimage real picture images of the environment can be represented, which are displayed, for example, as a background image in addition to the navigation information in the second display portion AE2.
  • the user of the navigation system NS receives a realistic impression of the current location P-related environment by means of superimposing such real-image recordings.
  • the navigation area or geographical area B is determined by the control and evaluation unit into individual SAR preferably square geographic navigation sections Al - An divided on ⁇ which preferably have the same geographical area and are arranged in a checkerboard pattern to each other.
  • that navigation section Ap is determined which comprises the current location P of the object connected to the navigation system NS.
  • a direction information RI and / or a speed information GI can be transmitted together with the position information PI.
  • the direction information RI here indicates the direction of movement and the speed information GI to the current speed of movement of each connected to the Naviga ⁇ tion receiver module NEM object, for example the operator BP or the vehicle F.
  • the expectancy range E preferably comprises the current location P of the navigation system NS ⁇ related object as well as those geographical area in which the object is scheduled to arrive in consideration of the moving direction and its speed in the next few minutes. This results in a preferably lobe-shaped configuration of the expectation preparation ⁇ ches E, namely starting from the current location P in Rich ⁇ tung the direction indicated by the direction information RI moving direction of the object, in particular of the vehicle F.
  • the expected range E is defined in a preferred embodiment by several adjoining navigation ⁇ sections Ap, Ap-I, Ap + 1, etc., wherein in the context of determining the expected range E preferably of the current location P comprehensive navigation section Ap and to this adjacent navigation sections Ap + 1, Ap-I, etc., and the navigation sections Ap ', Ap + 1', Ap-I ', etc., which follow in the direction of movement, are also included. so that even a short-term change in direction of the vehicle F by the selected expectation range E is included.
  • the expected area E is extended by a buffer area PB which surrounds the expected area E and is determined as a function of the selected expected area E.
  • the buffer area PB is formed by the further navigation sections Ap + 2, Ap-2, etc. following the expected area E.
  • FIG. 3 shows by way of example the expected range E and the associated buffer area PB of the geographical area B.
  • the object connected to the navigation system NS moves from the location P in the direction indicated by the direction information RI and speed information GI.
  • the remaining navigation sections represent the further traffic area V which can be reached within the geographical area B and which can be displayed by means of the geographic image data GBD stored in the central server unit SU.
  • the geographical area B in the expectations ⁇ processing area E, the buffer area PB and the subsequent transport V breaks down.
  • the associated geo-image data is determined by the control and evaluation routine SAR GBD are selected, namely first the expected range E reproducing geo image data GBDl and second buffer area PB reproducing geo image data GBD2 determined.
  • the remaining third geographic image data GBD3 are assigned to the traffic areas V.
  • the first and second geographic image data GBD1, GBD2 are encoded and the resulting first and second encoded geographic image data GBD1 ', GBD2' are transmitted via the wireless communication interface KS to the navigation system NS.
  • the third geographic image data GBD3 may also be subjected to coding and transmitted to the navigation system NS.
  • the coding of the first, second and third geomur data GBD1, GBD2, GBD3 results in a considerable reduction of the data volume to be transmitted.
  • the coding-related quality losses in the individual navigation sections Ap, Ap ', Ap + 1, Ap-1, Ap + 2, Ap-2etc. to keep the expected range E as small as mög ⁇ Lich
  • the first geoimage GBDl with a first coding depth KDL and the second geoimage GBD2 be coded with a second coding depth KD2, wherein the ERS ⁇ th coding depth KDL is selected higher than the second coding depth KD2.
  • the third geographic image data GBD3 assigned to the traffic region V are encoded with a third encoding depth KD3, which is significantly smaller than the first and second encoding depths KD1, KD2. This ensures that the first coded geo image data GBD1 'still contain a sufficient number of image information in order to be able to display the geographical expectation region E with sufficiently high resolution in the navigation system NS after its decoding.
  • the co ⁇ d iststiefe KDL, KD 2, KD3 thus assumes the expected range E to transport V with increasing distance up from the current location P rush increasingly dependent.
  • the first and second coded geographic image data GBD1 ', GBD2' are stored in the navigation receiver module NEM by its transmission and receiving unit SEE received and further processed by the control unit CM, in particular decoded and possibly ska ⁇ liert or prepared for display on the second display section AE2 of the display unit AE.
  • the processed first and second geographic data GBD1, GBD2 can be supplemented by additional vector graphics, road information and / or further navigation information, which generates the real image recordings of the expected or the first geographic image data GBD1, GBD2 Buffer area E, PB are superimposed.
  • a navigation system NS In addition to the direction and speed information RI can GI a navigation system NS individually assigned identification number ID and predetermined characteristics transfer its display unit AE such as resolution, An ⁇ number of colors, etc. in connection with the request NS from the navigation system to the central server unit SU who ⁇ the.
  • the identification number ID By means of the identification number ID, the respective navigation system NS can be unambiguously identified by the central server unit SU, ie by means of the control and evaluation routine SAR those geographic image data GBD can be determined which has already been transmitted to the navigation system NS or the navigation receiver module NEM.
  • GBD3 ' are determined at different routes or routes, which are first stored in the memory unit MU of zentra ⁇ len server unit SU and can be retrieved as needed by the navigation system NS, whereby a dynamic generation of alternative routes is possible.
  • the described method can also be used as an extension to navigation systems NS with stationary geographic image data, which are provided, for example, on a local storage medium or the data carrier of the navigation system NS.
  • the above-described communication connection KV is established to the server unit SU, via which the required further geographic image data GBD can be retrieved optionally in encoded form, optionally requiring a charge and thus a virtual to the user of the navigation system NS enlarged Abde ⁇ ckungs Complex is provided.
  • the coded geo image data GBD1 '- GBD3' transmitted by the central control unit SU can also be used in particular for
  • the central control unit SU is designed as a fleet management server unit, which transmits traffic and / or weather information to assigned navigation systems NS in addition to the coded geographic image data GBD1 '- GBD3'.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von kodierten Geobilddaten von einer Servereinheit an zumindest ein Navigationsempfängermodul, wobei ein geografischer Bereich mittels in der Servereinheit gespeicherten unkodierten geografischen Bilddaten vorgegeben ist und zwischen der Servereinheit und dem zumindest einem Navigationsempfängermodul zumindest eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle besteht. Von dem Navigationsempfängermodul wird zumindest eine Positionsinformation an die Servereinheit übertragen und in der Servereinheit abhängig von der übertragenen Positionsinformation aus dem vorgegebenen geografischen Bereich ein Erwartungsbereich ausgewählt. Ferner werden erste den Erwartungsbereich wiedergebende unkodierte Geobilddaten ermittelt und die ersten unkodierten Geobilddaten in der Servereinheit kodiert. Die ersten kodierten Geobilddaten werden anschließend von der Servereinheit über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle an das Navigationsempfängermodul übertragen.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Bereitstellung von kodierten Geobilddaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von kodierten Geobilddaten von einer Servereinheit an zumindest ein Navigationsempfängermodul, wobei ein geografischer Be¬ reich mittels in der Servereinheit gespeicherten unkodierten Geobilddaten vorgegeben ist und zwischen der Servereinheit und dem zumindest einem Navigationsempfängermodul zumindest eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle besteht.
Navigationssysteme finden eine zunehmende Verbreitung in den letzten Jahren. Diese werden häufig in Fahrzeugen fest in- stalliert oder als mobile Navigationssysteme nachgerüstet.
Ein derartiges Navigationssystem weist neben einem Navigationsempfängermodul zum Empfang von „Global Positioning System" (GPS) Positions- und/oder Geschwindigkeitssignalen zumindest eine Anzeigeneinheit auf, auf der ein vorzugsweise auf einer Vektorgrafik basierender Kartenausschnitt, beispielsweise ei¬ ner Landkarte oder eines Stadtplanes dargestellt wird. Hier¬ bei wird bevorzugt, derjenige Kartenausschnitt dargestellt, in dem sich das mit dem Navigationsempfängermodul verbundene Objekt aktuell befindet. Zusätzlich können von den empfange- nen GPS-Positionssignalen neben der aktuellen Positionsinformation auch Richtungs- und/oder Geschwindigkeitsinformationen abgeleitet und ggf. auf einer weiteren Anzeigeneinheit ange¬ zeigt werden oder dem dargestellten Kartenausschnitt überla¬ gert werden.
Die zur Erzeugung des Kartenausschnittes auf der Anzeigenein¬ heit erforderlichen Kartendaten sind häufig auf einem wechselbaren Datenträger, beispielsweise einer DVD („Digital Video Disc") gespeichert. Der wechselbare Datenträger enthält hierbei sämtliche zur Darstellung eines abgeschlossenen geo- grafischen Bereiches, beispielsweise einzelner Länder oder Regionen betreffende Kartendaten. Mittels der durch das Navigationsempfängermodul ermittelter Positionsinformation werden aus den Kartendaten die den anzuzeigenden Kartenausschnitt betreffenden Kartendaten ausgewählt und auf der Anzeigeneinheit dargestellt. Die beispielsweise anhand einer Vektorgra¬ phik dargestellten Kartendaten weisen hierbei eine ausrei- chend hohe Auflösung auf, um dem Benutzer des Navigationssys¬ tems einen guten Eindruck der Fahrstrecke bzw. noch zurückzulegenden Fahrtweges geben zu können.
Bei zukünftigen Navigationssystemen ist zusätzlich zu den ge- nannten Navigationsinformationen die Anzeige von geografi- schen Bilddaten, d.h. so genannter „Geobilddaten" geplant. Derartige Geobilddaten betreffen mittels einer Satelliteneinheit erzeugte Luftbildaufnahmen eines vorgegebenen geografi- schen Bereiches der Erdoberfläche, welche beispielsweise zu- sätzlich zu den Kartendaten stationär im Navigationssystem zur Verfügung gestellt werden können und auf der Anzeigeneinheit angezeigt werden können. Hierdurch erhält der Benutzer einen zusätzlichen Informationsgewinn.
Die Darstellung derartiger Geobilddaten auf dem Bildschirm eines Navigationssystems erfordert jedoch eine Aufbereitung der Daten, und zwar insbesondere eine Anpassung des Datenformats an die jeweilige Ausgestaltung der im Navigationssystem vorgesehenen Anzeigeeinheit. Bei derzeit bekannten Navigati- onssystemen werden ausschließlich stationäre Geobilddaten verwendet. Eine zeitnahe Bereitstellung von aktuellen Geo¬ bilddaten an das Navigationsempfängermodul eines Navigations¬ systems, beispielsweise in Echtzeit oder lediglich mit einer geringen zeitlichen Verzögerung ist mittels bekannter Systeme nicht realisierbar. Eine Bereitstellung in Echtzeit scheitert häufig an der zu hohen Datenmenge, welche innerhalb kürzester Zeit von beispielsweise einer zentralen Servereinheit an ein dezentral angeordnetes Navigationsempfängermodul zu übertra¬ gen ist. Die Übertragungskapazität derzeitig verfügbarer drahtloser Kommunikationsschnittstellen ist hierfür nicht ausreichend. Zur Reduzierung der zu übertragenden Datenmenge sind aus dem Stand der Technik eine Vielzahl von verschiedenen Datenkodierungsverfahren, insbesondere Verfahren zur Bilddatenkodierung bekannt. Derartige Verfahren zur Bilddatenkodierung nutzen beispielsweise einzelne Spezifika des Bildinhaltes geschickt aus, um eine nahezu verlustfreie Kodierung der Bilddaten zu ermöglichen. Hierzu wird der Bildinhalt analysiert, einzelne Bildbereiche unterschiedlichen Datengruppen zugeordnet und die unterschiedlichen Datengruppen jeweils einer unterschied- liehen Kodierung unterzogen, und zwar derart, dass eine möglichst qualitativ hochwertige Darstellung des durch die ko¬ dierten Bilddaten repräsentierten Bildes möglich wird. Bekannte Kodierungsverfahren verwenden somit unterschiedliche Kodierungstiefen, insbesondere für Bereiche, an denen Quali- tätsverluste in Kauf genommen werden können, d.h. Bilddaten, welche das Gesicht eines Menschen wiedergeben werden mit ei¬ ner höheren Kodierungstiefe kodiert als die den Hintergrund betreffenden Bilddaten.
Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bereitstellung von kodierten Geobilddaten von einer Servereinheit an zumindest ein Navigationsempfängermodul anzugeben, welches eine zeitna¬ he Bereitstellung von Geobilddaten ermöglicht.
Die Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegrif¬ fes des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merk¬ male gelöst.
Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass von dem Navigationsempfängermodul zumin¬ dest eine Positionsinformation an die Servereinheit übertra¬ gen wird. Anschließend wird in der Servereinheit abhängig von der übertragenen Positionsinformation aus dem geografischen Bereich ein Erwartungsbereich ausgewählt und erste den ausgewählten Erwartungsbereich wiedergebende unkomprimierte Geo¬ bilddaten ermittelt. Schließlich werden die ersten unkomprimierten Geobilddaten in der Servereinheit komprimiert und die ersten komprimierten Geobilddaten von der Servereinheit über die zumindest eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle an das Navigationsempfängermodul übertragen. Vorteilhaft ermög¬ licht das erfindungsgemäße Verfahren ein deutliche Reduzie- rung des zu übertragenden Datenvolumens und somit eine zeit¬ nahe Bereitstellung von Geobilddaten an ein Navigationssystem. Dies spart sowohl Übertragungsvolumen als auch Übertragungszeit ein. Aufgrund der verringerten Datenmenge ist zu¬ sätzlich eine häufigere Aktualisierung der übertragenen Geo- bilddaten möglich.
Besonders vorteilhaft werden zusätzlich zur Positionsinforma¬ tion eine die aktuelle Bewegungsrichtung des Navigationsempfängermoduls angebende Richtungsinformation und/oder Ge- schwindigkeitsinformation übertragen und abhängig davon der
Erwartungsbereich ermittelt. Der Erwartungsbereich gibt hierbei den geografischen Bereich an, der den aktuellen Standort des mit dem Navigationssystem verbundenen Objektes umfasst und innerhalb dessen das Objekt unter Berücksichtigung der übertragenen Bewegungsrichtung und/oder Bewegungsgeschwindigkeit in den nächsten Minuten sich aufhalten wird.
Weiterhin vorteilhaft wird zusätzlich zum Erwartungsbereich, dessen erste Geobilddaten mit höchster Kodierungstiefe ko- diert werden, ein den Erwartungsbereich einschließender Pufferbereich ermittelt, dessen zugeordnete zweite Geobilddaten vorzugsweise mit einer mittleren Kodierungstiefe kodiert wird. Die verbleibenden dritten Geobilddaten des geografi- schen Bereiches werden mit einer sehr geringen Kodierungstie- fe kodiert. Vorteilhaft werden somit die Geobilddaten abhän¬ gig von der Wahrscheinlichkeit dessen Nutzung im Navigations¬ system mit unterschiedlichen Kodierungsqualitäten übertragen,
Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Ver- fahrens sind den weiteren Patentansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 beispielhaft ein schematisches Blockschaltbild ei¬ nes Systems zur Bereitstellung von komprimierten Geobilddaten, Fig. 2 beispielhaft ein schematisches Blockschaltbild ei¬ nes Navigationssystems und
Fig. 3 beispielhaft die Aufteilung eines geographischen Bereiches in einzelne Navigationsabschnitte sowie deren unterschiedliche Kodierungstiefen.
In Figur 1 ist beispielhaft in einem schematischen Blockschaltbild ein System S zur Aufnahme von Geobilddaten GBD dargestellt. Das System S weist zumindest eine vorzugsweise zentral angeordnete Servereinheit SU auf, welche über zumin- dest eine Luftschnittstelle LS mit Satelliteneinheiten SAT und über zumindest eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle KS mit einem Navigationssystem NS verbindbar ist.
In Figur 1 sind beispielhaft zwei Satelliteneinheiten SAT dargestellt, über welche die unkodierten Geobilddaten GBD eines vorgegebenen geografischer Bereiches B, beispielsweise eines Landes oder einer Region erzeugt werden und über die Luftschnittstelle LS an die Servereinheit SU übertragen wer¬ den. Der geografische Bereich B umfasst beispielsweise einen Flächenabschnitt einer Größe von 0,1 bis 1000 km2.
Die Servereinheit SU weist eine Prozessoreinheit PU und zu¬ mindest eine Speichereinheit MU auf, in welcher vorzugsweise die unkodierten Geobilddaten GBD des geografischen Bereiches B gespeichert werden. Die Prozessoreinheit PU ist zur Ausfüh¬ rung einer Steuer- und Auswerteroutine SAR ausgebildet, über welche insbesondere eine Aufbereitung, insbesondere Kodierung der in der Speichereinheit MU gespeicherten oder aktuell von einer der Satelliteneinheiten SAT empfangenen unkodierten Geobilddaten GBD erfolgt. Die kodierten Geobilddaten GBD' können beispielsweise ebenfalls in der Speichereinheit MU ge¬ speichert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die über die Satelliteneinheiten SAT erzeugten Bildaufnahmen des geografi- schen Bereiches B mit einer möglichst hohen Auflösung erstellt, wodurch sich umfangreiche Datenvolumina an unkodier- ten Geobilddaten GBD ergeben, die jedoch eine detailgetreue Wiedergabe des geografischen Bereiches B ermöglichen.
In Figur 1 ist sowohl ein mobiles Navigationssystem NS, welches beispielsweise eine Bedienperson BP mit sich trägt, als auch ein in einem Fahrzeug F fest integriertes Navigations¬ system NS dargestellt. Der Aufbau eines derartigen Navigati¬ onssystems NS wird im Folgenden anhand eines schematischen Blockschaltbildes gemäß der Figur 2 erläutert.
Das Navigationssystem NS weist jeweils ein Navigationsempfängermodul NEM auf, an welches zumindest eine Anzeigeneinheit AE angeschlossen ist. Die Anzeigeneinheit AE kann beispiels¬ weise als Bildschirmeinheit oder Displayeinheit, insbesondere „Liquid-Cristal-Display"-Anzeigeneinheit realisiert sein. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Navigationsempfängermodul NEM eine Sende- und Empfangseinheit SEE, zumin¬ dest ein Speichermedium MM und eine Prozessoreinheit CM auf. Das Speichermedium MM kann beispielsweise ein Datenträger- Laufwerk, insbesondere DVD-Laufwerk (nicht in Figur 2 darge- stellt) umfassen oder mit einem derartigen Datenträger- Laufwerk verbindbar sein. Das Speichermedium MM ist hierbei insbesondere zur Aufnahme von Kartendaten KD und ggf. statio¬ nären Geobilddaten vorgesehen.
Die Anzeigeneinheit AE ist beispielsweise in einen ersten und zweiten Anzeigenabschnitt AEl, AE2 aufgeteilt, in welchen un¬ terschiedliche Navigationsinformationen dargestellt werden können. Beispielsweise wird im ersten Anzeigenabschnitt AEl ein den aktuellen Standort P des mit dem Navigationssystems NS verbundenen Objektes anzeigender Kartenausschnitt darge¬ stellt. Dieser den aktuellen Standort P umfassende Kartenaus¬ schnitt wird beispielsweise in Form einer Vektorgrafik anhand der zugeordneten Kartendaten KD erzeugt. Im zweiten Anzeigenabschnitt AE2 können zusätzliche Navigati¬ onsinformationen wie beispielsweise unter Auswertung der stationären Geobilddaten erzeugte Echtbildaufnahmen der Umgebung dargestellt werden, welche beispielsweise als Hintergrundbild zusätzlich zu den Navigationsinformationen im zweiten Anzeigenabschnitt AE2 angezeigt werden. Somit erhält der Nutzer des Navigationssystems NS mittels Einblendung derartiger Echtbildaufnahmen einen realistischen Eindruck der den aktu- eilen Standort P betreffenden Umgebung.
Zur zeitnahen Bereitstellung der die Erzeugung von hochauflösenden Echtbildaufnahmen ermöglichenden Geobilddaten GBD ist aufgrund der beschränkten Übertragungskapazität von derzeitig bekannten Kommunikationsschnittstellen KS nicht realisierbar. Um unter Verwendung einer bestehenden drahtlosen Kommunikationsstelle KS eine Bereitstellung derartiger aktueller Geobilddaten GBD zu ermöglichen, ist eine Kodierung der zu übertragenen Geobilddaten GBD' , vorzugsweise in der zentral ange- ordneten Servereinheit SU, mittels eines Bildkodierungsver¬ fahrens erforderlich.
Hierzu wird durch das Navigationsempfängermodul NEM eine Kom¬ munikationsverbindung KV zur Servereinheit SU aufgebaut. Durch das Navigationsempfängermodul NEM werden über die be¬ stehende Kommunikationsverbindung KV die aktuellen Geobilddaten GBD von der Servereinheit SU angefordert. Gleichzeitig wird eine beispielsweise den aktuellen Standort P des Naviga¬ tionsempfängermoduls NEM angebende Positionsinformation PI von dem Navigationsempfängermodul NEM über die bestehende
Kommunikationsverbindung KV an die Servereinheit SU übertragen .
Der Navigationsbereich bzw. geografische Bereich B wird durch die Steuer- und Auswerteeinheit SAR in einzelne vorzugsweise quadratische geografische Navigationsabschnitte Al - An auf¬ geteilt, welche vorzugsweise dieselbe geografische Fläche aufweisen und schachbrettartig zueinander angeordnet sind. Abhängig von der übertragenen Positionsinformation PI wird beispielsweise derjenige Navigationsabschnitt Ap ermittelt, der den aktuellen Standort P des mit dem Navigationssystem NS verbundenen Objektes umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann zusätzlich eine Richtungsinformation RI und/oder eine Geschwindigkeitsinformation GI zusammen mit der Positionsinformation PI übertragen werden. Die Richtungsinformation RI gibt hierbei die Richtung der Bewegung und die Geschwindigkeitsinformation GI die aktuelle Geschwindigkeit der Bewegung jeweils des mit dem Naviga¬ tionsempfängermoduls NEM verbundenen Objektes, beispielsweise der Bedienperson BP oder des Fahrzeuges F an.
In der zentralen Servereinheit SU wird mittels der in der
Prozessoreinheit PU ausgeführten Steuer- und Auswerteroutine SAR die übertragene Positionsinformation PI und ggf. die mit übertragene Richtungsinformation RI und/oder Geschwindigkeitsinformation GI ausgewertet und abhängig davon ein Erwar- tungsbereich ermittelt. Der Erwartungsbereich E umfasst vorzugsweise den aktuellen Standort P des mit dem Navigations¬ system NS verbundenen Objektes sowie denjenigen geografischen Bereich, in den das Objekt unter Berücksichtung dessen Bewegungsrichtung und dessen Geschwindigkeit voraussichtlich in den nächsten Minuten gelangen wird. Hierdurch ergibt sich eine vorzugsweise keulenförmige Ausbildung des Erwartungsberei¬ ches E, und zwar ausgehend vom aktuellen Standort P in Rich¬ tung der durch die Richtungsinformation RI angegebenen Bewegungsrichtung des Objektes, insbesondere des Fahrzeuges F.
Der Erwartungsbereich E wird in einer bevorzugten Ausführungsform durch mehrere aneinander anschließende Navigations¬ abschnitte Ap, Ap-I, Ap+1 etc. definiert, wobei im Rahmen der Ermittlung des Erwartungsbereiches E vorzugsweise der den ak- tuellen Standort P umfassende Navigationsabschnitt Ap sowie zu diesem benachbarte Navigationsabschnitte Ap+1, Ap-I etc. sowie die sich in Bewegungsrichtung anschließenden Navigationsabschnitte Ap', Ap+1', Ap-I' etc. mit eingeschlossen wer- den, so dass auch eine kurzfristige Richtungsänderung des Fahrzeuges F durch den ausgewählten Erwartungsbereich E um- fasst ist.
Um weitere Abweichungen von der durch das Navigationssystem NS berechneten Fahrtroute bzw. Bewegungsrichtung zu ermöglichen wird der Erwartungsbereich E um einen Pufferbereich PB erweitert, der den Erwartungsbereich E umgibt und abhängig vom ausgewählten Erwartungsbereich E ermittelt wird. Vorzugs- weise wird der Pufferbereich PB durch die weiteren an den Erwartungsbereich E anschließenden Navigationsabschnitte Ap+2, Ap-2 etc. gebildet.
In Figur 3 ist beispielhaft der Erwartungsbereich E und der zugehörige Pufferbereich PB des geografischen Bereiches B dargestellt. Das mit dem Navigationssystem NS verbundenen Objekt bewegt sich ausgehend vom Standort P in die durch die Richtungsinformation RI und Geschwindigkeitsinformation GI angegebene Richtung.
Die verbleibenden Navigationsabschnitte geben den weiteren innerhalb des geografischen Bereiches B erreichbaren Verkehrsbereich V wieder, der mittels der in der zentralen Servereinheit SU hinterlegten Geobilddaten GBD darstellbar ist. Somit gliedert sich der geografische Bereich B in den Erwar¬ tungsbereich E, den Pufferbereich PB sowie den daran anschließenden Verkehrsbereich V auf.
Sind die zum Erwartungsbereich E und dem Pufferbereich PB zu- geordneten geografischen Navigationsbereiche Ap, Ap', Ap+1, Ap-I, Ap+2, Ap-2 etc. ermittelt, so werden durch die Steuer- und Auswerteroutine SAR die zugeordneten Geobilddaten GBD ausgewählt, und zwar werden erste den Erwartungsbereich E wiedergebende Geobilddaten GBDl und zweite den Pufferbereich PB wiedergebende Geobilddaten GBD2 ermittelt. Die verbleibenden dritten Geobilddaten GBD3 werden dem Verkehrsbereiche V zugeordnet . Im Anschluss daran werden vorzugsweise die ersten und zweiten Geobilddaten GBDl, GBD2 kodiert und die sich ergebenden ersten und zweiten kodierten Geobilddaten GBDl', GBD2' über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle KS an das Navigations- System NS übertragen. Zusätzlich können die dritten Geobilddaten GBD3 ebenfalls einer Kodierung unterzogen werden und an das Navigationssystem NS übertragen werden.
Durch die Kodierung der ersten, zweiten und dritten Geobild- daten GBDl, GBD2, GBD3 ergibt sich eine erhebliche Reduktion des zu übertragenden Datenvolumens. Hierzu können unter¬ schiedliche Kodierungsverfahren verwendet werden und/oder unterschiedliche Kodierungstiefen KDl, KD2, KD3 bezogen auf ein einheitliches Kodierungsverfahren vorgesehen werden.
Um insbesondere die kodierungsbedingten Qualitätsverluste in den einzelnen Navigationsabschnitten Ap, Ap', Ap+1, Ap-I, Ap+2, Ap-2etc. des Erwartungsbereiches E so gering wie mög¬ lich zu halten, werden die ersten Geobilddaten GBDl mit einer erste Kodierungstiefe KDl und die zweiten Geobilddaten GBD2 mit einer zweiten Kodierungstiefe KD2 kodiert, wobei die ers¬ ten Kodierungstiefe KDl höher als die zweite Kodierungstiefe KD2 gewählt wird.
Die dem Verkehrsbereich V zugeordneten dritten Geobilddaten GBD3 werden mit einer dritten Kodierungstiefe KD3, welche deutlich geringer als die erste und zweite Kodierungstiefe KDl, KD2 ist, kodiert. Hierdurch wird sichergestellt, dass die ersten kodierten Geobilddaten GBDl' noch ausreichend vie- Ie Bildinformationen enthalten, um nach deren Dekodierung den geografischen Erwartungsbereich E mit ausreichend hoher Auflösung im Navigationssystems NS darstellen zu können. Die Ko¬ dierungstiefe KDl, KD2, KD3 nimmt somit vom Erwartungsbereich E zum Verkehrsbereich V mit zunehmender Entfernung vom aktu- eilen Standort P zunehmend ab.
Die ersten und zweiten kodierten Geobilddaten GBDl', GBD2' werden im Navigationsempfängermodul NEM durch dessen Sende- und Empfangseinheit SEE empfangen und durch die Steuereinheit CM weiterverarbeitet, insbesondere dekodiert und ggf. ska¬ liert bzw. zur Anzeige auf dem zweiten Anzeigenabschnitt AE2 der Anzeigeneinheit AE aufbereitet. In einer weiteren Ausfüh- rungsform können die aufbereiteten ersten und zweiten Geo- bilddaten GBDl, GBD2 durch zusätzliche Vektorgraphiken, Straßeninformationen und/oder weiteren Navigationsinformationen ergänzt werden, welche den mittels der ersten und zweiten Geobilddaten GBDl, GBD2 erzeugten Echtbildaufnahmen des Er- wartungs- bzw. Pufferbereiches E, PB überlagert werden.
Zusätzlich zur Richtungs- und Geschwindigkeitsinformation RI, GI kann eine dem Navigationssystem NS individuell zugeordnete Identifikationsnummer ID sowie vorgegebene Charakteristika dessen Anzeigeneinheit AE wie beispielsweise Auflösung, An¬ zahl der Farben etc. im Rahmen der Anfrage von dem Navigationssystem NS an die zentrale Servereinheit SU übertragen wer¬ den. Mittels der Identifikationsnummer ID ist das jeweilige Navigationssystem NS durch die zentrale Servereinheit SU ein- deutig identifizierbar, d.h. mittels der Steuer- und Auswerteroutine SAR können diejenigen Geobilddaten GBD ermittelt werden, welche bereits an das Navigationssystem NS bzw. das Navigationsempfängermodul NEM übertragen wurden. Zur Aktuali¬ sierung dieser ist nunmehr lediglich die Übertragung der seit der letzten Übertragung aufgetretenen Änderungen, und zwar so genannter Delta-Updates erforderlich. Hierdurch ist eine nochmalige Reduzierung der zu übertragenden Datenmenge unter Einsatz von inkrementellen Kodierungsverfahren möglich.
Auch können auch die kodierten Geobilddaten GBDl', GBD2',
GBD3' zu unterschiedlichen Fahrstrecken bzw. Routen ermittelt werden, welche zunächst in der Speichereinheit MU der zentra¬ len Servereinheit SU abgespeichert werden und bei Bedarf durch das Navigationssystem NS abgerufen werden können, wo- durch eine im dynamischen Erzeugung von Alternativrouten möglich wird. Das beschriebene Verfahren kann auch als Erweiterung zu Navigationssystemen NS mit stationären Geobilddaten, welche beispielsweise auf einem lokalen Speichermedium oder dem Datenträger des Navigationssystems NS vorgesehen sind, eingesetzt werden. Hierzu wird beispielsweise bei Verlassen des auf den Speichermedium gespeicherten geografischen Bereiches die oben beschrieben Kommunikationsverbindung KV zu der Servereinheit SU aufgebaut, über welche die erforderlichen weiteren Geobilddaten GBD wiederum in kodierter Form gegebenenfalls kos- tenpflichtig abgerufen werden können und somit dem Benutzer des Navigationssystems NS eine virtuell vergrößerter Abde¬ ckungsbereich zur Verfügung gestellt wird.
Auch können die von der zentralen Steuereinheit SU übertrage- nen kodierten Geobilddaten GBDl' - GBD3' insbesondere für
Fleet-Management-Anwendung personalisiert werden. Hierzu wird beispielsweise die zentrale Steuereinheit SU als Fleet- Management-Servereinheit ausgebildet, welche zusätzlich zu den kodierten Geobilddaten GBDl' - GBD3' Verkehrs- und/oder Wetterinformationen an zugeordnete Navigationssysteme NS überträgt .
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbei¬ spiels beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Ände- rungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bereitstellung von kodierten Geobilddaten
(GBD', GBDl', GBD2', GBD3') von einer Servereinheit (SU) an zumindest ein Navigationsempfängermodul (NEM) , wobei ein geografischer Bereich (B) mittels in der Servereinheit (SU) gespeicherten geografischen Bilddaten (GBD) vorgegeben ist und zwischen der Servereinheit (SU) und dem zumin¬ dest einem Navigationsempfängermodul (NEM) zumindest eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle (KS) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Navigationsempfängermodul (NEM) zumindest ei¬ ne Positionsinformation (PI) an die Servereinheit (SU) übertragen wird, dass in der Servereinheit (SU) abhängig von der übertrage¬ nen Positionsinformation (PI) aus dem vorgegebenen geogra- fischen Bereich (B) ein Erwartungsbereich (E) ausgewählt wird, dass erste den Erwartungsbereich (E) wiedergebende Geo- bilddaten (GBDl) ermittelt werden und dass die ersten Geobilddaten (GBDl) in der Servereinheit (SU) kodiert werden und die ersten kodierten Geobilddaten (GBDl') von der Servereinheit (SU) über die drahtlose Kom¬ munikationsschnittstelle (KS) an das Navigationsempfänger- modul (NEM) übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Positionsinformation (PI) eine Rich- tungsinformation (RI) übertragen wird und dass der Erwartungsbereich (E) abhängig von der übertragenen Positionsinformation (PI) und der übertragenen Richtungsinformation (RI) aus dem vorgegebenen geografischen Bereich (B) ausgewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Positionsinformation (PI) eine Geschwindigkeitsinformation (GI) übertragen wird und dass der Erwartungsbereich (E) abhängig von der übertragenen Richtungsinformation (RI) und der übertragenen Geschwin- digkeitsinformation (GI) aus dem vorgegebenen geografi- schen Bereich (B) ausgewählt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Erwartungsbereich (E) umgebender Pufferbereich (PB) abhängig vom ausgewählten Erwartungsbereich (E) ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Servereinheit (SU) zweite den Pufferbereich (PB) anzeigende Geobilddaten (GBD2) ermittelt werden, dass die zweiten Geobilddaten (GBD2) kodiert werden und die zweiten kodierten Geobilddaten (GBD2') von der Server- einheit (SU) über die zumindest eine drahtlose Kommunika¬ tionsschnittstelle (KS) an das Navigationsempfängermodul (NEM) übertragen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Geobilddaten (GBDl, GBD2) mittels unterschiedlicher Bildkodierungsverfahren und/oder unterschiedlicher Kodierungstiefen (KDl, KD2) kodiert werden .
7. Verfahren nach einem der Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Geobilddaten (GBDl) mit einer ersten Kodierungstiefe (KDl) und die zweiten Geobilddaten (GBD2) mit einer zweiten Kodierungstiefe (KD2) kodiert werden, wobei die erste Kodierungstiefe (KDl) höher als die zweite Kodierungstiefe (KD2) ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der geografische Bereich (B) in mehrere geografische Navigationsabschnitte (Al - An) aufgeteilt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der übertragenen Positionsinformation (PI) derjenige Navigationsabschnitt (Ap) ermittelt wird, der den aktuellen Standort (P) des mit dem Navigationsempfängermodul (NEM) verbundenen Objektes umfasst.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswahl des Erwartungsbereiches (E) der den aktuellen Standort (P) umfassende Navigationsabschnitt (Ap) sowie diesem benachbarte Navigationsabschnitte (Ap+1, Ap-I) ermittelt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Richtungsinformation (RI) weitere an den Navigationsabschnitt (Ap) anschließende Navigationsab¬ schnitte (Ap+1', Ap-I') ermittelt werden und zum Erwar- tungsbereich (E) hinzugenommen werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferbereich (PB) durch weitere an den Erwar- tungsbereich (E) anschließende Navigationsabschnitte (Ap+2, Ap-2) gebildet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die verbleibenden dritten Geobilddaten (GBD3) des geografischen Bereiches (B) einem Verkehrsbereich (V) zugeordnet werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten den Verkehrsbereich (V) wiedergebenden Geobilddaten (GBD3) mit einer dritten Kodierungstiefe (KD3) kodiert werden, welche deutlich geringer als die erste und zweite Kodierungstiefe (KDl, KD2) ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem zumindest einem Navigationsempfängermodul (NEM) eine Identifikationsnummer (ID) zugeordnet wird, welche an die zentrale Servereinheit (SU) übertragen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Identifikationsnummer (ID) diejenigen Geobilddaten (GBD) ermittelt werden, welche bereits an das Navigationsempfängermodul (NEM) übertragen wurden und ab¬ hängig davon die seit der letzten Übertragung aufgetrete- nen Änderungen der Geobilddaten (GBD) in Form von Delta- Updates an das Navigationsempfängermodul (NEM) übertragen werden .
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