EP2210063A1 - Verfahren zum betrieb einer navigationseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer navigationseinrichtung

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Publication number
EP2210063A1
EP2210063A1 EP08848893A EP08848893A EP2210063A1 EP 2210063 A1 EP2210063 A1 EP 2210063A1 EP 08848893 A EP08848893 A EP 08848893A EP 08848893 A EP08848893 A EP 08848893A EP 2210063 A1 EP2210063 A1 EP 2210063A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
route
map
navigation device
section
map section
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.)
Withdrawn
Application number
EP08848893A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mathias Mühlfelder
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.)
Garmin Wurzburg GmbH
Original Assignee
Navigon AG
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 Navigon AG filed Critical Navigon AG
Publication of EP2210063A1 publication Critical patent/EP2210063A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3461—Preferred or disfavoured areas, e.g. dangerous zones, toll or emission zones, intersections, manoeuvre types, segments such as motorways, toll roads, ferries
    • 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
    • G01C21/3664—Details of the user input interface, e.g. buttons, knobs or sliders, including those provided on a touch screen; remote controllers; input using gestures

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a navigation device, in particular a navigation device, as well as such a navigation device with associated storage means according to the teaching of the independent claims.
  • the device comprises at least one storage means, which also serves to store the data for a digital map, as well as position signal receiving means, in particular for GPS signals, with position determining means for determining a position from the received position signals, and an input means which It also serves for selecting a route course calculation method and for destination input, as well as a processor device for calculating the route course taking into account the map data using a route calculation algorithm running by means of the processor device.
  • the user has the opportunity to enter a destination, the navigation device the each current position of the motor vehicle determined by evaluation of GPS signals and the driver instructions for driving the target point along a determined by the navigation device route history.
  • These roads are each associated with road classes or road attributes with which e.g. A highway can be marked, as well as federal highways and county roads, etc. Further characteristic attributes of the road elements can be used for additional evaluations.
  • the routing algorithm for example, when calculating a route when selecting the "fast route” routing option, considers that as many kilometers as possible can be traveled on high-speed road sections, whereas a routing algorithm for calculating a route would use the speed attributes of the "short route" routing option For the most part leave out roads to take account of the kilometers to be traveled.
  • This procedure is used, for example, to represent forests, meadows, water, the sea, built-up areas or other clearly defined areas on a map shown in the display of a navigation system.
  • this marking merely serves as an optical marking for the user and is not taken into further consideration in the route planning or route calculation by the navigation device.
  • this marking it is not possible, for example, to have routes along or within such a designated area calculated by the navigation device. It is also not possible to calculate routes that run specifically along the outlined areas. In addition, areas can not be blocked on a large scale for the route calculation or deliberately added to the map material.
  • European Patent EP 1 105 696 B1 describes a method and an apparatus for determining a route from a starting point to a destination, taking into account an intermediate destination.
  • the method determines a route from the origin to the destination via the intermediate destination based on a digital map base.
  • This map base contains edges with associated resistors (link attributes).
  • the edges each correspond to real roads in a real road network.
  • the resistances characterize these streets.
  • the intermediate goals are not exactly defined but spatially blurred by means of polygon-like limited surface areas. Within such an area, for example, could be a city, which was defined as an intermediate goal.
  • the route the total resistance of all possible edges belonging to the route is minimized, whereby the edges delimiting the polygonal surfaces, since they represent real roads, are also taken into account.
  • an edge selection takes place by means of the Route calculation algorithm such that a minimization of the resistance of the entire route from the starting point to the destination point is achieved in consideration of the intermediate destination.
  • This blocking can be implemented both locally in the navigation device as well as by means of data exchange with a central server. Locking roads to selectively exclude a specific area from the route calculation is, however, very complex and not very user-friendly. Moreover, with this approach, only the blocking of the area would be possible, but not, for example, the targeted avoiding of the area. It is also not always ensured that the roads surrounding an area can always be locked so securely by means of the known method that the determined course of the route does not at least partly run through the area actually designated as blocked.
  • a particularly user-friendly and targeted locking of areas or the restriction of the route to certain areas can not be realized sensibly at reasonable expense by the user.
  • route planning option called "beautiful route” does not allow the desired functions.
  • POI points of interest
  • the navigation device uses the additional data provided by the card manufacturers and generally together with the digital map data, which actually serve to characterize self-contained forest, water and meadow areas or built-up areas in particular. Map section parameters are obtained or read out of the data stored in the memory device or in the memory device, by means of which in turn the sections marked by polygons on the map are identified and become workable.
  • the navigation device makes use of these quasi-free additional data available in a previously unknown advantageous manner.
  • the navigation device uses the geographic polygons which can now be used by the navigation device by means of the map section parameters as additional parameters for determining the route course, wherein at least one of the polygons is used for at least one of the following route calculation options (route option):
  • the geographical polygons are stored.
  • the navigation device includes this data in the calculation of the
  • Route course so that the route calculation algorithm during the automatic determination of the route accesses the map segment parameters obtained from the map material and thus includes the polygonal-like areas on the map in the determination of the course.
  • the determination of the course of the route takes place in accordance with at least one above-mentioned route course calculation option selected by the user of the navigation device by means of the input device. The user controls thus actively calculating the route according to its preferred preferences.
  • a freight forwarder could, for example, plan routes for transporting dangerous goods in such a way that the determined route, for example, never passes through a water or landscape conservation area. For tourists, routes could be calculated, for example, along a beach or along particularly interesting places.
  • the user of the navigation device is enabled to influence the determination of the course of the route in such a way that the calculated course of the route satisfies his very personal needs.
  • the navigation device comprises a means for manual recording of map section parameters by the user, by means of which the manually recorded map section parameters are stored in the storage means.
  • This has the advantage that the user can add user-specific geographical polygons to the map material or the storage means by means of the input means. Among other things, this results in the following additional route options:
  • map sections marked by means of the map section parameters are additionally identified with an identification means, wherein the identification means is additionally taken into account by the route calculation algorithm when determining the route course.
  • This identification means could for example be manually added by the user to the existing map material and / or a set of map section parameters.
  • polygons can be identified and it is possible to parameterize them specifically for the determination of the route. If the user creates, for example, a user-specific polygon along a specific area, then by means of the evaluation means by the route calculation algorithm it becomes possible to include and / or exclude this area when determining the route according to the identification means.
  • the area is anchored as a polygon in the map material so that its relative location is defined within the map.
  • the type of polygon city, body of water, landscape
  • the effects of the type on the determination of the route can be determined by means of the identification means.
  • the user-specific map section parameters can be stored in the memory area in a memory area separate from the map data and / or within a memory area provided for the map data.
  • the determination of the course of the route is carried out taking into account route specifications that can be predefined by means of the input device. calculation options.
  • the user can thus choose to optimize the route to be determined a particular option or a combination of options that comes closest to his personal needs.
  • the route course calculation options are applied to card segment parameters manually acquired by means of the input device and / or to map data already supplied by the card manufacturer. This additionally increases the user-friendliness in determining the course of the route and thus the attractiveness of the navigation device.
  • a route course is determined which runs at least partially outside a map section marked by means of the map section parameter, whereby this map section is blocked for the route.
  • a route course is determined which runs at least partially within a map section marked by the map section parameter, whereby the passage through a specific area can be at least partially forced by the user.
  • a route course is determined which essentially runs at least partially along the contour of a map section marked by the map section parameter, so that an area can be selectively bypassed.
  • a route course is determined which runs at least in sections in accordance with an option assigned to the section. It then all the benefits mentioned above for the custom route in combination.
  • route attributes for identifying the route networks included in the map data are also preferable to store route attributes for identifying the route networks included in the map data in the memory device, these route attributes being modified by the navigation device taking into account the map section parameters.
  • This makes it possible to create additional boundary conditions and degrees of freedom for the definition of a user-specifically configured route.
  • This result is preferably achieved by automatically identifying the road segments within the non-preferred polygons for the algorithm which takes into account the route attributes by means of the route attributes such that in certain cases the algorithm does not use these segments for determining the route selects.
  • preferred polygons are characterized in such a way that they are taken into account by the algorithm in each case.
  • the route attributes are transmitted to the algorithm by means of a suitable function.
  • the function has a means for this, which is able to determine whether a road element is inside or outside a polygon.
  • a second algorithm also accesses these route attributes.
  • the determination of the course of the route can also take place taking into account at least one distance parameter, which influences the determined distance of the route along the contour of a map section at least in sections during the determination of the route.
  • the navigation device determines a route course, additionally controlled by means of the route attributes, within a user-preferred distance along a polygonal contour defined by the map section parameter.
  • a distance is determined which runs as close as possible along a bank or as far away as possible from a ravine.
  • the navigation device comprises an interface, by means of which the algorithm also accesses the map data, wherein the interface automatically controls this access taking into account the map section parameters.
  • This solution describes the access to the storage means by means of a so-called card access layer or software library (Data Access Library - DAL).
  • This layer or library is accessed at regular intervals by means of the route calculation algorithm.
  • the algorithm does not directly access the data stored, for example, in the storage means, but indirectly.
  • the interface automatically checks the position of adjacent sections of an already determined section of the route with respect to a map section marked by means of the map section parameter and controls the access of the algorithm to the map data by means of the result of this verification.
  • the algorithm determines regularly by means of the data access, which neighbor routes are still present with respect to a track element already investigated. Due to the implementation according to the invention, the card access layer or software library can thus check completely independently whether the neighboring elements present in the card within a polygon are accessible to the algorithm.
  • the type of polygon defined by means of an identification means ultimately decides whether the data for the algorithm is to be released or blocked.
  • the last variant is suitable for clear prohibitions, for example, if outside or inside of an area marked by the polygon no trips should be made.
  • the previous variant is preferably to be selected at least partially extending distances within the area.
  • the consideration of the map section parameters by the route calculation algorithm is preferably controlled automatically by the navigation device, depending on a route course already determined taking into account map section parameters. It is particularly advantageous if the automatic consideration of the
  • Map section parameter is automatically controlled by the route calculation algorithm depending on the data of the digital map by means of the navigation device.
  • the comprehensive options for calculating a route course are thus not always interpreted strictly, especially not if due to the user-specific configuration or a non-logical configuration no route from the starting point to the destination can be determined by the navigation device or released for the calculation of the route area does not include a contiguous route network.
  • the sections defined by means of the map section parameters are characterized by means of the identification means such that the navigation device categorically excludes these map sections from the calculation of the route course.
  • This realizes a simple version management by means of the navigation device in conjunction with the data medium for the map material.
  • Another application for the method according to the invention would be possible in this connection in conjunction with the so-called city map concept based on routable polygons.
  • a navigation system equips a navigation system with a multi-country map, but only wants to calculate the route in a certain region (citymap). ben. Within certain areas of the map routing should be avoided.
  • map sections are unlocked here by means of maps created by the map provider by typing the polygon characterizing the map section, for example, with the means of identification "leave forbidding.” This allows routing only in this area defined by the polygon, with the remainder of the map being used Thus, different versions of map material can be realized with simple means and managed automatically by the navigation device.
  • a navigation device as used in the previously explained method, wherein it comprises a means by means of which the identification means typically included in a memory device for the typing of the map section can be evaluated, preferably also one Means is provided, by means of which an identification means for a card section and / or a license plate for a card section, for example also subsequently, can be stored on the storage means.
  • the memory device is provided with a data structure comprising data of a digital road network map and a marking for self-contained map sections within the road network map, wherein additionally an identification means for typing the marked map section is included.
  • the memory device is writable, so that on the memory device an identification means and / or a license plate for a map section by means of the navigation device also subsequently still be stored.
  • FIG. 1 shows a region bounded by a polygon
  • Figure 2 is an island bounded by a polygon
  • FIG. 3 shows a flow limited by means of a polygon
  • FIG. 4 shows a first city bounded by a polygon
  • FIG. 5 shows a second city bounded by a polygon
  • FIG. 6 shows a third city bounded by a polygon
  • FIG. 7 shows a menu for route planning on the navigation device.
  • Figure 1 illustrates a map area 1, which comes for example on the display means of the navigation device for display.
  • the area 2 shows forest and / or meadow ground, which is characterized by a first color. In this application, meadow and / or meadow ground are each marked with the same color.
  • the area 3 marked by a second color represents a so-called "build-up area", which identifies this area as an inhabited area 3.
  • the polygon 4 shown surrounds the island Sylt. It is also clear that island regions can also be marked within a polygon. A trip along the Polygon 4 in this case would correspond to an island tour along the coastal areas, which could be very attractive for tourists.
  • These polygons 2, 3, 4, 5 shown in FIGS. 1 to 3 are currently not considered for the calculation of routes by means of navigation systems. If these polygons are additionally used to calculate routes, it can be anchored in the implementation in the routing algorithm that routes take into account the polygons 2, 3, 4, 5 as far as possible. This causes a so-called attraction behavior or a so-called repulsion behavior between the route to be determined and the contours defined by the polygons 2, 3, 4, 5 during the calculation, so that the route is as close as possible or as far away as possible from a specific polygon type 2,3,4,5 runs.
  • the method of the invention also makes it possible to block or avoid a user-defined map section for the route calculation algorithm determined route leads through this area.
  • larger areas can be closed by locking nearby areas for themselves.
  • the blocking of a larger area could be achieved by means of an appropriate marking ("transit closed") of neighboring polygons enclosing the federal states of Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg and Berlin may be driven through.
  • a user would like to drive along a route during his vacation on the island of Sylt ( Figure 2), where he can enjoy the view of the sea as often as possible.
  • the route should not run further than about 10 km from the coast of the island of Sylt marked by the polygon type "body of water” 4.
  • the "route planning settings” can be done in several steps, a first step is the "region setting".
  • the following calculation options for determining the route can be selected by the user:
  • the options are self-explanatory and relate to the route and areas marked by the polygons.
  • the map material includes either custom polygons or already factory pre-defined polygons.
  • the above-mentioned user selects the menu "Regional Settings” by means of the route planning settings of the navigation system and then the option “proximity desired” 9 together with the option "sea / water area” 10.
  • This configuration leads to the determination of a route along the coast of the island of Sylt because the polygon type "sea / water surface" 10 currently considered by the algorithm has additionally been assigned the calculation option "proximity desired" 9.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Navigationseinrichtung zur Ermittlung eines Streckenverlaufes für ein Fortbewegungsmittel, insbesondere eines Navigationsgerätes für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Speichermittel, welches auch zur Speicherung der Daten für eine digitale Karte (1) und zur Speicherung von mittels Polygonen gekennzeichneten Kartenabschnitten (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) dient, mit Positionssignalempfangsmittel, insbesondere für GPS-Signale, mit Positionsermittlungseinrichtung zur Bestimmung einer Position aus den empfangenen Positionssignalen, mit Eingabemittel (9, 10), welches auch zur Auswahl einer Streckenverlaufberechnungsmethode dient und mit Prozessoreinrichtung zur Ermittlung des Streckenverlaufes unter Berücksichtigung der Kartendaten (1) unter Verwendung eines Routenberechnungsalgorithmus, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Selbsttätige Ermittlung der Streckenverlaufberechnungsmethode unter Berücksichtigung der mittels des Eingabemittels (9, 10) erfassten Auswahl; b) Selbsttätige Ermittlung von Kartenabschnittsparametern unter Berücksichtigung zumindest eines mittels zumindest eines Polygons gekennzeichneten Kartenabschnittes (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8); c) Selbsttätige Ermittlung des Streckenverlaufes mittels des Routenberechnungsalgorithmus nach Maßgabe der ermittelten Streckenverlaufberechnungsmethode unter Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter.

Description

'Verfahren zum Betrieb einer Navigationseinrichtung'
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Navigationseinrichtung, insbesondere eines Navigationsgeräts, sowie eine solche Navigationseinrichtung mit zugehörigem Speichermittel nach der Lehre der unabhängigen Ansprüche.
Gattungsgemäße Navigationseinrichtungen werden insbesondere, jedoch keineswegs ausschließlich, als mobile oder fest eingebaute Navigationsgeräte in Fahrzeugen verwendet. Das Gerät umfasst in der Regel zumindest ein Speichermittel, welches auch zur Speicherung der Daten für eine digitale Karte dient, sowie ein Positionssignalempfangsmittel, insbesondere für GPS-Signale, mit Positionsermittlungseinrichtung zur Bestim- mung einer Position aus den empfangenen Positionssignalen, sowie ein Eingabemittel, welches auch zur Auswahl einer Streckenverlaufberech- nungsmethode und zur Zieleingabe dient, sowie eine Prozessoreinrichtung zur Berechnung des Streckenverlaufs unter Berücksichtigung der Kartendaten unter Verwendung eines mittels der Prozessoreinrichtung ablaufenden Routenberechnungsalgorithmus. Der Benutzer hat dabei die Möglichkeit, ein Ziel einzugeben, wobei die Navigationseinrichtung die jeweilige aktuelle Position des Kraftfahrzeuges durch Auswertung von GPS-Signalen ermittelt und dem Fahrer Anweisungen zur Ansteuerung des Zielpunktes entlang eines von der Navigationseinrichtung ermittelten Streckenverlaufes gibt.
Eine Routenberechnung mittels einer Navigationseinrichtung basiert bis zum heutigen Zeitpunkt auf Daten, welche im digitalen Kartenmaterial hinterlegte Straßen kennzeichnen. Diesen Straßen sind jeweils Straßenklassen beziehungsweise Straßenattribute zugeordnet, mit denen z.B. eine Autobahn gekennzeichnet werden kann, ebenso wie Bundesstraßen und Kreisstraßen etc.. Weitere kennzeichnende Attribute der Straßenelemente können für zusätzliche Auswertungen herangezogen werden.
Aufgrund dieser speziellen Attribute wird es möglich, Routen mit verschiedenen Routingoptionen zu berechnen. So kann man beispielsweise Autobahnen bevorzugen oder möglichst kurze Routen berechnen lassen, indem man verschiedenen Straßenklassen verschiedene Reisegeschwindigkeiten zuweist und diese Parameter mittels der Routingoptionen im Sinne des gewünschten Ergebnisses beeinflusst.
Der Routingalgorithmus berücksichtigt beispielsweise bei einer Routenberechnung bei der Wahl der Routingoption „schnelle Route", dass möglichst viele Kilometer auf für hohe Geschwindigkeiten zugelassenen Straßenabschnitten zurückgelegt werden können. Dagegen würde ein Routingalgorithmus für die Berechnung einer Route gemäß der Routingoption „kurze Route" die Geschwindigkeitsattribute der Straßen weitest- gehend außen vorlassen, um in erster Linie die zu fahrenden Kilometer zu berücksichtigen.
Zusammen mit dem digitalen Kartenmaterial werden von den Kartenanbietern jedoch wesentlich mehr Informationen mitgeliefert. So werden auch so genannte Polygone mitgeliefert, die dazu dienen, bestimmte Gebiete im Kartenmaterial zu markieren. Diese Polygone nutzt man auch, um in der Kartendarstellung bestimmte Gebiete entsprechend einzufär- ben, was für eine bessere Übersicht für den Benutzer sorgt.
Diese Vorgehensweise dient beispielsweise dazu, auf einer im Display eines Navigationssystems dargestellten Karte Wälder, Wiesen, Wasser, Meer, bebaute Gebiete oder sonstige klar umrissene Bereiche darzustellen.
Diese Kennzeichnung dient jedoch lediglich als optische Kennzeichnung für den Benutzer und wird bei der Streckenplanung beziehungsweise Streckenberechnung von der Navigationseinrichtung nicht weiter berück- sichtigt. Somit ist es beispielsweise nicht möglich, Strecken entlang oder innerhalb eines derart gekennzeichneten Gebietes von der Navigationseinrichtung berechnen zu lassen. Es können auch keine Routen berechnet werden, welche ganz gezielt entlang der umrissenen Gebiete verlaufen. Außerdem können keine Gebiete großflächig für die Streckenberechnung gesperrt oder dem Kartenmaterial gezielt neu hinzugefügt werden.
Die Europäische Patentschrift EP 1 105 696 B l beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Route von einem Ausgangsort zu einem Zielort unter Berücksichtigung eines Zwischenziels. Das Verfahren ermittelt eine Route von dem Ausgangsort zum Zielort über das Zwischenziel auf der Grundlage einer digitalen Kartenbasis. Diese Kartenbasis enthält Kanten mit zugeordneten Widerständen (Streckenattribute). Die Kanten entsprechen jeweils realen Straßen in einem realen Straßennetz. Die Widerstände charakterisieren diese Straßen. Die Zwischenziele sind dabei nicht exakt, sondern räumlich unscharf mittels polygonartig begrenzter Flächenbereiche abgegrenzt. Innerhalb eines solchen Flächenbereiches könnte beispielsweise eine Großstadt liegen, welche als Zwischenziel definiert wurde. Bei der Berechnung der Route wird der Gesamtwiderstand aller zur Route gehörenden möglichen Kanten minimiert, wobei auch die die polygonartigen Flächen begren- zenden Kanten, da sie ja reale Straßen darstellen, berücksichtigt werden. Im Bereich der Zwischenziele erfolgt eine Kantenauswahl mittels des Routenberechnungsalgorithmus derart, dass eine Minimierung des Widerstandes der gesamten Route vom Startpunkt bis zum Zielpunkt unter Berücksichtigung des Zwischenzieles erreicht wird.
Als Ergebnis kann diese Vorgehensweise zwar eine bezüglich der Stre- ckenwiderstände optimierte Route zum Ziel liefern, sie eignet sich jedoch nicht dazu, die mittels der Kanten definierten und durch Polygone begrenzten Flächen als solche bei der Berechnung eines Streckenverlaufes in die Berechnung des Streckenverlaufes mit einzubeziehen. Eine solche sehr wünschenswerte Anwendung wäre, wie schon erwähnt, beispielsweise die Ermittlung eines Streckenverlaufes entlang des Polygons, um das mittels des Polygons begrenzte Gebiet gezielt zu umfahren.
Die öffentlich zugängliche Spezifikation First FeedMAP Vl .0 vom 02.04.2007 (ERTICO 2007) erwähnt einen bekannten Ansatz zum Sperren von auf Karten definierbaren Gebieten, indem eine manuelle Sper- rung einzelner Straßenelemente erfolgt, die diese Gebiete umgeben.
Diese Sperrung kann sowohl lokal im Navigationsgerät als auch mittels Datenaustausch mit einem zentralseitigen Server umgesetzt werden. Das Sperren von Straßen, um gezielt ein bestimmtes Gebiet von der Streckenverlaufsberechnung auszuschließen, ist jedoch sehr aufwändig und nicht sonderlich benutzerfreundlich. Außerdem wäre mit diesem Ansatz lediglich das Sperren des Gebietes möglich, nicht aber beispielsweise das gezielte Umfahren des Gebietes. Auch ist nicht immer sichergestellt, dass die um ein Gebiet liegenden Straßen mittels der bekannten Methode stets derart sicher gesperrt werden können, dass der ermittelte Strecken- verlauf nicht doch zumindest teilweise durch das eigentlich als gesperrt gekennzeichnete Gebiet verläuft.
Ein besonders benutzerfreundliches und gezieltes Sperren von Gebieten oder die Beschränkung der Fahrstrecke auf bestimmte Gebiete ist bei vertretbarem Aufwand durch den Anwender hier nicht sinnvoll zu reali- sieren. Auch die in einigen auf dem Markt befindlichen mobilen Navigationssystemen implementierte und bekannte Routenplanungsoption mit der Bezeichnung „schöne Route" ermöglicht die erwünschten Funktionen nicht. Hierbei werden lediglich einzelne Streckenelemente ausgewertet oder besonders bevorzugte Sonderziele (POI - Points of Interest) berücksichtigt, wie bestimmte touristisch relevante Gebiete (z.B. Sehenswürdigkeiten, historische Denkmäler, Aussichtspunkte, etc.), und zur Ermittlung des Streckenverlaufes vom Routenberechnungsalgorithmus mit herangezogen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zum Betrieb einer Navigationseinrichtung vorzuschlagen, welches dem Anwender ermöglicht, auf einer Karte identifizierte oder nachträglich definierbare Gebiete in die Streckenverlaufsberechnung als in sich geschlossene Kartenbereiche mit einzubeziehen. Es ist weiter die Aufgabe der Erfindung, für dieses
Verfahren geeignete Navigationseinrichtungen beziehungsweise Mittel zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Navigationseinrichtung und das erfindungsgemäße Speichermittel nach der Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Navigationseinrichtung nutzt die von den Kartenherstellern und in der Regel zusammen mit den digitalen Kartendaten gelieferten Zusatzdaten, welche eigentlich dazu dienen, in sich geschlossene Wald-, Wasser- und Wiesengebiete oder bebaute Gebiete besonders zu kennzeichnen. Aus den in der Speichereinrichtung beziehungsweise in dem Speichermittel abgelegten Daten werden Kartenabschnittsparameter gewonnen oder ausgelesen, mittels derer wiederum die mittels Polygonen auf der Karte gekennzeichneten Abschnitte gekennzeichnet sind und verarbeitbar werden. Die erfindungsgemäße Navigationseinrichtung macht sich diese quasi kostenfrei zur Verfügung stehenden Zusatzdaten auf bisher nicht bekannte vorteilhafte Art und Weise zu Nutze.
Die Navigationseinrichtung nutzt die nun mittels der Kartenabschnittspa- rameter von der Navigationseinrichtung verwertbaren geographischen Polygone als zusätzliche Parameter für die Ermittlung des Streckenverlaufes, wobei mindestens eines der Polygone für mindestens eine der folgenden Streckenberechnungsoptionen (Routenoption) verwendet wird:
a) Ermittlung einer Route entlang des Polygons, insbesondere eines Polygons, welches Gewässer oder landschaftliche Gebiete, wie Wälder, Wiesen, Parks, etc., begrenzt;
b) Ermittlung einer Route, welche nie durch ein mittels eines Polygons begrenztes Gebiet führt, insbesondere kein Stadtgebiet oder kein Schutzgebiet;
c) Ermittlung einer Route, welche ausschließlich innerhalb eines mittels eines Polygons begrenzten Gebietes verläuft;
d) Beliebige Kombinationen aus den zuvor erwähnten Optionen.
Im Speichermittel und/oder in einer Kartendatenbank und/oder in einem Zusatzdatenspeicher sind die geographischen Polygone hinterlegt. Die Navigationseinrichtung bezieht diese Daten in die Berechnung des
Streckenverlaufes derart mit ein, dass der Routenberechnungsalgorithmus während der selbsttätigen Ermittlung des Streckenverlaufes auf die aus dem Kartenmaterial gewonnenen Kartenabschnittsparameter zugreift und so die polygonartig begrenzten Gebiete auf der Karte in die Ermitt- lung des Streckenverlaufes mit einbezieht. Zusätzlich erfolgt die Ermittlung des Streckenverlaufes nach Maßgabe zumindest einer vom Benutzer der Navigationseinrichtung mittels des Eingabemittels ausgewählten oben genannten Streckenverlaufberechnungsoption. Der Benutzer steuert damit aktiv die Routenberechnung gemäß seiner bevorzugten Präferenzen.
Ein Spediteur könnte beispielsweise Strecken für einen Gefahrguttransport derart planen, dass die ermittelte Strecke beispielsweise nie durch ein Gewässer- oder Landschaftsschutzgebiet führt. Für Touristen könnten Routen berechnet werden, welche beispielsweise entlang eines Strandes verlaufen oder entlang besonders sehenswerter Örtlichkeiten.
Der Anwender der Navigationseinrichtung wird mittels der Erfindung in die Lage versetzt, die Ermittlung des Streckenverlaufes derart zu beein- flussen, dass der errechnete Streckenverlauf seinen ganz persönlichen Bedürfnissen gerecht wird.
Vorzugsweise ist von der Navigationseinrichtung ein Mittel zur manuellen Aufzeichnung von Kartenabschnittsparametern durch den Benutzer umfasst, mittels dessen die manuell aufgezeichneten Kartenabschnittspa- rameter im Speichermittel abgespeichert werden. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer mittels des Eingabemittels benutzerspezifische geographische Polygone dem Kartenmaterial beziehungsweise dem Speichermittel hinzufügen kann. Es ergeben sich damit unter anderem folgende weitere Routenoptionen:
a) Ermittlung einer Route, welche nie durch ein mittels eines benutzerdefinierten Polygons begrenztes Gebiet führt;
b) Ermittlung einer Route, welche entlang eines mittels eines benutzerdefinierten Polygons begrenzten Gebiets führt;
c) Ermittlung einer Route, welche durch das Kartenmaterial vordefinierte Polygone und/oder benutzerdefinierte Polygone berücksichtigt;
d) Beliebige Kombinationen aus den zuvor erwähnten Optionen.
Dies hat den Vorteil, dass ein Benutzer ganze Gebiete großflächig von der Ermittlung des Streckenverlaufes ausgrenzen kann und diese damit für den Routenberechnungsalgorithmus sperren kann, ohne dass einzelne das Gebiet umgebende Straßenabschnitte manuell und aufwändig gesperrt werden müssen.
Vorzugsweise werden mittels der Kartenabschnittsparameter gekenn- zeichnete Kartenabschnitte zusätzlich mit einem Identifikationsmittel gekennzeichnet, wobei das Identifikationsmittel bei der Ermittlung des Streckenverlaufes vom Routenberechnungsalgorithmus zusätzlich berücksichtigt wird.
Dieses Identifikationsmittel könnte beispielsweise dem vorhandenen Kartenmaterial und/oder einem Satz von Kartenabschnittsparametern manuell vom Benutzer hinzugefügt werden. Mittels des Identifikationsmittels können Polygone identifiziert werden und es ist möglich, diese für die Ermittlung des Streckenverlaufes speziell zu parametrieren. Erstellt der Benutzer beispielsweise ein benutzerspezifisches Polygon entlang eines bestimmten Gebietes, so wird es mittels Auswertung des Identifikationsmittels durch den Routenberechnungsalgorithmus möglich, dieses Gebiet bei der Ermittlung des Streckenverlaufes nach Maßgabe des Identifikationsmittels mit einzubeziehen und/oder auszugrenzen.
Das Gebiet ist als Polygon im Kartenmaterial verankert, so dass sein relativer Standort innerhalb der Karte definiert ist. Der Typ des Polygons (Stadt, Gewässer, Landschaft) beziehungsweise die Auswirkungen des Typs auf die Ermittlung des Streckenverlaufes können mittels des Identifikationsmittels festgelegt werden.
Die benutzerspezifischen Kartenabschnittsparameter können in einem von den Kartendaten separaten Speicherbereich und/oder innerhalb eines für die Kartendaten vorgesehenen Speicherbereiches im Speichermittel abgespeichert werden.
Vorteilhafterweise erfolgt die Ermittlung des Streckenverlaufes unter Berücksichtigung von mittels des Eingabemittels vorgebbaren Strecken- berechnungsoptionen. Der Benutzer kann somit zur Optimierung des zu ermittelnden Streckenverlaufes eine bestimmte Option oder eine Kombination von Optionen wählen, welche seinen persönlichen Bedürfnissen am nächsten kommt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Stre- ckenverlaufberechnungsoptionen auf mittels des Eingabemittels manuell erfasste Kartenabschnittsparameter und/oder auf bereits vom Kartenhersteller gelieferte Kartendaten angewendet werden. Dies erhöht zusätzlich die Benutzerfreundlichkeit bei der Ermittlung des Streckenverlaufes und damit die Attraktivität der Navigationseinrichtung.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn unter Berücksichtigung einer ersten Berechnungsoption ein Streckenverlauf ermittelt wird, welcher zumindest teilweise außerhalb eines mittels der Kartenabschnittsparameter gekennzeichneten Kartenabschnittes verläuft, wodurch dieser Kartenabschnitt für die Strecke gesperrt wird.
Auch kann es ergänzend vorteilhaft sein, wenn unter Berücksichtigung einer zweiten Berechnungsoption ein Streckenverlauf ermittelt wird, welcher zumindest teilweise innerhalb eines mittels der Kartenabschnittsparameter gekennzeichneten Kartenabschnittes verläuft, wobei zumindest teilweise die Durchfahrt durch ein bestimmtes Gebiet vom Benutzer erzwungen werden kann.
Zusätzlich kann es ergänzend vorteilhaft sein, wenn unter Berücksichtigung einer dritten Berechnungsoption ein Streckenverlauf ermittelt wird, welcher im Wesentlichen zumindest teilweise entlang der Kontur eines mittels der Kartenabschnittsparameter gekennzeichneten Kartenabschnit- tes verläuft, so dass ein Gebiet gezielt umfahren werden kann.
Ganz besonders vorteilhaft kann es sein, wenn unter Berücksichtigung einer Kombination zumindest zweier Streckenverlaufberechnungsoptio- nen ein Streckenverlauf ermittelt wird, welcher zumindest abschnittsweise nach Maßgabe einer dem Abschnitt zugeordneten Option verläuft. Es ergeben sich dann alle zuvor erwähnten Vorteile für den benutzerdefinierten Streckenverlauf in Kombination.
Bevorzugt werden auch Streckenattribute zur Kennzeichnung der von den Kartendaten umfassten Wegenetze im Speichermittel abgelegt, wobei diese Streckenattribute unter Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter von der Navigationseinrichtung modifiziert werden. Somit wird es möglich, zusätzliche Randbedingungen und Freiheitsgrade für die Definition eines benutzerspezifisch konfigurierten Streckenverlaufes zu schaffen. Erzielt wird dieses Ergebnis vorzugsweise damit, dass die innerhalb der für den Streckenverlauf nicht bevorzugten Polygone liegenden Straßensegmente für den Algorithmus, welcher die Streckenattribute berücksichtigt, automatisch derart mittels der Streckenattribute gekennzeichnet werden, dass der Algorithmus diese Segmente in bestimmten Fällen für die Ermittlung des Streckenverlaufes nicht auswählt. Bevorzugte Polygone werden dagegen derart gekennzeichnet, dass diese in jedem Falle von dem Algorithmus berücksichtigt werden.
Die Streckenattribute werden mittels einer geeigneten Funktion an den Algorithmus übermittelt. Die Funktion hat hierfür ein Mittel zur Verfügung, welches in der Lage ist, festzustellen, ob sich ein Straßenelement innerhalb oder außerhalb eines Polygons befindet.
Vorteilhafterweise greift ein zweiter Algorithmus, vorzugsweise ein Algorithmus zur Berechnung des kürzesten Weges, auch auf diese Streckenattribute zu. Auch kann die Ermittlung des Streckenverlaufes zusätzlich unter Berücksichtigung zumindest eines Abstandsparameters erfol- gen, welcher bei der Ermittlung des Streckenverlaufes zumindest abschnittsweise den ermittelten Abstand des Streckenverlaufes entlang der Kontur eines Kartenabschnittes beeinflusst. Es wird damit die Möglichkeit geschaffen, dass die Navigationseinrichtung einen Streckenverlauf, zusätzlich gesteuert mittels der Streckenattribute, innerhalb eines vom Benutzer besonders bevorzugten Abstandes entlang einer mittels der Kartenabschnittsparameter definierten polygonartigen Kontur ermittelt. Somit wird beispielsweise eine Strecke ermittelt, welche möglichst nahe entlang eines Ufers oder möglichst weit entfernt von einer Schlucht verläuft.
Vorzugsweise umfasst die Navigationseinrichtung eine Schnittstelle, mittels derer auch der Algorithmus auf die Kartendaten zugreift, wobei die Schnittstelle selbsttätig diesen Zugriff unter Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter steuert.
Diese Lösung beschreibt den Zugriff auf das Speichermittel mittels einer so genannten Kartenzugriffsschicht oder Softwarebibliothek (Data Access Library - DAL). Auf diese Schicht beziehungsweise Bibliothek wird in regelmäßigen Abständen mittels des Routenberechnungsalgorithmus zugegriffen. Der Algorithmus greift in diesem Falle also nicht direkt auf die beispielsweise im Speichermittel abgelegten Daten zu, sondern indirekt.
Vorzugsweise überprüft die Schnittstelle selbsttätig die Lage benachbarter Streckenabschnitte eines bereits ermittelten Streckenabschnittes bezüglich eines mittels der Kartenabschnittsparameter gekennzeichneten Kartenabschnittes und steuert mittels des Ergebnisses dieser Überprüfung den Zugriff des Algorithmus auf die Kartendaten. Im Rahmen der Ermittlung des Streckenverlaufes stellt der Algorithmus regelmäßig mittels des Datenzugriffes fest, welche Nachbarstrecken bezüglich eines bereits untersuchten Streckenelementes noch vorhanden sind. Aufgrund der erfindungsgemäßen Implementierung kann die Kartenzugriffsschicht beziehungsweise Softwarebibliothek somit völlig autark überprüfen, ob die in der Karte vorhandenen Nachbarelemente innerhalb eines Polygons für den Algorithmus zugänglich sind.
Liegen Straßensegmente beispielsweise innerhalb oder außerhalb eines definierten Polygons, so entscheidet der mittels eines Identifikationsmittels definierte Polygontyp letztlich darüber, ob die Daten für den Algo- rithmus freigegeben oder gesperrt werden. Die letzte Variante ist vor- zugsweise für klare Verbote geeignet, z.B. wenn außerhalb oder innerhalb einer mittels des Polygons gekennzeichneten Fläche keine Fahrten vorgenommen werden sollen. Die vorherige Variante ist vorzugsweise bei zumindest teilweise verlaufenden Strecken innerhalb der Fläche zu wählen.
Bevorzugt wird die Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter vom Routenberechnungsalgorithmus, abhängig von einem bereits unter Berücksichtigung von Kartenabschnittsparametern ermittelten Streckenverlauf, selbsttätig von der Navigationseinrichtung gesteuert. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die selbsttätige Berücksichtigung der
Kartenabschnittsparameter vom Routenberechnungsalgorithmus abhängig von den Daten der digitalen Karte mittels der Navigationseinrichtung selbsttätig gesteuert wird. Die umfassenden Optionen zur Berechnung eines Streckenverlaufes werden somit nicht stets streng ausgelegt, insbesondere dann nicht, wenn aufgrund der benutzerspezifischen Konfiguration oder einer nicht logischen Konfiguration kein Streckenverlauf vom Startpunkt bis zum Zielpunkt mittels der Navigationseinrichtung ermittelt werden kann oder das für die Berechnung des Streckenverlaufes freigegebene Gebiet kein zusammenhängendes Streckennetz umfasst.
Vorzugsweise sind die mittels der Kartenabschnittsparameter definierten Abschnitte derart mittels des Identifikationsmittels gekennzeichnet, dass die Navigationseinrichtung diese Kartenabschnitte von der Berechnung des Streckenverlaufes kategorisch ausschließt. Hiermit ist eine einfache Versionsverwaltung mittels der Navigationseinrichtung in Verbindung mit dem Datenträger für das Kartenmaterial realisiert.
Eine weitere Anwendung für das erfindungsgemäße Verfahren wäre in diesem Zusammenhang in Verbindung mit dem so genannten City-Map- Konzept auf Basis routingfähiger Polygone möglich. Hierbei stattet man ein Navigationssystem mit einer Mehrländer-Karte aus, möchte jedoch nur die Routenberechnung in einer bestimmten Region (Citymap) erlau- ben. Innerhalb bestimmter Bereiche der Karte soll ein Routing vermieden werden.
Bestimmte Kartenausschnitte werden hierbei mittels vom Kartenanbieter erstellter Polygone freigeschaltet, indem das den Kartenausschnitt kennzeichnende Polygon beispielsweise mit dem Identifikationsmittel „Verlassen verbieten" typisiert wird. Dadurch wird nur in diesem von dem Polygon definierten Gebiet das Routing erlaubt, wobei für den Rest der benutzten Karte der Zugriff mittels der Navigationseinrichtung gesperrt ist. Somit können mit einfachen Mitteln verschiedene Versionen von Kartenmaterial realisiert und von der Navigationseinrichtung selbsttätig verwaltet werden.
Um eine derartige Versionsverwaltung zu realisieren, bedient man sich einer Navigationseinrichtung, wie sie im zuvor erläuterten Verfahren benutzt wird, wobei diese ein Mittel umfasst, mittels dessen das in der Regel von einer Speichereinrichtung umfasste Identifikationsmittel zur Typisierung des Kartenabschnittes auswertbar ist, wobei vorzugsweise noch ein Mittel vorgesehen ist, mittels dessen auf dem Speichermittel ein Identifikationsmittel für einen Kartenabschnitt und/oder ein Kennzeichen für einen Kartenabschnitt, beispielsweise auch nachträglich, abspeicher- bar ist. Dies erhöht eine individuelle Versionsstrategie bei vorhandenem Kartenmaterial, weil die Navigationseinrichtung mittels des Ergebnisses der Auswertung steuerbar ist, insbesondere auch der Vorgang der Ermittlung zumindest einzelner Streckenabschnitte.
Um dies zu realisieren, wird die Speichereinrichtung mit einer Daten- Struktur, umfassend Daten einer digitalen Wegenetzkarte sowie einer Kennzeichnung für in sich geschlossene Kartenabschnitte, innerhalb der Wegenetzkarte versehen, wobei zusätzlich ein Identifikationsmittel zur Typisierung des gekennzeichneten Kartenabschnittes umfasst ist. Vorzugsweise ist die Speichereinrichtung beschreibbar, so dass auf der Speichereinrichtung ein Identifikationsmittel und/oder ein Kennzeichen für einen Kartenabschnitt mittels der Navigationseinrichtung auch nachträglich noch abspeicherbar ist.
Die Summe aller Vorteile bildet eine Navigationseinrichtung mit einer Speichereinrichtung, insbesondere betrieben mittels des erfindungsgemä- ßen Verfahrens.
Einige Au sführungs formen der Erfindung werden im nachfolgenden Abschnitt erläutert und mittels Zeichnungen grob schematisch dargestellt. Nicht alle dargestellten Aspekte sind für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich.
Es zeigen:
Figur 1 einen mittels eines Polygons begrenzten Landstrich;
Figur 2 eine mittels eines Polygons begrenzte Insel;
Figur 3 einen mittels eines Polygons begrenzten Fluss;
Figur 4 eine mittels eines Polygons begrenzte erste Stadt;
Figur 5 eine mittels eines Polygons begrenzte zweite Stadt;
Figur 6 eine mittels eines Polygons begrenzte dritte Stadt;
Figur 7 ein Menü zur Routenplanung am Navigationsgerät.
Figur 1 stellt einen Kartenbereich 1 dar, der beispielsweise auf dem Anzeigemittel der Navigationseinrichtung zur Anzeige kommt. Der Bereich 2 zeigt Wald- und/oder Wiesengrund, welcher mittels einer ersten Farbe gekennzeichnet wird. In dieser Applikation wird WaId- und/oder Wiesengrund jeweils mittels der selben Farbe gekennzeichnet. Das mittels einer zweiten Farbe gekennzeichnete Gebiet 3 stellt eine so genannte „Build-Up-Area" dar, was dieses Gebiet als bewohntes Gebiet 3 kennzeichnet. Aus Figur 2 wird deutlich, dass das gezeigte Polygon 4 die Insel Sylt umgibt. Deutlich wird hierbei auch, dass auch Inselregionen innerhalb eines Polygons gekennzeichnet sein können. Eine Fahrt entlang des Polygons 4 entspräche in diesem Falle einer Inselrundfahrt entlang der Küstengebiete, was für Touristen sehr attraktiv sein könnte.
Aus Figur 3 wird deutlich, dass mittels eines Polygons 5 auch ein Fluss oder ein Gewässer kennzeichenbar ist, hier beispielsweise der Fluss Main.
Diese in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Polygone 2,3,4,5 werden derzeit nicht für die Berechnung von Routen mittels Navigationssystemen in Betracht gezogen. Nutzt man diese Polygone zusätzlich, um Routen zu berechnen, so kann bei der Implementierung im Routingalgorithmus verankert werden, dass Routen möglichst die Polygone 2,3 ,4,5 berücksichtigen. Hierdurch wird ein so genanntes Anziehungsverhalten bezie- hungsweise ein so genanntes Abstoßverhalten zwischen dem zu ermittelnden Streckenverlauf und der mittels der Polygone 2,3,4,5 definierten Konturen bei der Berechnung bewirkt, so dass die Route möglichst nahe oder möglichst fern von einem bestimmten Polygontyp 2,3,4,5 verläuft.
Plant man beispielsweise eine Route, die sich nicht mit dem Polygontyp „Build-Up-Area" 3,6,7,8 schneiden darf, so wird für diesen Polygontyp die Eigenschaft „Durchfahrt verbieten" mittels eines Identifikationsmittels definiert. Dadurch wird die Route durch kein bebautes Gebiet 3,6,7,8 mehr führen und somit also auch keine Dörfer und Städte berücksichtigen.
Man könnte auch die Bedingung vorgeben, dass sich der Streckenverlauf möglichst nahe an einem Polygontyp, welcher beispielsweise Gewässer kennzeichnet, orientiert. Mit einer Zusatzoption, welche zusätzlich vorgibt, einen Streckenverlauf zu ermitteln, welcher möglichst nahe entlang dieses Polygontyps verläuft, entsteht eine Route, welche über- wiegend am Meer entlang verläuft. Bei derartigen Vorgaben kommt üblicherweise ein distanzbasierter Algorithmus zur Berechnung des kürzesten Weges zum Tragen, wobei in einem definierbaren Abstand um den gewünschten Polygontyp positionierte Straßensegmente mit einer Kostenreduzierung (für den gewünsch- ten Verlauf entsprechend konfigurierte Straßensegmentattribute) ausgestattet werden.
Eine Kombination beider zuvor erwähnten Routen ist ebenfalls möglich, wenn beispielsweise Fahrten entlang eines Polygons erwünscht sind, aber möglichst keine Durchfahrten. Somit könnte im Falle von nahe des Streckenverlaufes vorhandenen Wasserflächen die Berücksichtigung von Brücken oder Fähren vermieden werden.
Erstellt der Benutzer selbstständig ein eigenes Polygon 6 mittels der Kartenabschnittsparameter und fügt es dem digitalen Kartenmaterial durch Abspeicherung mittels des Eingabemittels zu, so ergibt sich ebenfalls aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens die Möglichkeit, einen benutzerdefinierten Kartenabschnitt für den Routenberechnungsalgorithmus zu sperren bzw. zu vermeiden, dass der ermittelte Streckenverlauf durch dieses Gebiet führt.
Auch können größere Gebiete gesperrt werden, indem nahe beieinander liegende Gebiete für sich gesperrt werden. Beispielsweise könnte die Sperrung eines größeren Gebietes mittels einer entsprechenden Kennzeichnung („Durchfahrt gesperrt") von benachbarten Polygonen, welche die Bundesländer Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg und Berlin umschließen, erreicht werden. Hierzu muss im Routing hinterlegt wer- den, dass derartig gekennzeichnete Gebiete nicht durchfahren werden dürfen.
Ähnlich dem Durchfahrtsverbot für eine „Build-Up-Area" 3,6,7,8 ist es auch denkbar, einem Algorithmus nur zu erlauben, in der Nähe oder innerhalb eines Gebietes die Strecke zu planen, beispielsweise nur innerhalb des Einzugsgebietes von München 7 oder von Gunzenhausen 8, wie es beispielsweise in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist.
Mittels der Erläuterung des schematisch in Figur 7 gezeigten Bedienfeldes wird nun abschließend nochmals die Interaktion zwischen dem Benutzer und einem mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens betriebenen Navigationsgerätes beschrieben:
Ein Benutzer möchte während seines Urlaubs auf der Insel Sylt (Figur 2) eine Route entlang fahren, bei der er möglichst häufig den Blick auf das Meer genießen kann. Dazu soll die Route nicht weiter als zirka 10 km von der mittels des Polygontyps „Gewässer" 4 gekennzeichneten Küste der Insel Sylt entfernt verlaufen. Damit das Navigationsgerät eine solche Route berechnet, muss der Benutzer mittels des Eingabemittels die „Routenplanungseinstellungen" aus dem Menü des Eingabemittels auswählen. Die „Routenplanungseinstellungen" können in mehreren Schritten erfolgen. Ein erster Schritt besteht in der „Regionen- Einstellung". Hier können folgende Berechnungsoptionen für die Ermittlung des Streckenverlaufes vom Benutzer gewählt werden:
a) Meer/Wasserfläche;
b) Nähe / Durchfahrt vermeiden;
c) Durchfahrt verbieten;
d) Nähe erwünscht;
e) Verlassen verbieten.
Die Optionen erklären sich von selbst und beziehen sich auf den Streckenverlauf und die mittels der Polygone gekennzeichneten Gebiete. Es wird im Rahmen der folgenden Erläuterung davon ausgegangen, dass das Kartenmaterial entweder benutzerdefinierte Polygone oder bereits werk- seitig vordefinierte Polygone umfasst. Der oben erwähnte Benutzer wählt mittels der Routenplanungseinstellungen des Navigationssystems das Menü „Regionen-Einstellungen" und anschließend die Option „Nähe erwünscht" 9 zusammen mit der Option „Meer/Wasserfläche" 10. Diese Konfiguration führt zur Ermittlung eines Streckenverlaufes entlang der Küste der Insel Sylt, weil dem aktuell vom Algorithmus berücksichtigten Polygontyp „Meer/Wasserfläche" 10 zusätzlich die Berechnungsoption „Nähe erwünscht" 9 zugewiesen wurde. Sinngemäße abweichende Konfigurationen zwischen allen möglichen Polygontypen und Berechnungsoptionen ergeben sich aus den bisherigen Erläuterungen und der Figur 7, wobei die in Figur 7 dargestellten Möglichkeiten nur einen kleinen Ausschnitt der tatsächlichen Konfigurationsmöglichkeiten zeigen. So könnten beispielsweise auch noch der Polygontyp „Gefahrgut/Wasserschutzgebiet" oder weitere Polygontypen zur Auswahl bereitgestellt werden. Mittels eines solchen Polygontyps können die hiermit gekennzeichneten Gebiete beim Routing für Gefahrguttransporte vermieden werden. Zudem darf ein Gefahrguttransport auch nicht durch bebautes Gebiet fahren (z.B. Figur 1 , Gebiet 3). Das Routing innerhalb dieser Polygontypen wird daher bei der Ermittlung eines Streckenverlaufes für einen Gefahrentransport verboten. Es können für den Gefahrguttransport verschiedene Polygontypen ausgewählt werden (bebautes Gebiete, Wasser, etc.), was deutlich macht, dass auch eine Kombination mehrerer Polygontypen von der Navigationseinrichtung beim Routing berücksichtigt werden kann.
Dasselbe Verfahren käme auch in Betracht bei wegen Luftverschmutzung oder Citymaut gesperrten Innenstädten. Beliebige weitere Polygontypen kann der Benutzer mittels der Erfindung selbst definieren und mittels des Identifikationsmittels für die Streckenverlaufsberechnung konfigurieren.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Navigationseinrichtung zur Ermittlung eines Streckenverlaufes für ein Fortbewegungsmittel, insbesondere eines Navigationsgerätes für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Speichermittel, welches auch zur Speicherung der Daten für eine digitale Karte (1 ) und zur Speicherung von mittels Polygonen gekennzeichneten Kartenabschnitten (2,3,4,5,6,7,8) dient, mit Positionssig- nalempfangsmittel, insbesondere für GPS-Signale, mit Positionser- mittlungseinrichtung zur Bestimmung einer Position aus den empfangenen Positionssignalen, mit Eingabemittel (9, 10), welches auch zur Auswahl einer Streckenverlaufberechnungsmethode dient und mit Prozessoreinrichtung zur Ermittlung des Streckenverlaufes unter Be- rücksichtigung der Kartendaten (1) unter Verwendung eines Routenberechnungsalgorithmus, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Selbsttätige Ermittlung der Streckenverlaufberechnungsmethode unter Berücksichtigung der mittels des Eingabemittels (9, 10) erfass- ten Auswahl; b) Selbsttätige Ermittlung von Kartenabschnittsparametern unter Berücksichtigung zumindest eines mittels zumindest eines Polygons gekennzeichneten Kartenabschnittes (2,3,4,5,6,7,8); c) Selbsttätige Ermittlung des Streckenverlaufes mittels des Routen- berechnungsalgorithmus nach Maßgabe der ermittelten Streckenver- laufberechnungsmethode unter Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass von der Navigationseinrichtung ein Mittel zur Aufzeichnung von Kartenabschnittsparametern umfasst ist, mittels dessen diese zum Zwecke der Definition eines Kartenabschnittes (2,3 ,4,5,6,7,8) abgespeichert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittels der Kartenabschnittsparameter gekennzeichneter Kar- tenabschnitt (2,3 ,4,5,6,7,8) zusätzlich mit einem Identifikationsmittel gekennzeichnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Identifikationsmittel bei der Ermittlung des Streckenverlau- fes vom Routenberechnungsalgorithmus berücksichtigt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartenabschnittsparameter in einem von den Kartendaten (1 ) separaten Speicherbereich und/oder innerhalb eines für die Kartenda- ten (1 ) vorgesehenen Speicherbereiches im Speichermittel abgespeichert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Streckenverlaufes unter Berücksichtigung zumindest einer mittels des Eingabemittels (9, 10) zusätzlich vorgebbaren Streckenberechnungsoption erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsoption auf mittels des Eingabemittels (9, 10) manuell erfasste Kartenabschnittsparameter und/oder auf aus den Kartendaten (1 ) gewonnene Kartenabschnittsparameter angewendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung einer ersten Berechnungsoption ein Streckenverlauf ermittelt wird, welcher zumindest teilweise außerhalb eines mittels der Kartenabschnittsparameter gekennzeichneten Kartenabschnittes (2,3 ,4,5,6,7,8) verläuft.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung einer zweiten Berechnungsoption ein
Streckenverlauf ermittelt wird, welcher zumindest teilweise innerhalb eines mittels der Kartenabschnittsparameter gekennzeichneten Kartenabschnittes (2,3,4,5,6,7,8) verläuft.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung einer dritten Berechnungsoption ein Streckenverlauf ermittelt wird, welcher im Wesentlichen zumindest teilweise entlang der Kontur eines mittels der Kartenabschnittsparameter gekennzeichneten Kartenabschnittes (2,3 ,4,5,6,7, 8) verläuft.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung einer Kombination zumindest zweier Berechnungsoptionen ein Streckenverlauf ermittelt wird, welcher zu- mindest abschnittsweise nach Maßgabe der dem jeweiligen Kartenabschnitt (2,3,4,5,6,7,8) zugeordneten Berechnungsoption verläuft.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auch Streckenattribute zur Kennzeichnung der von den Karten- daten (1) umfassten Wegenetze im Speichermittel abgelegt sind, wobei diese Streckenattribute unter Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter von der Navigationseinrichtung modifiziert werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Algorithmus vorgesehen ist, vorzugsweise ein Algorithmus zur Berechnung des kürzesten Weges, welcher auf zumindest ein Streckenattribut zugreift.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Streckenverlaufes zusätzlich unter Berücksichtigung zumindest eines Abstandsparameters erfolgt, welcher bei der Ermittlung des Streckenverlaufes zumindest abschnittsweise den Abstand des Streckenverlaufes entlang der Kontur eines Kartenab- Schnittes (2,3,4,5,6,7,8) beeinflusst.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationseinrichtung eine Schnittstelle umfasst, mittels derer der Algorithmus auf die Kartendaten (1 ) im Speichermittel zu- greift, wobei die Schnittstelle selbsttätig diesen Zugriff unter Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter steuert.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle selbsttätig die Lage benachbarter Streckenab- schnitte eines bereits ermittelten Streckenabschnittes bezüglich eines
Kartenabschnittes (2,3,4,5,6,7,8) überprüft und mittels des Ergebnisses dieser Überprüfung den Zugriff auf die Kartendaten (1) steuert.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter abhängig von dem unter Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter bereits ermittelten Streckenverlauf mittels der Navigationseinrichtung selbsttätig gesteuert wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Berücksichtigung der Kartenabschnittsparameter abhängig von den Daten der digitalen Karte (1 ) mittels der Navigati- onseinrichtung selbsttätig gesteuert wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Karte (1) zumindest einen mittels Kartenabschnittsparameter definierten Kartenabschnitt umfasst, welcher derart mittels des Identifikationsmittels gekennzeichnet ist, dass die Navigationseinrichtung diesen Kartenabschnitt von der Berechnung des Streckenverlaufes kategorisch ausschließt.
20. Navigationseinrichtung zur Verarbeitung der Daten eines Speichermittels zur Speicherung einer digitalen Wegenetzkarte (1 ) mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Navigationseinrichtung zur Ermittlung eines Streckenverlaufes für ein Fortbewegungsmittel dient und insbesondere ein Navigationsgerät für ein Kraftfahrzeug ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel umfasst ist, mittels dessen das von dem Speicher um- fasste Identifikationsmittel zur Typisierung des Kartenabschnittes (2,3,4,5,6,7,8) auswertbar ist.
21. Navigationseinrichtung nach Anspruch 20, wobei ein Mittel vorgesehen ist, mittels dessen auf dem Speichermittel ein Identifikationsmit- tel für einen Kartenabschnitt (2,3,4,5,6,7,8) und/oder ein Kennzeichen für einen Kartenabschnitt (2,3 ,4,5,6,7,8) und/oder ein Satz von Kartenabschnittsparametern abspeicherbar ist.
22. Navigationseinrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21 , wobei die Navigationseinrichtung mittels des Ergebnisses der Auswertung steuerbar ist, insbesondere auch der Vorgang der Ermittlung zumindest einzelner Streckenabschnitte.
23. Speichereinrichtung für eine Navigationseinrichtung zur Ermittlung eines Streckenverlaufes für ein Fortbewegungsmittel gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, umfassend eine Datenstruktur mit Daten einer digitalen Wegenetzkarte (1), sowie eine Kennzeichnung für einen in sich geschlossenen Kartenabschnitt (2,3,4,5,6,7,8) innerhalb der
Wegenetzkarte (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein Identifikationsmittel zur Typisierung eines gekennzeichneten Kartenabschnittes (2,3 ,4,5,6,7,8) umfasst ist.
24. Speichereinrichtung nach Anspruch 23 , wobei die Speichereinrichtung beschreibbar ist, so dass auf dem Speichermittel ein Identifikationsmittel und/oder ein Kennzeichen für einen Kartenabschnitt (2,3,4,5,6,7,8) und/oder ein Satz von Kartenabschnittsparametern mittels der Navigationseinrichtung abspeicherbar ist.
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