Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei bekannten Navigationssystemen, die beispielsweise in der Art von mobilen Navigationsgeräten oder auch als Internetanwendungen zum Einsatz kommen, ist es gattungsgemäß vorgesehen, dass mittels eines Routenberechnungsverfahrens unter Verwendung der Ortsdaten in einer Datenbank eine Route berechnet wird, die den Benutzer vom Startpunkt zu einem Zielpunkt führt. Die Datenbank beschreibt dabei in digitalisierter Form ein bestimmtes geografisches Gebiet, beispielsweise das Straßennetz von Deutschland.
Um den Fahrer während der Fahrt möglichst intuitiv und einfach über die berechnete Route zu informieren, weisen die bekannten Navigationssysteme die Möglichkeit auf, eine Kartenansicht zu berechnen und diese Kartenansicht anschließend an einer Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Die Kartenansicht stellt dabei in grafischer Form zumindest einen Ausschnitt des in der Datenbank gespeicherten geografischen Gebiets dar. Die in diesem Ausschnitt des geografischen Gebiets vorhandenen Straßen werden in der Art von Straßenspuren in der Kartenansicht schematisiert
grafisch dargestellt. Als Straßenspuren können dabei beispielsweise Linien einer bestimmten Breite oder Doppellinien einer bestimmten Breite Verwendung finden, wobei diese Linien den Verlauf der dargestellten Straße im dargestellten geografischen Gebiet anzeigen.
Um den Benutzer das Navigieren anhand der Kartenansicht zu ermöglichen, ist es weiter üblich, eine Routenspur zu berechnen und an der Anzeigeeinrichtung in der Kartenansicht anzuzeigen. Diese Routenspur, die ebenfalls in der Art einer Linie bzw. Doppellinie dargestellt sein kann, verläuft dabei entlang der Straßenspuren von in der Kartenansicht dargestellten Straßen, die Teil der Route sind. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die zur Route gehörenden Straßen in der Kartenansicht dadurch hervorgehoben dargestellt werden, dass die entsprechenden Straßenspuren mit der Routenspur versehen sind.
Bei der Darstellung der Routenspur an den zugeordneten Straßenspuren gibt es gemäß dem bisher verwendeten Stand der Technik zwei Darstellungsvarianten. Gemäß der ersten Darstellungsvariante wird die Routenspur unterhalb der Straßenspur verlaufend angezeigt, so dass nur die Ränder der Routenspur über die Straßenspur überstehen. Diese Darstellungsvariante ist dahingehend nachteilig, dass die Routenspur nur relativ schwach und schwer erkennbar angezeigt wird. Außerdem gibt es bei der Darstellung bestimmter Verkehrssituationen, beispielsweise an größeren Kreuzungen, das Problem, dass die von der Routenspur dargestellte Fahrstrecke nicht mehr breiter als die darüber liegende Straße, beispielsweise eine breite Kreuzung, darstellbar ist.
Gemäß der zweiten bekannten Darstellungsvariante wird die Routenspur oberhalb der zugeordneten Straßenspur verlaufend dargestellt und verdeckt die Straßenspur der zur Route gehörenden Straßen vollständig. Dadurch wird die Straßensignatur weitgehend abgedeckt und die Erkennbarkeit des Straßenverlaufs stark verringert. Straßentypen der an den Routen beteiligten Straßen sind nicht mehr oder nur stark eingeschränkt erkennbar.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es dabei Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems vorzuschlagen, bei dem die intuitive Erkennbarkeit der Straßenspuren und Routenspuren verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem Grundgedanken, dass die Routenspur zwar oberhalb der Straßenspur verlaufend angezeigt wird, die Routenspur dabei aber zumindest geringfügig schmaler als die darunter verlaufende Straßenspur ist. Je nach Breite der Routenspur relativ zur Breite der Straßenspur ist auf diese Weise die Straßensignatur ohne weiteres erkennbar. Außerdem können Straßenbezeichnungen, beispielsweise Straßennamen, ohne weiteres in den nicht überdeckten Bereich der Straßenspur eingeblendet werden. Zugleich ist auch gewährleistet, dass in allen Straßensituationen, insbesondere auch an breiten Kreuzungen oder an mehrspurigen Fahrbahnen, die Routenspur problemlos in die Straßenspur eingeblendet werden kann.
Um die Erkennbarkeit der Straßensignatur und die Lesbarkeit von Straßenmarkierungen noch weiter zu erhöhen, kann die Routenspur halbtransparent dargestellt sein. Die Transparenz der Routenspur sollte dabei die Erkennbarkeit von sonstigen Darstellungsbestandteilen der Kartenansicht, die durch die Routenspur überdeckt werden, ermöglichen.
Durch die schmalere Darstellung der Routenspur wird es zudem möglich, in der Straßenspur zusätzliche Bestandteile grafisch zu symbolisieren. Nach einer bevorzugten Variante ist es deshalb vorgesehen, dass in der Kartenansicht Fahrbahnmarkierungen an den Straßenspuren angezeigt werden. Die Orientierung des Fahrers anhand der Kartenansicht wird dadurch insbesondere bei mehrspurigen Fahrbahnen mit mehreren durch die Fahrbahnmarkierungen getrennten Fahrspuren erheblich verbessert.
Auch können Fahrbahnmarkierungen zur Markierung von Abbiegespuren in der Kartenansicht auf diese Weise gut dargestellt werden. Die Einblendung der Fahrbahnmarkierungen in grundsätzlich alle Straßenspuren ist dabei vielfach nicht sinnvoll. Die jeweils beste Erkennbarkeit ergibt sich, wenn die Fahrbahnmarkierungen nur an den Straßenspuren eingeblendet werden, die Straßen darstellen, die zur Route gehören.
Soweit Fahrbahnmarkierungen in die Kartenansicht eingeblendet werden, sollte die Darstellung der Routenspur zumindest geringfügig schmaler als eine durch die Fahrbahnmarkierungen markierte Fahrbahn sein. Somit werden die Fahrbahnmarkierungen durch die Routenspur nicht überdeckt und der Fahrer hat einen intuitiven Eindruck von der tatsächlichen Straßensituation.
Abhängig von der Anzahl der an der Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem 4-Zoll-LCD-Bildschirm, gleichzeitig angezeigten Straßen, ist die Einblendung der Fahrbahnmarkierung nicht immer sinnvoll. Wird beispielsweise ein größeres Gebiet mit einem Straßennetz aus mehreren hundert Straßen angezeigt, so ist die Erkennbarkeit von Fahrbahnmarkierungen in den einzelnen Straßenspuren ohnehin nicht mehr gewährleistet, da jede einzelne Straßenspur nur noch sehr klein dargestellt wird. Es ist deshalb besonders vorteilhaft, wenn die Anzeige der Fahrbahnmarkierungen in Abhängigkeit des Vergrößerungsfaktors der Kartenansicht erfolgt. Bei Darstellungen der Kartenansicht mit sehr großem Maßstab sollte die Fahrbahnmarkierung nicht eingeblendet werden. Dagegen ist es besonders vorteilhaft, wenn bei Darstellungen der Kartenansicht im Nahbereich die Anzeige der Fahrbahnmarkierungen erfolgt, da dadurch die Orientierung des Fahrers entlang der Route erheblich verbessert wird.
Die Breitenverhältnisse zwischen der Breite der Routenspur und der Breite der Straßenspur sind grundsätzlich beliebig, solange die Routen- spur zumindest geringfügig schmaler als die Straßenspur ist. Besonders vorteilhaft ist es j edoch für die Anzeige der meisten Straßensituationen, wenn die Routenspur schmaler als die Hälfte der in der Kartenansicht dargestellten Straßenspur ist. Denn die meisten Straßen enthalten zwei
Fahrbahnen, die jeweils die Hälfte der Breite der Straße einnehmen. Es entspricht somit dem intuitiven Empfinden des Benutzers, dass die Routenspur, die ja die Fahrzeugbewegung entlang einer Fahrbahn in eine bestimmte Richtung der Straße schematisiert darstellt, gerade ungefähr die Hälfte der Straßenspur überdeckt. Die Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung entspricht somit dem intuitiven Empfinden des Benutzers.
Abhängig von unterschiedlichen Traditionen gibt es in verschiedenen Ländern unterschiedliche Verkehrsrichtungen. In den meisten kontinentaleuropäischen Ländern und den USA herrscht Rechtsverkehr, d.h. die Fahrzeuge bewegen sich jeweils auf der rechten Fahrspur, und der Fahrer sitzt mit dem Lenkrad auf der linken Fahrzeugseite. In England, Japan, Indien und anderen Ländern dagegen herrscht Linksverkehr, so dass die Fahrzeuge sich jeweils auf der linken Fahrspur fortbewegen und der Fahrzeuglenker auf der rechten Fahrzeugseite sitzt. Abhängig davon, ob in dem fraglichen Gebiet, durch das die darzustellende Route führt, Linksverkehr oder Rechtsverkehr herrscht, muss auch die seitlich versetzte Anzeige der Routenspur verändert werden. Es ist deshalb besonders vorteilhaft, wenn abhängig vom aktuellen Standpunkt die Datenbank zur Beschreibung der geografischen Gegebenheiten dahingehend abge- fragt wird, ob das in der Kartenansicht dargestellte geografische Gebiet Rechtsverkehr oder Linksverkehr aufweist. Soweit Rechtsverkehr herrscht, wird die Routenspur auf der rechten Seite der Straßenspur dargestellt, was der tatsächlichen Fahrzeugbewegung auf der rechten Fahrbahn der Straße entspricht. Gilt dagegen Linksverkehr, so wird die Routenspur auf der linken Seite der Straßenspur dargestellt.
Ergänzend zu der erfindungsgemäßen Darstellung der Routenspur, die oberhalb der Straßenspur verläuft, kann die Routenspur zumindest abschnittsweise auch seitlich versetzt zur Straßenspur angezeigt werden.
Dieser seitliche Versatz zwischen Straßenspur und Routenspur ist insbe- sondere dann sinnvoll, wenn Teile der Routenspur anzuzeigen sind, die im Wesentlichen horizontal auf der Anzeigeeinrichtung verlaufen. Dadurch wird insbesondere verhindert, dass die Straßennamen von Straßen, in die entlang der Route einzubiegen ist, überdeckt werden.
Üblicherweise erfolgt die Anzeige der Routenspur durch eine Linie einer bestimmten Breite. Die Linie für sich genommen sagt jedoch noch nicht unmittelbar etwas über die für die Route erforderliche Fahrtrichtung aus. Um den Fahrer in einfacher Weise über die notwendige Fahrtrichtung entlang der Routenspur zu informieren, ist es deshalb besonders vorteilhaft, wenn die Fahrtrichtung der Route mit einer Richtungssignatur an der Routenspur symbolisiert wird. Dazu können beispielsweise an der Routenspur Pfeilsymbole angebracht werden, deren Pfeilrichtung der notwendigen Fahrtrichtung entspricht.
Durch die erfindungsgemäße Darstellung der Routenspur ergeben sich in einer großen Variationsbreite Möglichkeiten, zusätzliche Informationen für den Fahrer darzustellen. Insbesondere können vordefinierte Kriterien, wie beispielsweise Krümmungsradius und/oder Sollgeschwindigkeit der Straßen, die Teil der Route sind, aus einer Datenbank abgefragt werden und bei der Darstellung der Routenspur Berücksichtigung finden. Dies geschieht dadurch, dass die Darstellung der Routenspur in Abhängigkeit der abgefragten Informationen verändert wird.
In welcher Weise die Änderung der Darstellung der Routenspur erfolgt, ist grundsätzlich beliebig. Besonders einfach und intuitiv gut wahrnehm- bar ist es, wenn die Änderung der Routenspur in einer Änderung der Breite der Routenspur und/oder einer Änderung der Farbgebung der Routenspur und/oder einer Änderung der Gestaltung bzw. Anordnung von Symbolen an der Routenspur angezeigt wird. Die unterschiedlichen Möglichkeiten zur Änderung der Darstellung der Routenspur können selbstverständlich auch miteinander kombiniert werden
Nach einer ersten Verfahrensvariante dazu ist vorgesehen, dass Krümmungsradien in der Route aus der Datenbank abgefragt werden und diese zusätzliche Information durch eine Krümmungssignatur an der Routenspur symbolisiert wird. Dadurch kann der Fahrer insbesondere auf scharfe Kurven aufmerksam gemacht werden, um ihn vor einer zu schnellen Fahrweise zu warnen.
Ist an der Routenspur eine Richtungssignatur durch Einblendung entsprechender Symbole, insbesondere Pfeilsymbole, vorhanden, kann die Krümmungssignatur durch Anordnung dieser Symbole der Richtungssignatur bzw. durch Änderung der Gestaltung dieser Symbole der Rich- tungssignatur dargestellt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist deshalb vorgesehen, dass die Krümmungssignatur durch den Abstand zwischen den Symbolen der Richtungssignatur dargestellt wird. Der Abstand zwischen den Symbolen der Richtungssignatur sollte dabei umso kleiner sein, je größer der dargestellte Krümmungsradius ist, da diese Art der Darstellung dem intuitiven Empfinden des Benutzers entspricht.
Alternativ bzw. additiv dazu kann die Krümmungssignatur auch durch die unterschiedliche Größe der Symbole der Richtungssignatur dargestellt werden. So ist es besonders vorteilhaft, wenn die Größe der Sym- bole der Richtungssignatur umso größer ist, je größer der dargestellte Krümmungsradius wird.
Alternativ dazu kann die Krümmungssignatur auch durch einen sich ändernden Farbverlauf der Routenspur dargestellt werden. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass die Routenspur in gerade verlaufenden Abschnitten grün, in Abschnitten mit geringeren Krümmungsradien gelb und in Abschnitten mit hohen Krümmungsradien rot dargestellt wird. Auch stetige Farbübergänge sind in solchen Farbverläufen denkbar.
Gemäß einer weiteren Variante kann aus der Datenbank eine empfohlene Sollgeschwindigkeit für die Straßen der Route abgefragt und mit einer Geschwindigkeitssignatur an der Routenspur symbolisiert werden.
Als Geschwindigkeitssignatur eignet es sich dabei insbesondere, dass die Routenspur mit unterschiedlichen Breiten dargestellt wird. Die Breite der Routenspur sollte dabei umso größer sein, je geringer die dargestellte Sollgeschwindigkeit ist. Damit wären beispielsweise Kurven aufgrund der hier zu empfehlenden geringeren Sollgeschwindigkeit in der Routenspur breiter darzustellen als gerade Routenabschnitte.
Alternativ bzw. additiv dazu kann die Geschwindigkeitssignatur auch durch einen sich ändernden Farbverlauf der Routenspur dargestellt werden.
Die erfindungsgemäße Darstellung der Routenspur kann sowohl in 2D- Darstellungsvarianten als auch in 3D-Darstellungsvarianten Verwendung finden.
Verschiedene Verfahrensvarianten sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer ersten Verfahrensvariante;
Fig. 2 die Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer zweiten Verfahrensvariante;
Fig. 3 die Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer dritten Verfahrensvariante;
Fig. 4 die Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer vierten Verfahrensvariante;
Fig. 5 die Darstellung einer Routenspur in einer Kartenansicht gemäß einer fünften Verfahrensvariante.
Fig. 1 zeigt in schematischer Ansicht eine Anzeigeeinrichtung 01 eines Navigationssystems, beispielsweise den LCD-Bildschirm eines mobilen Navigationsgerätes, an dem eine Kartenansicht 02 elektronisch angezeigt ist. Die Kartenansicht 02 stellt einen bestimmten Ausschnitt eines geografischen Gebiets mit den darin befindlichen Straßen als Straßen- spuren 03 schematisch dar.
Die vom Navigationssystem berechnete Route, die den Benutzer vom Startpunkt zum Zielpunkt führt, wird in der Kartenansicht 02 durch eine Routenspur 04 symbolisiert. Im dargestellten Kartenausschnitt verläuft die berechnete Route entlang zweier Straßen, wobei ein Linksabbiege-
Vorgang als Abbiegemanöver zusätzlich erforderlich ist. Die beiden Straßen werden in der Kartenansicht 02 durch die Straßenspuren 03 a und 03b dargestellt. Die Routenspur 04 wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Kartenansicht 02 in die zur Route gehörenden Straßen- spuren 03a und 03b eingeblendet, d.h. die Routenspur 04 verläuft oberhalb der Straßenspuren 03a und 03b. Der aktuelle Standpunkt des Benutzers wird durch ein Pfeilsymbol 05 in der Kartenansicht 02 symbolisiert.
Die Routenspur 04 ist in der Kartenansicht 02 halbtransparent dargestellt, so dass beispielsweise der Straßenname „Neusser Straße" an der Straßenspur 03a nicht unlesbar überdeckt wird. Dadurch wird die Erkennbarkeit von Straßennamen erheblich verbessert.
In Fig. 2 ist eine Kartenansicht 06 in der Anzeigeeinrichtung 01 schematisch dargestellt, die weitgehend der Kartenansicht 02 entspricht. Zusätzlich wird bei der Kartenansicht 06 noch eine Fahrbahnmarkierung 07 an der Straßenspur 03b angezeigt. Da die Routenspur 04 schmaler als die Hälfte der in der Kartenansicht 06 dargestellten Straßenspur 03b ist, wird die Fahrbahnmarkierung 07 nicht überdeckt. Stattdessen entspricht die Routenspur 04 in ihrer Breite gerade der durch die Fahrbahnmarkierung 07 markierten Fahrbahn 08 auf der Straßenspur 03b. Die gegenüber- liegende Fahrbahn 09 auf der Straßenspur 03b kann dazu genutzt werden, den Straßennamen der entsprechenden Straße, im dargestellten Beispiel also „Haroldstraße", darzustellen. Das Pfeilsymbol 05 ist dabei bevorzugt ebenfalls entsprechend zur rechten Seite versetzt. Handelte es sich um ein geografisches Gebiet, in dem nicht, wie im dargestellten Beispiel, Rechtsverkehr sondern Linksverkehr herrscht, würde die Routenspur 04 auf der linken Seite, also auf der Fahrbahn 09, verlaufen.
Fig. 3 zeigt die Anzeigeeinrichtung 01 bei Anzeige einer Kartenansicht 10. Die in der Kartenansicht 10 verwendete Routenspur 1 1 ist schmaler gewählt und weist zusätzlich zu der eigentlichen Routenspur eine Rich- tungssignatur auf, die durch Pfeilsymbole 12 dargestellt wird. Die Pfeilrichtung der Pfeilsymbole 12 symbolisiert dabei die notwendige Fahrtrichtung auf der Routenspur 11.
Als zusätzliche Information wird durch die Pfeilsymbole 12, nämlich durch den Abstand zwischen den jeweils benachbarten Pfeilsymbolen 12, der Krümmungsradius der Routenspur 1 1 angezeigt. Wie im dargestellten Beispiel erkennbar, ist der Abstand zwischen den einzelnen Pfeilsymbo- len 12 in der Kurve zwischen den beiden Straßenspuren 03a und 03b kleiner als der Abstand in den gerade verlaufenden Abschnitten.
In der Kartenansicht 10 verläuft die Routenspur 1 1 entlang der Straßenspur 03a im Wesentlichen horizontal über die Anzeigeeinrichtung 01. Demgemäß wird die Routenspur 1 1 in diesem Abschnitt I I a seitlich versetzt dargestellt und verläuft neben der zugeordneten Straßenspur 03a.
Fig. 4 zeigt eine Kartenansicht 13 an der Anzeigeeinrichtung 01 mit einer Routenspur 14. Die Routenspur 14 entspricht dabei in ihrer Darstellung prinzipiell der Routenspur 11 , wobei jedoch der Krümmungsra- dius der Route nicht durch die Richtungspfeilsymbole 12, sondern durch einen sich ändernden Farbverlauf dargestellt wird. In geradeaus verlaufenden Abschnitten ist die Routenspur 14 hell eingefärbt, wohingegen die Einfärbung der Routenspur 14 mit zunehmendem Krümmungsradius immer dunkler wird. Die höchste Dunkelheit hat die Routenspur 14 in der Kurve zwischen den beiden Straßenabschnitten 03a und 03b.
Der Abschnitt 14a der Routenspur 14 ist wieder seitlich versetzt zur Straßenspur 03a angezeigt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Aus führungs form 15 einer Kartenansicht an der Anzeigeeinrichtung 01. Die dort angezeigte Routenspur 16 dient neben der Anzeige der zu fahrenden Route entlang der Straßenspuren 03a und 03b auch noch der Anzeige einer empfehlenswerten Sollgeschwindigkeit. Diese Sollgeschwindigkeit entlang der Route wird aus der Datenbank abgefragt und in eine Geschwindigkeitssignatur kodiert. Die Kodierung erfolgt dabei über die Variation der Breite der Routenspur 16. Dabei ist die Routenspur 16 umso breiter, j e geringer die empfohlene Sollgeschwindigkeit ist. Man erkennt, dass in der Kurve, wo die Sollgeschwindigkeit naturgemäß am geringsten ist, die Routenspur 16 ihre größte
Breite aufweist. Der Abschnitt 16a der Routenspur verläuft wiederum seitlich versetzt zur Straßenspur 03a.
Bezugszeichenliste
Anzeigeeinrichtung Kartenansicht Straßenspur Routenspur Pfeilsymbol (aktueller Standort) Kartenansicht Fahrbahnmarkierung Rechte Fahrbahn Linke Fahrbahn Kartenansicht Routenspur Pfeilsymbol (Fahrtrichtung) Kartenansicht Routenspur Kartenansicht Routenspur