WO2018158001A1 - Einrichtung, verfahren und system zur bestimmung und anzeige einer aktuellen position auf einer landkarte - Google Patents

Einrichtung, verfahren und system zur bestimmung und anzeige einer aktuellen position auf einer landkarte Download PDF

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WO2018158001A1
WO2018158001A1 PCT/EP2018/051400 EP2018051400W WO2018158001A1 WO 2018158001 A1 WO2018158001 A1 WO 2018158001A1 EP 2018051400 W EP2018051400 W EP 2018051400W WO 2018158001 A1 WO2018158001 A1 WO 2018158001A1
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WO
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map display
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position correspondence
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PCT/EP2018/051400
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David Foerster
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
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    • G—PHYSICS
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    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
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    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G09B29/10—Map spot or coordinate position indicators; Map reading aids
    • G09B29/106—Map spot or coordinate position indicators; Map reading aids using electronic means

Definitions

  • the particular position can be output in the form of geo-coordinates, that is, for example, according to latitude and longitude, on a display of the terminal.
  • mobile devices are known with tracking function, which also have a digital card, which is stored in the device or, if necessary, via a
  • Communication link can be loaded into the device, so that the specific current position as a marker in a displayed on a display of the device
  • Map display can be displayed. This technology is typically in car navigation devices or so-called smartphones with navigation or
  • Determining one's own or another position on a map is an everyday task, both in the private sphere, such as in the context of city tours or hikes, as well as in many professional areas.
  • a mobile device in particular for example a so-called smartphone, can be used for this purpose.
  • a smartphone is typically a mobile phone or mobile device with extended functionality compared to pure telephone devices, in particular by subsequent installation of software applications, so-called Apps, in addition is expandable and that further over a adapted and extended user interface with large and high-resolution display as well as adapted
  • Input options such as a touch-sensitive display, also touch screen, has.
  • smartphones also have a camera for taking pictures and / or video films.
  • the mark-up indicator on a map requires the availability of the particular location-related map material on the mobile device, either by pre-storage or retrieval via a mobile data connection. However, both are not always given.
  • card material is often available in a different form, such as a physical, so on a support, such as paper or foil printed map.
  • a support such as paper or foil printed map.
  • city maps are in many touristy or heavily frequented places approximately in one
  • Map representation hereinafter referred to collectively as map display.
  • this function can be realized by means of a mobile device, preferably a portable mobile device, in particular for example by means of a smartphone. It is particularly advantageous that this function is also available if the required map section is not stored in the mobile device or can be accessed, if the card is present in another form, for example as a printed, physical map.
  • a device in particular a mobile device, for determining a position and for indicating a position correspondence on a map display, comprising a position determination module, is arranged for determining a current position, comprising an image recorder, configured to record a relative to the
  • the positioning module may, in a manner known per se, comprise a receiver for satellite positioning signals of the GPS, the GLONASS and / or the GALILEO satellite positioning system and based on the received satellite signals an own location, i. perform the determination of its current position or location.
  • the image recorder may preferably comprise a known per se digital camera, for example with a CMOS sensor and downstream signal processing.
  • the display module is preferably designed in the form of a display known per se. These components are typically present on a standard smartphone.
  • the evaluation module may preferably be in the form of software which is executed by a processor of the device or of the mobile device.
  • a method for determining a position and for indicating a position correspondence on a map display is proposed, in particular for implementation with the above-outlined device or mobile device, wherein a current position is determined, wherein an image of an external device map or the mobile device map representation recorded being, being one of the current position
  • the external map display can be a printed, physical map.
  • the external map display may also be a map displayed on a display of another device.
  • the display module of the device or of the mobile device comprises a display device and is configured to display the map display recorded with the image recorder and the position correspondence within the map display on the display device. So it will be the recorded map display and the position correspondence within the map display displayed on a display device.
  • the display module alternatively or additionally comprises a marking device and is configured to project a light mark generated by the marking device to the position equivalent of the map display.
  • the display of the current position corresponding position correspondence is thus on the physical map or external map display by a light mark is projected thereon.
  • the evaluation module of the device or of the mobile device is preferably set up to determine the position correspondence based on the current position on the one hand and metadata included in the recorded map representation on the other hand, a region represented in the map display.
  • Metadata includes information about a geographical location and coverage as well as orientation of the map display.
  • the invention is particularly useful for tourists, for example.
  • Mobile phone contracts often contain no data connections abroad.
  • physical maps are often available free of charge at tourist information or in hotels and guesthouses or, for example, the Alpine Club, partially free of charge.
  • These cards typically already contain machine-readable data identifying the areas covered by the cards.
  • these machine-readable data are map scale, latitude and longitude, or other information that enables geographic mapping of the area being displayed.
  • maps are north-facing, a label for example for special points is usually created in the West-East direction.
  • these, as well as other, the presented area characteristic data, below also metadata, for example, in coded form, such as a bar code or QR code, printed on the card.
  • Mobile phone coverage is available, such as in research expeditions in remote areas, on the high seas or the like.
  • a mobile device is especially for the invention possible, the only or at least the essential components such as a
  • Positioning module for example, based on satellite positioning, a Image sensor and a laser pointer, but contains no display, and is therefore very low-priced and energy-efficient.
  • the device or mobile device-side implementation of the invention can be carried out using hardware known per se, such as, in particular, a smartphone or tablet PC or the like by adapting the device or mobile device software, in particular in the form of a so-called app to be loaded onto the device that is a software application.
  • the required software can be distributed via a data medium on which the program code is stored. However, the required software can also be made available, for example, for download via a portal or via the Internet by a software provider.
  • FIG. 1 shows an arrangement comprising a map and a device for determining a position and for displaying a specific position corresponding
  • FIG. 2 shows a flow chart for a method for determining a position and displaying a position corresponding to the position corresponding position on a map or on a map display.
  • Map display comprises on the one hand a map 3 and on the other hand a device 2 for determining the position and for generating and outputting the marking.
  • the map 3 may be a map display displayed on a display or display of an electronic device.
  • the map 3 can also be a printed, physical map. As part of the
  • Embodiment from a printed paper map, here, for example, from a issued by a tourist information map.
  • the map 3 comprises a large amount of information, which serves in particular for orientation and position determination as well as for finding targets. For one thing
  • Traffic routes such as the streets 311 and 312 drawn. Further, trails 315, 316, 317 and 318 are drawn. Next, information is too potential
  • POIs points of interest
  • the lettering 321 runs in a conventional manner from left to right and thus in the case of the north-facing map present here from west to east in the map information on the geographical location of the potential interest target 320, present in the form of the indication of geographical longitude 325, here 8 ° 2'13 "east and latitude 326, here 47 ° 51'32" North specified and the courses of lengths
  • a comparative scale 330 of, for example, a length of 2 cm, as 0.02 meters, which corresponds to a length of 2 km, ie 2000 m, in reality ,
  • the information in the map 3 which allows machine evaluation of the map in terms of orientation, location allocation and size of the mapped area will be referred to as metadata in the context of the present invention.
  • this is the comparison scale 330, as well as the information of the location coordinates 325 and 326 of the potentially interesting destination 320, Feldberg Tower. With full coverage of the map 3, the location and size of the area represented by the map can obviously be determined in reality.
  • these or other equally suitable metadata can be printed on the map, for example, also in coded form, for example in the form of a bar or bar code or also a QR code.
  • a bar code 340 is provided by way of example.
  • Map display so for example north-facing and the dimensions of the map 3, so their edge lengths included.
  • Maps that contain the required metadata can be disseminated by various means. Physical maps, such as, for example, can be tagged with your marker in your production.
  • Hotel operators or tourist information, allow them to download maps of their surroundings and distribute them to guests.
  • the mobile device 2 comprises an image recorder 21, which in a manner known per se is part of a digital camera function 21 which is set up and suitable for taking pictures of the surroundings of the mobile device 3
  • Digital camera function 21 and the image sensor 21 to take a picture of the map 3.
  • the image 221 currently captured by the image recorder 21 or the currently captured image detail is displayed on a display device 22, ie a display 22 of the mobile device 2.
  • the mobile device 2 also has an intrinsic location function.
  • the mobile device 2 has a location or position determination module 23.
  • the position determination module is configured to determine a current location of the mobile device 2 and to output it in the form of location coordinates.
  • the locating or positioning module in a conventional manner via a receiver for satellite positioning signals of the GPS, the GLONASS and / or the GALILEO satellite positioning system.
  • the position determination module 23 is capable of selectively or simultaneously evaluating the satellite location signals from multiple satellite positioning systems.
  • Positioning module is further configured to receive the received
  • the mobile device also has an evaluation module 24.
  • the evaluation module 24 is in the present case of a smartphone as a mobile device 2 in the form of a software application, short "App" formed by the not shown separately processor of
  • the evaluation module determines from the means of
  • Position determination module 23 specific position or location of the mobile device 2 and further based on the recorded with the image sensor 21 map display 3 a point 35 within the recorded map representation 3, which corresponds to the current position. This point is referred to here and below as Positionentprechung 35.
  • This position correspondence 35 is displayed in an embodiment on the display 22 of the mobile device in the correct position on the image 221 of the recorded map 3 displayed there, ie the map representation 221, by means of a marking 36.
  • this position correspondence is alternatively or additionally projected onto the map 3 as a light mark by means of a marking device 25 of the mobile device.
  • the marking device 25 can advantageously be embodied as a laser pointer or comparable light beam marking device.
  • the mobile device 2 determines its current location or its current position P by means of its position determination module 23 (step 400).
  • position and location are used synonymously here.
  • the mobile device 2 captures an image of the map 3 or a map display, for example, from a display of a map 3 with the image recorder 21
  • the barcode 340 is also included.
  • the barcode includes, for example, the
  • the evaluation module 24 of the mobile device 2 determines the relative position on the detected map, ie the correspondence of the current position P on the map display as follows (Step 420). a. If the current position P is south or west of O, that is, the coordinates of the lower left corner 31 of the map 3, the current position P is not correspondence in the map 3, that is, the position P is in that by the map 3 covered area section not included. In this case, the method terminates with the output of a corresponding message, preferably in the form of a text message on the display 22. b. Compute the distance between O and P, divided into an x- or length component dx and a y- or width component dy .. This is done by a
  • corresponding position correspondence 35 on the physical map 3 has the coordinates dx ⁇ M, dy ⁇ , ie the product of dx and map scale M in east-west direction and the product of dy and map scale M in north-south direction, respectively starting from the Card origin O, that is the lower left corner 31 of the map 3.
  • the mobile device 2 visualizes P ', ie the position correspondence 35 on the map 3 or the map display (step 430).
  • the map display may be scaled on the display relative to the physical maps, i. the map display has deviating dimensions from the physical map.
  • the above-described calculation of the coordinates relates to the original size of the physical map.
  • the coordinates are adjusted according to the scaling when scaling the map display.
  • the visualization of the position correspondence P 'or 35 takes place by the map 3 detected by the camera or the image recorder 21 on the display 22 as
  • Map display 221 displayed therein and the position correspondence 35 with a marker 36, here in the form of a cross, is marked.
  • the mobile device 2 may project a mark 37 on the physical map 3, for example by means of a laser pointer 25.
  • the orientation (viewing direction) of the user can be visualized if the mobile device has a compass.

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Abstract

Einrichtung (2) zur Bestimmung einer Position und zur Anzeige einer Positionsentsprechung 35 auf einer Landkartendarstellung (3), aufweisend ein Positionsbestimmungsmodul (23), eingerichtet zum Bestimmen einer aktuellen Position einen Bildaufnehmer (21), eingerichtet zum Aufnehmen einer bezüglich der Einrichtung (2) externen Landkartendarstellung (3), ein Auswertemodul (24), eingerichtet zum Bestimmen einer der aktuellen Position entsprechenden Positionsentsprechung (35) innerhalb der Landkartendarstellung (3), ein Anzeigemodul (22), eingerichtet zur Anzeige der Positionsentsprechung (35) auf der Landkartendarstellung (3) sowie Verfahren, System und Computerprogrammprodukt dazu.

Description

Beschreibung Titel:
Einrichtung, Verfahren und System zur Bestimmung und Anzeige einer aktuellen Position auf einer Landkarte
Stand der Technik
Es sind mobile, tragbare Endgeräte bekannt, die über die Möglichkeit der Bestimmung einer aktuellen Position auf Grundlage von empfangenen Satelliten-Ortungssignalen
beispielsweise des Global Positioning System (GPS) und/oder GLONASS verfügen. Die bestimmte Position kann dabei in Form von Geo-Koordinaten, also beispielsweise nach geografischer Breite und Länge, auf einer Anzeige des Endgeräts ausgegeben werden.
Weiterhin sind mobile Endgeräte mit Ortungsfunktion bekannt, die darüber hinaus über eine digitale Karte verfügen, welche im Gerät gespeichert ist oder bedarfsweise über eine
Kommunikationsverbindung in das Gerät geladen werden kann, so dass die bestimmte aktuelle Position als Markierung in einer auf einer Anzeige des Geräts dargestellten
Kartendarstellung dargestellt werden kann. Diese Technologie ist typischerweise bei Fahrzeugnavigationsgeräten oder sogenannten Smartphones mit Navigations- bzw.
Zielführungs-Applikation (App) anzutreffen.
Schließlich sind Landkarten in gedruckter Form bekannt.
Kern und Vorteile der Erfindung
Die Bestimmung der eigenen oder einer anderen Position auf einer Landkarte ist eine alltägliche Aufgabenstellung, sowohl im privaten Bereich, wie beispielsweise im Rahmen von Städtebesichtigungen oder Wanderungen, als auch in vielen professionellen Bereichen. Beispielsweise kann dazu ein Mobilgerät, insbesondere beispielsweise ein sogenanntes Smartphone verwendet werden. Ein Smartphone ist typischerweise ein Mobiltelefon oder Mobilfunkgerät mit gegenüber reinen Telefongeräten erweitertem Funktionsumfang, der insbesondere durch nachträgliche Installation von Software-Applikationen, sogenannten Apps, zusätzlich erweiterbar ist und das weiterhin über eine angepasste und erweiterte Bedienoberfläche mit großem und hochauflösendem Display sowie angepassten
Eingabemöglichkeiten, wie ein berührungsempfindliches Display, auch Touchscreen, verfügt. Typischerweise weisen solche Smartphones auch eine Kamera zur Aufnahme von Bildern und/oder Video-Filmen auf.
Mit Hilfe eines solchen Mobilgeräts, welches über eine Eigenortungsfunktion beispielsweise auf Grundlage von empfangenen Satelliten-Ortungssignalen eines Satelliten- Ortungssystems wie GPS, GLONASS und/oder GALILEO verfügt, kann eine aktuelle
Position bestimmt und dem Benutzer in Form einer Markierung auf einer auf der Anzeige des Geräts dargestellten digitalen Karte oder in Form von Längen- oder Breitengrad angezeigt werden. Die Anzeige als Markierung auf einer Karte setzt allerdings die Verfügbarkeit des die bestimmte Position betreffenden Kartenmaterials auf dem Mobilgerät voraus, entweder durch Speicherung im Voraus oder durch Abruf über eine mobile Datenverbindung. Beides ist jedoch nicht immer gegeben.
Allerdings ist Karten material oft in anderer Form verfügbar, etwa als physische, also auf einen Träger, wie Papier oder Folie gedruckte Landkarte. Beispielsweise sind Stadtpläne an vielen touristisch interessanten oder stark frequentierten Orten etwa in einer
Touristeninformation oder auch in Hotels erhältlich.
Wenn ein Mobilgerät mit Eigenortungs- bzw. Positionsbestimmungsfunktion und eine physische Landkarte oder eine andere Landkarte außerhalb des Mobilgeräts verfügbar sind, sind die Voraussetzungen für die Ermittlung der eigenen Position auf der Karte grundsätzlich erfüllt. In der Praxis besteht jedoch das Problem, ohne weiteres Hintergrundwissen von den GPS-Koordinaten auf die Position auf der Landkarte zu schließen.
Die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche ermöglicht eine benutzerfreundliche Bestimmung einer eigenen aktuellen Position und die Anzeige einer der bestimmten Position entsprechenden Positionsentsprechung auf einer Landkarte bzw.
Landkartendarstellung, nachfolgend zusammenfassend als Landkartendarstellung bezeichnet. Vorzugsweise kann diese Funktion mittels eines Mobilgeräts, vorzugsweise eines tragbaren Mobilgeräts, insbesondere beispielsweise mittels eines Smartphones, realisiert werden. Besonders vorteilhaft ist, dass diese Funktion auch dann zur Verfügung steht, wenn der benötigte Kartenausschnitt nicht im Mobilgerät gespeichert ist oder abgerufen werden kann, sofern die Karte in anderer Form, beispielsweise als gedruckte, physische Landkarte vorliegt. Dazu wird eine Einrichtung, insbesondere eine Mobilgerät, zur Bestimmung einer Position und zur Anzeige einer Positionsentsprechung auf einer Landkartendarstellung, aufweisend ein Positionsbestimmungsmodul, eingerichtet zum Bestimmen einer aktuellen Position, aufweisend einen Bildaufnehmer, eingerichtet zum Aufnehmen einer bezüglich der
Einrichtung externen Landkartendarstellung, aufweisend ein Auswertemodul, eingerichtet zum Bestimmen einer der aktuellen Position entsprechenden Positionsentsprechung innerhalb der Landkartendarstellung und aufweisend ein Anzeigemodul, eingerichtet zur Anzeige der Positionsentsprechung auf der Landkartendarstellung, vorgeschlagen. Das Positionsbestimmungsmodul kann in an sich bekannter Weise einen Empfänger für Satellitenortungssignale des GPS-, der GLONASS und/oder des GALILEO- Satellitenortungssystems aufweisen und auf Grundlage der empfangenen Satellitensignale eine Eigenortung, d.h. die Bestimmung seiner aktuellen Position bzw. seines Standortes durchführen. Der Bildaufnehmer kann vorzugsweise eine an sich bekannte Digital- Kamera, beispielsweise mit einem CMOS-Sensor sowie nachgeschaltete Signalverarbeitung umfassen. Das Anzeigemodul ist vorzugsweise in Form eines an sich bekannten Displays ausgeführt. Diese genannten Komponenten sind typischerweise bei einem handelsüblichen Smartphone vorhanden. Das Auswertemodul kann vorzugsweise in Form von Software ausgebildet sein, die durch einen Prozessor der Einrichtung bzw. des Mobilgeräts abgearbeitet wird.
Ferner wird dazu ein Verfahren zur Bestimmung einer Position und zur Anzeige einer Positionsentsprechung auf einer Landkartendarstellung vorgeschlagen, insbesondere zur Durchführung mit vorstehend skizzierten Gerät bzw. Mobilgerät, wobei eine aktuelle Position bestimmt wird, wobei ein Bild einer bezüglich der Einrichtung oder des Mobilgeräts externen Landkartendarstellung aufgenommen wird, wobei eine der aktuellen Position
entsprechenden Positionsentsprechung innerhalb der Landkartendarstellung bestimmt wird und wobei die Positionsentsprechung auf der Landkartendarstellung angezeigt wird. Die externe Landkartendarstellung kann dabei eine gedruckte, physische Landkarte sein. Die externe Landkartendarstellung kann beispielsweise aber auch eine auf einem Display eines anderen Geräts angezeigte Landkarte sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Anzeigemodul der Einrichtung oder des Mobilgeräts eine Anzeigeeinrichtung und ist dazu eingerichtet, die mit dem Bildaufnehmer aufgenommene Landkartendarstellung sowie die Positionsentsprechung innerhalb der Landkartendarstellung auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Es werden also die aufgenommene Landkartendarstellung sowie die Positionsentsprechung innerhalb der Landkartendarstellung auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Anzeigemodul alternativ oder ergänzend eine Markierungsvorrichtung und ist dazu eingerichtet ist, eine von der Markierungsvorrichtung erzeugte Lichtmarke auf die Positionsentsprechung der Landkartendarstellung zu projizieren. Die Anzeige der der aktuellen Position entsprechenden Positionsentsprechung erfolgt somit auf der physischen Landkarte oder externen Landkartendarstellung, indem darauf eine Lichtmarke projiziert wird.
Bevorzugt ist das Auswertemodul der Einrichtung oder des Mobilgeräts dazu eingerichtet, die Positionsentsprechung auf Grundlage der aktuellen Position einerseits und in der aufgenommenen Landkartendarstellung enthaltener, ein in der Landkartendarstellung dargestelltes Gebiet kennzeichnender Metadaten andererseits, zu bestimmen. Diese
Metadaten umfassen dabei Informationen über eine geografische Lage und Abdeckung sowie Ausrichtung der Landkartendarstellung.
Die Erfindung ist beispielsweise für Touristen von besonderem Nutzen. Mobilfunkverträge enthalten oft keine Datenverbindungen im Ausland. Physische Landkarten sind jedoch häufig kostenlos bei Touristeninformationen oder in Hotels und Pensionen oder beispielsweise dem Alpenverein, teilweise kostenlos, erhältlich. Diese Karten enthalten üblicherweise bereits maschinenlesbare Daten, welche die von den Karten abgedeckten Gebiete kennzeichnen. Typischerweise handelt es sich bei diesen maschinenlesbaren Daten um Kartenmaßstab, Längen- und Breitengrade oder andere eine geografische Zuordnung des dargestellten Gebiets ermöglichende Informationen. Typischerweise sind solche Karten nordweisend angelegt, eine Beschriftung beispielsweise für besondere Punkte ist meist in West-Ost- Richtung angelegt. Darüber hinaus können diese, wie auch andere, das dargestellte Gebiet kennzeichnende Daten, nachfolgend auch Metadaten, beispielsweise auch in codierter Form, etwa als Bar-Code oder als QR-Code, auf der Karte aufgedruckt sein.
Ein weiteres Einsatzszenario sind abgelegene Gegenden, in denen keine
Mobilfunkversorgung vorhanden ist, etwa bei Forschungsexpeditionen in abgelegenen Gebieten, auf hoher See oder dergleichen.
Weiterhin ist die Konstruktion eines Mobilgeräts speziell für die Erfindung möglich, das nur oder zumindest die unbedingt benötigten Komponenten wie eine
Positionsbestimmungsmodul, beispielsweise auf Grundlage von Satellitenortung, einen Bildaufnehmer und einen Laserpointer, jedoch kein Display enthält, und dadurch besonders günstig und stromsparend ist.
Die Einrichtungs- bzw. Mobilgerät-seitige Umsetzung der Erfindung kann unter Verwendung an sich bekannter Hardware, wie insbesondere Smartphone oder Tablet-PC oder dergleichen durch Anpassung der Einrichtungs- oder Mobilgeräte-Software erfolgen, insbesondere in Form einer auf das Gerät zu ladenden sogenannten App, also einer Software-Applikation. Die benötigte Software kann dabei über einen Datenträger vertrieben werden, auf dem der Programmcode gespeichert ist. Die benötigte Software kann aber beispielsweise auch zum Download über ein Portal oder über Internet von einem Software- Anbieter zur Verfügung gestellt werden.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen dabei gleiche oder gleichwirkende Elemente.
Es zeigen
Figur 1 eine Anordnung umfassend eine Landkarte und eine Einrichtung zur Bestimmung einer Position und zur Anzeige einer der bestimmten Position entsprechenden
Positionsentsprechung auf einer Landkarte bzw. auf einer Landkartendarstellung und
Figur 2 einen Ablaufplan für ein Verfahren zur Bestimmung einer Position und zur Anzeige einer der bestimmten Position entsprechenden Positionsentsprechung auf einer Landkarte bzw. auf einer Landkartendarstellung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die in Figur 1 dargestellte Anordnung bzw. das dort dargestellte System 1 zur Bestimmung einer aktuellen Position oder eines aktuellen Standorts und zur Anzeige der aktuellen Position oder des aktuellen Standorts als Markierung auf einer Karte oder einer
Kartendarstellung umfasst zum einen eine Landkarte 3 und zum anderen eine Einrichtung 2 zur Bestimmung der Position und zur Erzeugung und Ausgabe der Markierung. Bei der Landkarte 3 kann es sich um eine auf einer Anzeige oder eine Display eines elektronischen Geräts angezeigte Landkartendarstellung handeln. Bei der Landkarte 3 kann es sich auch um eine gedruckte, physische Landkarte handeln. Im Rahmen der
nachfolgenden Beschreibung wird, ohne Beschränkung der Erfindung auf diese
Ausführungsform, von einer gedruckten Papierlandkarte, hier beispielsweise von einer von einer Touristeninformation ausgegebenen Wanderkarte ausgegangen.
Die Landkarte 3 umfasst eine Vielzahl von Informationen, die insbesondere der Orientierung und Positionsbestimmung sowie zum Auffinden von Zielen dienen. Zum einen sind
Verkehrswege, wie die Straßenzüge 311 und 312 eingezeichnet. Ferner sind Wanderwege 315, 316, 317 und 318 eingezeichnet. Weiter sind Informationen zu potenziell
interessierenden Zielen, sogenannten POIs (points of interests), hier als Beispiel der Feldbergturm 320 eingezeichnet. Neben der Markierung für das potenziell interessierende Ziel 320 ist auch dessen Name, hier„Feldbergturm" angegeben, wobei der Schriftzug 321 in an sich üblicher Weise von links nach rechts und somit im Falle der hier vorliegenden nordweisenden Karte von West nach Ost verläuft. Weiter sind in der Karte Informationen zur geografischen Lage des potenziell interessierenden Ziels 320, vorliegend in Form der Angabe von geografischer Länge 325, hier 8°2'13" Ost und geografischer Breite 326, hier 47°51'32" Nord angegebene und die Verläufe des Längen und Breitengrads als Linien eingezeichnet. Weiterhin findet sich in der linken unteren Ecke 31 der Landkarte 3 ein Vergleichsmaßstab 330 von beispielsweise einer Länge von 2 cm, als 0,02 Metern, welcher einer Länge von 2 km, also 2000 m, in der Realität entspricht.
Diejenigen Informationen in der Landkarte 3, welche eine maschinelle Auswertung der Landkarte hinsichtlich Ausrichtung, Ortszuordnung und Größe des abgebildeten Gebiets erlauben, werden im Kontext mit der vorliegenden Erfindung als Metadaten bezeichnet. Im Fall der zuvor beschriebenen Landkarte 3 handelt es sich dabei um den Vergleichsmaßstab 330, sowie die Angaben der Ortskoordinaten 325 und 326 des potenziell interessierenden Ziels 320, Feldbergturm. Bei vollflächiger Aufnahme der Landkarte 3 kann ersichtlich die Lage und Größe des von der Landkarte darstellten Gebiets in der Realität bestimmt werden.
In vorteilhafter Weiterbildung können diese oder andere, ebenso geeignete Metadaten beispielsweise auch in codierter Form, beispielsweise in Form eines Strich- oder Bar-Codes oder auch eines QR-Codes auf der Landkarte aufgedruckt sein. In der Figur ist beispielhaft ein Bar-Code 340 vorgesehen. Darin sind beispielsweise die Geokoordinaten, also die geografischen Position, der linken unteren Ecke 31 der Landkarte 3, der Maßstab der Landkartendarstellung, hier beispielsweise 1:100.000, die Orientierung der
Landkartendarstellung, also beispielsweise nordweisend sowie die Abmessungen der Landkarte 3, also deren Kantenlängen, enthalten.
Landkarten, die die benötigten Metadaten enthalten, können über verschiedene Wege verbreitet werden. Physische Landkarten, wie zum Beispiel, können bei Ihrer Produktion mit der Markierung entsprechenden Markierung ausgestattet werden.
Möglich ist auch die Etablierung eines Online-Kartendienstes, von dem Karten einschließlich der Kodierung heruntergeladen werden können. Das würde es beispielsweise
Hotelbetreibern, oder Touristeninformationen erlauben, Karten für ihre Umgebung herunterzuladen und ausgedruckt an Gäste zu verteilen.
Bei der Beschreibung der Einrichtung 2 wird hier und im Folgenden, wiederum ohne
Beschränkung auf diese Ausführungsform, von einem tragbaren Mobilgerät, insbesondere einem Smartphone, ausgegangen. Das Mobilgerät 2 umfasst einen Bildaufnehmer 21, welcher in an sich bekannter Weise Bestandteil einer Digitalkamerafunktion 21 ist, welche dazu eingerichtet und geeignet ist, Bilder von der Umgebung des Mobilgeräts 3
aufzunehmen. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung dient die
Digitalkamerafunktion 21 bzw. der Bildaufnehmer 21 dazu, ein Bild von der Landkarte 3 aufzunehmen. Zur Erleichterung der Aufnahme im Sinne einer passenden Auswahl des Bildausschnitts zur möglichst flächendeckenden Aufnahme der Landkarte 3 wird das von dem Bildaufnehmer 21 aktuell erfasste Bild 221 bzw. der aktuell erfasst Bildausschnitt auf einer Anzeigeeinrichtung 22, also einem Display 22 des Mobilgeräts 2 dargestellt.
Das Mobilgerät 2 weist ferner eine Eigenortungsfunktion auf. Dazu verfügt das Mobilgerät 2 über ein Ortungs- oder Positionsbestimmungsmodul 23. Das Positionsbestimmungsmodul ist dazu eingerichtet, einen aktuellen Standort des Mobilgeräts 2 zu bestimmen und in Form von Ortskoordinaten auszugeben. Dazu verfügt das Ortungs- oder Positionsbestimmungsmodul in an sich bekannter Weise über einen Empfänger für Satellitenortungssignale des GPS-, des GLONASS und/oder des GALILEO- Satellitenortungssystems. Vorzugsweise ist das Positionsbestimmungsmodul 23 in der Lage, die Satellitenortungssignale von mehreren Satellitenortungssystemen wahlweise oder gleichzeitig auszuwerten. Das
Positionsbestimmungsmodul ist ferner dazu eingerichtet, die empfangenen
Satellitenortungssignale auszuwerten und daraus die Positions- oder Standortinformation zu bestimmen. Das Mobilgerät weist ferner ein Auswertemodul 24 auf. Das Auswertemodul 24 ist im vorliegenden Fall eines Smartphones als Mobilgerät 2 in Form einer Software-Applikation, kurz„App" ausgebildet, die von dem hier nicht separat dargestellten Prozessor des
Mobilgeräts 2 abgearbeitet wird. Das Auswertemodul bestimmt aus der mittels des
Positionsbestimmungsmoduls 23 bestimmten Position bzw. Standort des Mobilgeräts 2 und ferner auf Grundlage der mit dem Bildaufnehmer 21 aufgenommenen Landkartendarstellung 3 einen Punkt 35 innerhalb der aufgenommenen Landkartendarstellung 3, der der aktuellen Position entspricht. Dieser Punkt wird hier und im Folgenden als Positionsentsprechung 35 bezeichnet.
Diese Positionsentsprechung 35 wird in einer Ausführungsform auf dem Display 22 des Mobilgeräts ortsrichtig auf dem dort angezeigten Abbild 221 der aufgenommenen Landkarte 3, also der Landkartendarstellung 221, mittels einer Markierung 36 angezeigt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird diese Positionsentsprechung alternativ oder ergänzend mittels einer Markierungsvorrichtung 25 des Mobilgeräts als Lichtmarke auf die Landkarte 3 projiziert. Die Markierungsvorrichtung 25 kann dazu vorteilhaft als Laserpointer oder vergleichbare Lichtstrahl-Markierungsvorrichtung ausgeführt sein.
Die Funktionsweise der Erfindung wird nachfolgend anhand des Ablaufplans gemäß Figur 2 kurz skizziert.
Das Mobilgerät 2 bestimmt mittels seines Positionsbestimmungsmoduls 23 seinen aktuellen Standort bzw. seine aktuelle Position P (Schritt 400). Die Begriffe Position und Standort werden hier synonym verwandt.
Das Mobilgerät 2 erfasst mit dem Bildaufnehmer 21 ein Abbild der Landkarte 3 oder einer Landkartendarstellung beispielsweise von einem Display eines eine Landkarte 3
darstellenden elektronischen Geräts (Schritt 410). Als Teil der Landkartendarstellung wird auch der Barcode 340 mit erfasst. Der Barcode umfasst dabei beispielsweise die
Informationen
Geografische Koordinaten des von der Landkarte 3 abgedeckten Gebiets, vorliegend beispielsweise in Form der Koordinaten O der linken unteren Ecke 31 der Landkarte, Einen Maßstab M der Landkarte 3,
Eine physische Größe der Landkarte in Form der Breite ß und Höhe H der Landkarte 3, eine Orientierung der Landkarte 3, also beispielsweise nordweisend, welche genutzt wird, um das kartesische Koordinatensystem korrekt auszurichten, also„oben", „unten",„links" und„rechts" auf der physischen Landkarte den Himmelrichtungen korrekt zuzuordnen.
Auf Grundlage der erfassten Daten, also einerseits der bestimmten aktuellen Position P und der von der Landkarte 3 oder Landkartendarstellung erfassten Metadaten bestimmt das Auswertemodul 24 des Mobilgeräts 2 die relative Position auf der erfassten Karte, also die Entsprechung der aktuellen Position P auf der Landkartendarstellung wie folgt (Schritt 420). a. Wenn die aktuelle Position P südlich oder westlich von O, also den Koordinaten der linken unteren Ecke 31 der Landkarte 3 liegt, findet die aktuelle Position P keine Entsprechung in der Landkarte 3, das heißt, die Position P ist in dem durch den von der Landkarte 3 abgedeckten Gebietsabschnitt nicht enthalten. In diesem Fall bricht das Verfahren mit Ausgabe einer entsprechenden Meldung, vorzugsweise in Form einer Textmeldung auf dem Display 22, ab. b. Berechne die Entfernung zwischen O und P, aufgeteilt in eine x- bzw. Längen- Komponente dx und eine y- bzw. Breitenkomponente dy.. Dazu erfolgt eine
Überführung der polaren GPS-Koordinaten in kartesische Koordinaten. Diese Transformation ist als Kartenprojektion oder Kartenabbildung bekannt. c. Wenn das Produkt aus Längenkomponente dx und Maßstab M größer als die Breite ß der Landkarte 3 ist, also dx χ M > B oder das Produkt aus Breiten-Komponente dy und Maßstab M größer als die Länge H der Landkarte ist, also dy * M > H, liegt die Position P nicht auf der physischen Landkarte 3. In diesem Fall bricht das Verfahren mit Ausgabe einer entsprechenden Meldung, vorzugsweise in Form einer
Textmeldung auf dem Display 22, ab. d. Die ermittelte Position P', also die der bestimmten aktuellen Position P
entsprechende Positionsentsprechung 35 auf der physischen Landkarte 3 hat die Koordinaten dx χ M, dy χ , also das Produkt aus dx und Kartenmaßstab M in Ost- West-Richtung und das Produkt aus dy und Kartenmaßstab M in Nord-Süd-Richtung, jeweils ausgehend vom Kartenursprung O, also der linken unteren Ecke 31 der Landkarte 3. Das Mobilgerät 2 visualisiert P', also die Positionsentsprechung 35 auf der Landkarte 3 oder der Landkartendarstellung (Schritt 430).
Dabei wird berücksichtigt, dass die Landkartendarstellung auf dem Display gegenüber der physischen Karten skaliert sein kann, d.h. die Landkartendarstellung gegenüber der physischen Karte abweichenden Abmessungen aufweist. Die vorstehend beschriebene Berechnung der Koordinaten bezieht sich auf die Originalgröße der physischen Karte. Die Koordinaten werden bei Skalierung der Kartendarstellung entsprechend der Skalierung angepasst.
Die Visualisierung der Positionsentsprechung P' bzw. 35 erfolgt, indem die mit der Kamera bzw. dem Bildaufnehmer 21 erfasste Landkarte 3 auf dem Display 22 als
Landkartendarstellung 221 angezeigt und darin die Positionsentsprechung 35 mit einer Markierung 36, hier in Form eines Kreuzes, markiert wird.
In einer Ausführungsform kann das Mobilgerät 2 eine Markierung 37 auf die physische Landkarte 3 projizieren, beispielsweise mittels eines Laserpointers 25.
Optional kann auch die Orientierung (Blickrichtung) des Benutzers visualisiert werden, wenn das Mobilgerät über einen Kompass verfügt.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung (2) zur Bestimmung einer Position und zur Anzeige einer
Positionsentsprechung (35) auf einer Landkartendarstellung (3, 221), aufweisend ein Positionsbestimmungsmodul (23), eingerichtet zum Bestimmen einer aktuellen Position, einen Bildaufnehmer (21), eingerichtet zum Aufnehmen einer bezüglich der Einrichtung (2) externen Landkartendarstellung (3),
ein Auswertemodul (24), eingerichtet zum Bestimmen einer der aktuellen Position entsprechenden Positionsentsprechung (35) innerhalb der Landkartendarstellung (3, 221) und
ein Anzeigemodul (22), eingerichtet zur Anzeige der Positionsentsprechung (35) auf der Landkartendarstellung (3, 221).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das Anzeigemodul eine Anzeigeeinrichtung (22) der Einrichtung (2) umfasst und dazu eingerichtet ist, die mit dem Bildaufnehmer (21) aufgenommene Landkartendarstellung (3, 221) sowie die Positionsentsprechung (35) innerhalb der Landkartendarstellung (221) auf der Anzeigeeinrichtung (21) anzuzeigen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das Anzeigemodul eine Markierungsvorrichtung (25) umfasst und dazu eingerichtet ist, eine von der Markierungsvorrichtung (25) erzeugte Lichtmarke (37) auf die Positionsentsprechung (35) der Landkartendarstellung (3) zu projizieren.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung in Form eines Smartphones mit einer App ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auswertemodul (24) dazu eingerichtet ist, die Positionsentsprechung (35) auf Grundlage der aktuellen Position und in der aufgenommenen Landkartendarstellung (3) enthaltener, ein in der
Landkartendarstellung (3) dargestelltes Gebiet kennzeichnender Metadaten zu bestimmen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metadaten Informationen über eine geografische Lage und Abdeckung sowie Ausrichtung der Landkartendarstellung (3) umfassen.
7. Verfahren zur Bestimmung einer Position und zur Anzeige einer Positionsentsprechung auf einer Landkartendarstellung, insbesondere zur Durchführung mit einem Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei
eine aktuelle Position bestimmt wird,
wobei ein Bild einer externen Landkartendarstellung aufgenommen wird,
wobei eine der aktuellen Position entsprechenden Positionsentsprechung innerhalb der
Landkartendarstellung bestimmt wird und
wobei die Positionsentsprechung auf der Landkartendarstellung angezeigt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die aufgenommene Landkartendarstellung sowie die Positionsentsprechung innerhalb der Landkartendarstellung auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine Lichtmarke auf die Positionsentsprechung der externen Landkartendarstellung projiziert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Positionsentsprechung auf Grundlage der aktuellen Position und in der aufgenommenen Landkartendarstellung enthaltener, das in der Landkartendarstellung dargestellte Gebiet kennzeichnender
Metadaten bestimmt wird.
11. System zur Bestimmung einer Position und zur Anzeige einer Positionsentsprechung auf einer Landkartendarstellung, umfassend
eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und
eine Landkarte mit einer bezüglich des Mobilgeräts externen Kartendarstellung und mit Metadaten, welche ein in der Landkartendarstellung dargestelltes Gebiet kennzeichnen.
12. Computerprogrammprodukt aufweisend Programmcode zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gespeichert auf einem Datenträger oder zugänglich über Software-Anbieter.
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