DE102006026479A1

DE102006026479A1 - Verfahren zur Bereitstellung von Umgebungsinformationen für ein Navigationssystem

Info

Publication number: DE102006026479A1
Application number: DE200610026479
Authority: DE
Inventors: Jesus Fernando Guitarte Perez; Carlos Lucas; Klaus Lukas
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-10-18
Also published as: WO2007141051A1

Abstract

In üblichen Navigationssystemen fließen bei der Darstellung ober bei der Routenberechnung nur begrenzt aktuelle Umgebungsinformationen mit ein. Dieses Problem löst die Erfindung, indem aktuelle Satellitenbilder einer gewünschten Position angefordert werden und anhand der Satellitenbilder aktuelle Umgebungsinformationen, wie beispielsweise über freie Parkplätze, Verkehrsstaus, Baustellen oder Witterungsverhältnisse, ermittelt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Bereitstellung von Umgebungsinformationen für ein Navigationssystem.
Navigationssysteme sind heutzutage auf Anwendungen in Fahrzeugen, PDAs, Handys bis hin zu spezialisierte Stand-Alone-Geräten verfügbar. Die dargestellten Kartenausschnitte basieren üblicherweise auf Vektorgrafiken, die von den Anforderungen an die gewünschte Anwendung und der Größe des verfügbaren Displays abhängt. Vektorgrafiken haben den Vorteil, dass die Vektorgrafikdaten gut komprimierbar sind. Aufgrund der gängigen Kartendarstellung haben sie für den Benutzer einen hohen Wiedererkennungswert und vermitteln somit einen guten schematischen Eindruck der Fahrstrecke.
Wünschenswert für ein solches Navigationssystem wäre jedoch, dass neben dem statischen Kartenmaterial und der darauf basierenden Routenführung auch weitere Informationen in das Navigationssystem mit eingebunden werden, die auch aktuelle für die Benutzer hilfreiche Informationen enthalten. So ist es mit konventionellen Navigationssystemen bisher nur sehr eingeschränkt möglich, den Benutzer bei der Parkplatzsuche oder bei der frühzeitigen Erkennung von Stauenden zu unterstützen.
Das Anzeigen von freien Parkplätzen ist bisher nur auf Parkplätzen oder in Parkhäusern mit einer automatisierten Fahrzeugerfassung möglich. Weitere Parkplätze bleiben von den bekannten Systemen unberücksichtigt. Auch die Erkennung entgegenkommender Fahrzeuge an unübersichtlichen Stellen ist durch bisherige Navigationssysteme nicht lösbar, solange kein fahrzeugübergreifendes Informationssystem verfügbar ist. Stauinformationen sind heute bereits verfügbar, beschränken sich jedoch auf die Angabe von Autobahnabschnitten bezie hungsweise -ausfahrten, so dass eine ortsaufgelöste Information mit Bezug auf die derzeitige Fahrzeugposition derzeit nicht möglich ist.
Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem aktuelle Umgebungsinformationen für ein Navigationssystem bereitgestellt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und ein System mit den in Anspruch 1 und Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden in einem Verfahren zur Bereitstellung von Umgebungsinformationen für ein Navigationssystem geografische Positionsdaten ermittelt. In einer Anforderungsnachricht werden die geografischen Positionsdaten an eine Datenkommunikationseinrichtung übermittelt. Die Datenkommunikationseinrichtung stellt in einer Antwortnachricht anhand der geografischen Positionsdaten Satellitenbilder der Umgebung der geografischen Position bereit. Anhand der Satellitenbilder und/oder anhand von durch die Datenkommunikationseinrichtung bereitgestellten weiteren Informationen werden Umgebungsinformationen ermittelt. Das vorgeschlagene Verfahren stellt dem Navigationssystem und damit dem Nutzer über Realbilddaten beziehungsweise Echtzeitbilddaten erweiterte Informationen zur Verfügung, aus denen in vorteilhafter Weise Umgebungsinformationen wie beispielsweise freie Parkplätze, entgegenkommende Fahrzeuge, Verkehrsstatus oder Witterungsbedingungen ermittelbar sind.
Datenkommunikationseinrichtung umfasst ohne Einschränkung der Allgemeinheit des Begriffs beispielsweise einen Server in einem Kommunikationsnetzwerk. Die Datenkommunikationseinrichtung kann sowohl bodengebunden, also auf der Erde befindlich, als auch auf einem Satelliten angeordnet sein.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung entsprechen die geografischen Positionsdaten einer aktuellen Fahrzeugposition und/oder einer vorgebbaren geografischen Position. So ist es beispielsweise möglich, dass die verfügbaren Informationen in dem Navigationssystem abhängig von der jeweiligen Fahrzeugposition aktualisiert und erweitert werden oder dass ein Benutzer über das Navigationssystem aktuelle Informationen über einen beliebigen Navigationspunkt abfragt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die Satellitenbilder einem digitalen Kartenausschnitt maßstabs- und positionsgetreu überlagert. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die bekannte schematische Darstellung eines Kartenausschnitts mit Realbilddaten erweitert, so dass beispielsweise bei einer dreidimensionalen Darstellung der Wiedererkennungswert gegenüber der Realität deutlich erhöht wird. Weiterhin wird bei der dreidimensionalen Darstellung von innerstädtischen Gebäuden eine gute Übersicht über die tatsächliche Stadtstruktur ermöglicht.
Es liegt selbstverständlich im Rahmen des Ermessens eines Fachmannes, ob das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet wird, dass die Umgebungsinformationen ganz oder teilweise durch das Navigationssystem anhand der Satellitenbilder ermittelt werden oder die Datenkommunikationseinrichtung die Umgebungsinformationen bereitstellt. Weiter liegt es im Ermessen eines Fachmannes, das Verfahren derart auszugestalten, dass die Satellitenbilder durch das Navigationssystem maßstabs- und positionsgetreu mit dem digitalen Kartenausschnitt überlagerbar sind oder ob die Datenkommunikationseinrichtung anhand von übermittelten Informationen die Satellitenbilder zur maßstabs- und positionsgetreuen Überlagerung aufbereitet.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die ermittelte Umgebungsinformation in den digitalen Kartenausschnitt oder in dem Satellitenbild grafisch dargestellt. So ist es beispielsweise in vorteilhaf ter Weise möglich, freie Parkplätze farblich zu markieren oder besondere Orte, wie beispielsweise Fußgängerzonen oder Baustellen, mit einer farblichen Einblendung sichtbar zu machen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Satellitenbilder im sichtbaren und im nicht sichtbaren elektromagnetischen Spektrum bereitstellbar. Dies hat den Vorteil, dass sowohl bei Tag und wolkenlosem Himmel wie auch bei Nacht oder bei Wolken verhangenem Himmel interpretierbare Satellitenbilder verfügbar sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Umgebungsinformation für eine Routenberechnung herangezogen. Dies hat die vorteilhafte Wirkung, dass die zusätzlichen Informationen nicht nur dargestellt werden, sondern auch zu einer optimierten Routenberechnung beitragen.
Das erfindungsgemäße System zur Bereitstellung von Umgebungsinformationen für ein Navigationssystem umfasst eine Navigationseinrichtung mit einem Mittel zur Ermittlung von geografischen Positionsdaten und eine Fahrzeugkommunikationseinrichtung mit einem Mittel zur Übermittlung der geografischen Positionsdaten in einer Anforderungsnachricht an eine Datenkommunikationseinrichtung. Die Datenkommunikationseinrichtung weist ein Mittel zur Bereitstellung von Satellitenbildern der Umgebung der geografischen Position in einer Antwortnachricht an die Fahrzeugkommunikationseinrichtung auf.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
1 eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufs zum Ermitteln von Satellitenbilddaten für ein Fahrzeugnavigationssystem,
2 ein Satellitenbild mit grafisch dargestellten Umgebungsinformationen.
Die 1 zeigt schematisch einen Verfahrensablauf zur Abfrage von Satellitenbilddaten von einem Server durch ein Fahrzeugnavigationssystem. Hierzu wird in dem Fahrzeugnavigationssystem in einem ersten Schritt über ein GPS-Signal 101 die geografische Position des Fahrzeuges bestimmt. Anschließend werden in einer Anfragenachricht 102 die geografischen Positionsdaten von dem Fahrzeugnavigationssystem 104 an den Server 105 übermittelt. Der Server 105 hält die Satellitenbilder der Umgebung der übermittelten geografischen Position bereit oder fordert sie an. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Satellitenbilder zusätzlich durch den Server aufbereitet, so dass die Satellitenbilder im Fahrzeugnavigationssystem direkt dem digitalen Kartenausschnitt maßstabs- und positionsgetreu überlagert werden können und zusätzliche Umgebungsinformationen den Satellitenbildern entnehmbar sind. In einer Antwortnachricht 103 werden die Satellitenbilder sowie weitere Informationen zur Ermittlung der Umgebungsinformationen von dem Server 105 an das Fahrzeugnavigationssystem 104 übermittelt.
2 zeigt beispielhaft, wie ein solches übermitteltes Satellitenbild aussieht und wie die anhand des Satellitenbildes ermittelten Umgebungsinformationen grafisch dargestellt sind. Zu sehen ist ein kleiner Kartenausschnitt mit einem grafisch hervorgehobenen Standort und einer eingeblendeten Fahrtrichtung des Nutzers des Fahrzeugkommunikationssystems 201 und ein grafisch eingeblendetes entgegenkommendes Fahrzeug 202.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann also beispielsweise derart ablaufen, dass zunächst GPS (Global Positioning System) Daten des Fahrzeugsstandortes beziehungsweise des eingegebenen Zielortes über die Fahrzeugkommunikationsinfrastruktur an einen Server gesandt werden und zusätzlich Informationen über die angeforderte Kartengröße sowie die Art des gewünschten Bildes an den Server übermittelt werden. Der Server fordert vom zuständigen Satelliten eine Aufnahme mit den gewünschten Koordinaten an und bereitet diese je nach angeforderter Art des Bildes auf. Somit können Fahrzeuge oder Objekte auf den Satellitenbildern bereits grafisch aufbereitet sein oder über Zusatzdaten in Koordinatenform mitgeliefert werden. Da in Stadtgebieten die Häufigkeit von standortähnlichen Anfragen gegeben sein wird, kann der Server entsprechende Anfragen zusammenfassen und geeignete standortübergreifende Ausschnitte anfordern.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung fordert der Benutzer eines Navigationssystems durch Auswahl eines geeigneten Menüpunktes ein speziell aufbereitetes Satellitenbild für die Parkplatzsuche an. Hierbei können beispielsweise in dem Zielgebiet Fahrzeuge additiv durch Infrarotaufnahmen identifiziert und markiert werden. Wird das angeforderte Satellitenbild dem digitalen Kartenausschnitt maßstabs- und positionsgetreu überlagert, hat der Benutzer die Möglichkeit, auf dem unterlegten Navigationsbild sofort freie Plätze zu entdecken und den Weg dorthin zu identifizieren. Als weitere Optionen können durch eine geeignete Bildbearbeitung der aktuelle Standort des Benutzers und freie Parkplätze optisch hervorgehoben oder weiter vergrößert werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, einen freien Parkplatz gesondert auszuwählen, um eine Routenführung zu diesem Parkplatz aufzurufen.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die übermittelte geografische Position als Mittelpunkt der beim Server anzufragenden Satellitenbilder betrachtet, um die aufbereiteten Bilddaten am Bildschirm abbilden zu können. Entlang dieses Kartenausschnittes können nun Verkehrsstaus und/oder kritische Wetterverhältnisse schnell überblickt werden beziehungsweise vom Navigationssystem ermittelt werden, so dass eine Routenplanung unter Berücksichtigung dieser Zusatzinformationen vorgenommen werden kann.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel sendet der Server die angeforderten Satellitenbilddaten zurück an das Fahrzeugnavigationssystem, in dem die empfangenen Satellitenbilddaten auf das angezeigte Bildformat zugeschnitten oder skaliert werden. Die aufbereiteten Bilddaten werden als Hintergrundbild verwendet und Vektorgrafiken, Straßeninformationen und Navigationsinformationen über dieses Hintergrundbild eingeblendet. Die Ermittlung der Umgebungsinformationen erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel im Fahrzeugnavigationssystem.
Das zu übertragende Datenvolumen ist systembedingt asymmetrisch. Die Anfrage an den Server benötigt nur wenige Daten, wohingegen das vom Server gesendete Datenvolumen erheblich umfangreicher ist. Diese asymmetrische Datenlastverteilung passt gut in die bestehenden Kommunikationsinfrastrukturen, die einen engen Upload-Kanal und einen breiten Download-Kanal vorsehen.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren wird es dem Fahrer ermöglicht, sich ein viel umfassenderes Bild der derzeitigen Umgebung beziehungsweise der Zielumgebung zu machen. Durch die Verarbeitung von Echtzeitdaten wird dem Fahrer jederzeit die Möglichkeit gegeben, sich über die Umgebung zu informieren. Die darauf basierenden genannten neuen Dienste erhöhen die Sicherheit und den Komfort des Benutzers.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Verfahren zur Bereitstellung von Umgebungsinformationen für ein Navigationssystem, – bei dem geografische Positionsdaten ermittelt werden, – in einer Anforderungsnachricht die geografischen Positionsdaten an eine Datenkommunikationseinrichtung übermittelt werden, – die Datenkommunikationseinrichtung in einer Antwortnachricht anhand der geografischen Positionsdaten Satellitenbilder der Umgebung der geografischen Position bereitstellt, – anhand der Satellitenbilder und/oder anhand von durch die Datenkommunikationseinrichtung bereitgestellten weiteren Informationen Umgebungsinformation ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die geografischen Positionsdaten einer aktuellen Fahrzeugposition und/oder einer vorgebbaren geografischen Position entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Satellitenbilder von einem digitalen Kartenausschnitt maßstabs- und positionsgetreu überlagert werden.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei – benötigte Informationen zur maßstabs- und positionsgetreuen Überlagerung der Satellitenbilder in der Anforderungsnachricht an die Datenkommunikationseinrichtung übermittelt werden, – anhand der Informationen die Satellitenbilder durch die Datenkommunikationseinrichtung derart aufbereitet werden, dass die Satellitenbilder maßstabs- und positionsgetreu mit dem digitalen Kartenausschnitt überlagerbar sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ermittelte Umgebungsinformation in dem digitalen Kartenausschnitt oder in dem Satellitenbild grafisch dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Umgebungsinformation insbesondere Informationen über entgegenkommende Fahrzeuge, Parkplätze, Verkehrsstaus, Witterungsbedingungen, Temperatur, Baustellen und/oder Straßenzustände umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, – wobei die Umgebungsinformation Informationen über einen Verkehrsstatus umfasst, – der Verkehrsstatus mit Hilfe einer Flussdichteberechnung anhand der Satellitenbilder ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Umgebungsinformation mit Hilfe der digitalen Bildverarbeitung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Umgebungsinformation zumindest teilweise durch eine Auswertung von Infrarot-Satellitenbildern vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Satellitenbilder im sichtbaren und nicht sichtbaren elektromagnetischen Spektrum bereitstellbar sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Umgebungsinformation für eine Routenberechnung herangezogen wird.
System zur Bereitstellung von Umgebungsinformationen für ein Navigationssystem, mit – einer Navigationseinrichtung mit einem Mittel zur Ermittlung von geografischen Positionsdaten, – einer Fahrzeugkommunikationseinrichtung mit einem Mittel zur Übermittlung der geografischen Positionsdaten in einer Anforderungsnachricht an eine Datenkommunikationseinrichtung, – der Datenkommunikationseinrichtung mit einem Mittel zur Bereitstellung von Satellitenbildern der Umgebung der geografischen Position in einer Antwortnachricht an die Fahrzeugkommunikationseinrichtung.
System nach Anspruch 12, mit einer Rechnereinheit mit einem Mittel zur Ermittlung und/oder Darstellung von Umgebungsinformationen anhand der bereitgestellten Satellitenbilder und/oder anhand von durch die Datenkommunikationseinrichtung bereitgestellten weiteren Informationen.