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Die Erfindung betrifft ein Navigationssystem. Das Navigationssystem verwendet digitales Kartenmaterial, um Routen zu berechnen und basierend darauf Anweisungen zu generieren. Anweisungen werden auch als Manöver, Navigationskommandos, Fahranweisungen, Navigationsanweisungen oder ähnlich bezeichnet. Anhand der generierten Anweisungen wird der Nutzer auf einer zuvor berechneten Route geführt. Im Folgenden werden die Begriffe Manöver, Navigationskommandos, Fahranweisungen, Navigationsanweisungen synonym benutzt. Insbesondere kann das Navigationssystem von Nutzern benutzt werden, wobei der Begriff Nutzer breitestmöglich auszulegen ist und beispielsweise Führer von motor- oder auch muskelbetriebenen Fahrzeugen als auch Fußgänger umfasst.
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Bei dem verwendeten Kartenmaterial handelt es sich um ein Model/Abbild der Wirklichkeit. Anhand von diesem Abbild werden Navigationskommandos generiert. Zum Generieren der Navigationskommandos werden Geometrien anhand des Kartenmaterials ermittelt und verwendet. Die verwendete Geometrie kann in manchen Fällen dazu führen, dass das generierte Navigationskommando nicht dem erwarteten Navigationskommando entspricht beziehungsweise für den Nutzer nicht eindeutig ist und der Nutzer irritiert ist. Daraus resultierend kann es zu einem ungewollten Abweichen von der berechneten Route kommen. Dieses Abweichen wird auch als Verfahren bezeichnet.
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Aus der Veröffentlichung
DE 10 2007 044 955 A1 ist ein Navigationssystem mit einer Anzeigeeinheit und mit einem Kamerasystem zur Umgebungserfassung bekannt. In der Anzeigeeinrichtung werden von dem Kamerasystem generierte Bilddaten und zumindest ein Hinweis zum Verlauf der Fahrroute überlagert dargestellt. Dadurch soll eine Fehlinterpretation von Anweisungen minimiert werden.
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Aus der
DE 20 2007 018 604 U1 ist eine Navigationseinrichtung bekannt, bei der kontinuierlich Bilddaten von einer Kamera aufgenommen werden. Die von der Kamera aufgenommenen Bilddaten werden analysiert, ob die Bilddaten ein oder mehrere erkennbare vordefinierte Merkmale enthalten. Auf diese Weise können Verkehrszeichen oder Lichtanlagen, auch als Ampeln bezeichnet, erkannt werden. Diese erkannten vordefinierten Merkmale werden zusammen mit GPS Positionsdaten gespeichert. Diese mit Positionsdaten versehenen Merkmale dienen der Verbesserung von Kartendateien des Navigationssystems. Diese Verbesserungen der Kartendateien können in einem Server gesammelt werden und es kann eine Korrektur der allen Nutzern zur Verfügung gestellten Kartendateien vorgesehen sein. Durch dieses Verfahren kann auch ein geänderter Kreuzungstyp, eine Kreuzung wurde z.B. in einen Kreisverkehr umgewandelt, erkannt werden. Auch aus der
DE 10 2012 220 158 A1 ist eine Verkehrszeichenerkennung zur Verbesserung von Kartenmaterial bekannt.
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Aus der
DE 693 23 355 T2 ist ein Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem die Krümmung der Straße mit berücksichtigt wird. Dabei wird eine Krümmung der Straße in Bereich eines Knotens gesondert berücksichtigt. Es wird keine Sprachanweisung gegeben, wenn das Fahrzeug einer Route entlang einer gekrümmten Straße folgt. Dadurch werden von dem Fahrer als unnötig und verwirrend empfundenen Sprachanweisungen verhindert. Zur Beurteilung, ob eine Sprachanweisung zu erfolgen hat, werden die Straßenbreiten und die Verbindungswinkeldaten anhand des Kartenmaterials im Bereich des Knotens der sich verbindenden Straßen berücksichtigt.
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Neben den erwähnten Risiken der Irritation des Nutzers und des Verfahrens ist es problematisch, dass das Kartenmaterial ungenau sein kann. Schwierig ist auch die Auswahl eines Navigationskommandos bei komplexen Geometrien. So ist zum Beispiel ein Knoten, bei dem die Straße eine Krümmung im Bereich einer Kreuzung/Knotens aufweist, eine komplexe Geometrie. So kann eine Navigationsanweisung zum Beispiel einer Geradeausfahrt in Abhängigkeit von der tatsächlichen Umgebungsgeometrie von unterschiedlichen Nutzern unterschiedlich aufgefasst werden. Dadurch kann es vorkommen, dass der Nutzer der Navigationseinrichtung nicht der durch ein Navigationskommando vorgegebenen Route folgt. Der Nutzer der Navigationseinrichtung ist von der vorbestimmten Route abgewichen und zur Erreichung des vorgegebenen Ziels muss eine revidierte Route von der Navigationseinrichtung berechnet werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Navigationsverfahren und eine Navigationseinrichtung mit verbesserten Navigationskommandos, auch als Fahranweisungen, Navigationsanweisungen, Anweisungen oder Manöver bezeichnet, bereitzustellen.
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Einer Weiterbildung der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anweisungen auf den Nutzer abzustimmen.
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Darüber hinaus ist es die Aufgabe einer Weiterbildung der Erfindung, dass die verbesserten Anweisungen, ohne dass ein Austausch der Software oder des Kartenmaterials erforderlich ist, nachfolgend in dem Navigationsverfahren und von dem Navigationssystems berücksichtigt werden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Navigationsverfahren gemäß Anspruch 1 gelöst, bei dem zumindest bei erkannter Abweichung von der vorbestimmten Bewegung die die Umgebungsgeometrie wiedergebenden Signale erfasst werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, die die Umgebungsgeometrie erfassenden Signale kontinuierlich zu erfassen oder die die Umgebungsgeometrie wiedergebenden Signale immer ab Abgabe einer Anweisung vor einem Knoten oder vor jedem Knoten zu erfassen.
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Ein Nichtbefolgen einer Anweisung liegt auf jeden Fall dann vor, wenn der Nutzer des Navigationsverfahrens eine Bewegung ausführt, die nicht der durch die Route und/oder die Anweisung vorbestimmten Bewegung entspricht und demzufolge durch das Navigationsverfahren eine neue Route zur Erreichung des vorgegebenen Ziels bestimmt werden muss.
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Als Knoten wird eine Geometrie verstanden, bei der es verschiedene Möglichkeiten einer Fortführung der Bewegung gibt. Ein Knoten ist z.B. ein Kreisverkehr oder eine Kreuzung.
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Wird im Rahmen des Navigationsverfahrens festgestellt, dass die durch die Anweisung vorgegebene Fahrzeugbewegung von der tatsächlichen erfassten Bewegung abweicht, wird eine alternative Anweisung bestimmt, die im Vergleich zur abgegebenen ursprünglichen Anweisung eine Korrektur oder Verstärkung in Richtung der durch die ursprüngliche Anweisung anvisierten Bewegung darstellt. Die Korrektur kann auch in einem Weglassen oder Hinzufügen einer Anweisung bestehen.
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Dadurch wird das Navigationsverfahren auf die tatsächliche Umgebungsgeometrie abgestimmt. Mit diesem Navigationsverfahren ist es auch möglich die Anweisungen auf den Nutzer abzustimmen. Gerade das subjektive Empfinden des Nutzers des Navigationsverfahrens kann ausschlaggebend sein, dass der Nutzer nicht die Bewegung ausführt, die durch die abgegebene Anweisung anvisiert war. Durch die Verwendung der alternativen Anweisung kann erreicht werden, dass der Nutzer bei einem weiteren Passieren des Knotens mit der alternativen Anweisung die ursprüngliche anvisierte Bewegung ausführt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Navigationsverfahrens ist vorgesehen, dass für diese Umgebungsgeometrie die Ortsdaten bestimmt werden. Die Ortsdaten können zum Beispiel aus GPS-Daten bestimmt werden. Das Navigationsverfahren sieht erfindungsgemäß vor, dass unter Zuordnung der Ortsdaten die alternative Anweisung hinterlegt wird. Die alternative Anweisung kann in einem Speicher des von dem Nutzer genutzten Navigationssystems hinterlegt werden. In diesem Fall wird auch von einem lokalen Hinterlegen der alternativen Anweisung gesprochen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die alternative Anweisung an einen zentralen Server übertragen und dort hinterlegt wird. Dadurch kann diese alternative Anweisung einer Vielzahl an Nutzern zur Verfügung gestellt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass in einem zentralen Server hinterlegte Anweisungen überprüft werden, indem bei mehrfachen Hinterlegen einer alternativen Anweisung für einen bestimmten Ort diese alternative Anweisung als von dem Navigationsverfahren auszugebende Anweisung für eine Anweisung an diesem Ort deklariert wird. Beispielsweise wird die alternative Anweisung als Anweisung für alle Nutzer hinterlegt, wenn bei mindestens 60%, vorzugsweise ab mindestens 75%, an dem Ort dieselbe alternative Anweisung bestimmt wird.
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Weiterhin sieht das Navigationsverfahren erfindungsgemäß vor, dass die bestimmte alternative Anweisung für alle vergleichbaren Umgebungsgeometrien angewandt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass der Nutzer des Navigationsverfahrens nicht bei jeder vergleichbaren Umgebungsgeometrie sich erst verfahren muss, um in Zukunft für den jeweiligen Nutzer in für diesen Nutzer in verständlicher Weise durch Abgabe einer alternative Anweisung auf dem anvisierten Weg geführt zu werden. Dadurch ist insbesondere ein auf den jeweiligen Benutzer individualisiertes Navigationsverfahren bereitgestellt. Durch ein Einloggen bei Inbetriebnahme des Navigationsverfahrens beziehungsweise der Navigationseinrichtung oder automatischer Erkennung des Fahrers durch das Fahrzeug kann der Zugriff auf die individualisierten Anweisungen bezogen auf den Nutzer realisiert sein. Durch Befolgen der Anweisungen wird der Nutzer auf dem anvisierten Weg geführt.
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In einer Weiterbildung des Navigationsverfahrens ist vorgesehen, dass bei der nächsten Anwendung der hinterlegten alternativen Anweisung eine Überprüfung einer Befolgung der alternativen Anweisung erfolgt und bei Nichtbefolgen der alternativen Anweisung die ursprünglich hinterlegte Anweisung beibehalten wird oder eine weiteres alternative Anweisung in Abhängigkeit von der erkannten tatsächlichen Umgebungsgeometrie als zweite alternative Anweisung hinterlegt wird. Dadurch kann in einem iterativen Verfahren eine für den Nutzer der Navigationseinrichtung beziehungsweise des Navigationsverfahrens eindeutige Anweisung herausgefunden und hinterlegt werden. Insbesondere kann die Bestimmung einer weiteren alternativen Anweisung vorgesehen sein, wenn der Knoten mindestens 3 Möglichkeiten einer Fortsetzung der Bewegung erlaubt.
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In einer Weiterbildung des Navigationsverfahrens ist vorgesehen, dass als Umgebungserfassungseinrichtung eine in Bewegungsrichtung ausgerichtete Kamera vorgesehen ist, durch die Bilddaten erfasst werden und der Navigationseinrichtung zugeführt werden. Durch die Kamerabilder in Navigationsrichtung ist es möglich, den Blickwinkel und das sich für den Nutzer bietende Umgebungsbild zu erfassen und bei der Auswahl der alternativen Anweisung mit zu berücksichtigen. Dadurch kann das sich für den Nutzer tatsächlich ergebende Erscheinungsbild der Umgebungsgeometrie bei der Bestimmung der alternativen Anweisung berücksichtigt werden. Durch Vorhandensein von zum Beispiel Bäumen oder großen Gebäuden können abzweigende Wege verdeckt sein und der Nutzer folgt demzufolge mit dem abgegebenen Kommando nicht der anvisierten Bewegung. Auch kann eine Anweisung allein aufgrund der subjektiven Erscheinung der Umgebungsgeometrie verwirrend erscheinen. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen werden, dass eine Überprüfung der Anweisungen anhand der aufgenommenen Bilddaten erfolgt. Es kann vorgesehen sein, dass diese Überprüfung zentral auf einem Server, zu dem die Daten übertragen werden, durchgeführt wird.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, von einer Rückwärtsperspektive aufgenommene Bilddaten in dem Navigationsverfahren zu erfassen. Diese Bilddaten können durch eine weitere Kamera aufgenommen werden, die in Rückwärtsrichtung ausgerichtet ist. Es kann auch vorgesehen sein, die für die Erfassung der Bilddaten in Bewegungsrichtung vorgesehene Kamera zu schwenken. Auch kann vorgesehen sein, die bei Parkassistenten vorgesehene Kamera, die in Rückwärtsrichtung ausgerichtet ist, anzusteuern und diese Kamera für die Aufnahme der in Rückwärtsrichtung gerichteten Bilddaten zu verwenden.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bilddaten in Bewegungsrichtung bei erstmaliger Abgabe der Anweisung erfasst werden und dass vorzugsweise am Knotenpunkt Bilddaten in Bewegungsrichtung aufgenommen werden und dass vorzugsweise nach passiertem Knoten die entgegen der Bewegungsrichtung gerichteten Bilddaten aufgenommen werden.
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In einer Weiterbildung des Navigationsverfahrens ist vorgesehen, dass die erfasste tatsächliche Umgebungsgeometrie mit einer bei dem Navigationsverfahren zu Grunde gelegten Umgebungsgeometrie verglichen wird und bei einer Abweichung die tatsächliche Umgebungsgeometrie in der Navigationseinrichtung hinterlegt beziehungsweise bei dem Navigationsverfahren zugrunde gelegt wird. Dadurch können die in dem Navigationsverfahren verwendeten Kartendaten ständig aktualisiert werden. Es kann vorgesehen sein, dass derartige Anpassungen beziehungsweise modifizierten Angaben und/oder die Rohdaten, wie Bilder, Kartengeometrie oder GPS-Track, an einen zentralen Server übertragen werden. Der zentrale Server kann die Abweichungen erkennen und korrigieren. In der Zentrale kann basierend auf diesen Daten eine Aktualisierung von Kartenmaterial erfolgen. Das aktualisierte Kartenmaterial beziehungsweise die Aktualisierungsdaten können weiteren Nutzern des Navigationsverfahrens zur Verfügung gestellt werden. Derartige Datenübertragungen können drahtlos erfolgen.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Überprüfung hinsichtlich der bei der Anweisung zu Grunde gelegten Umgebungsgeometrie basierend auf dem von der Navigationseinrichtung verwendeten Kartenmaterial und der erfassten tatsächlichen Umgebungsgeometrie vorgesehen ist. Bei Übereinstimmung der erfassten Umgebungsgeometrie mit der in dem Kartenmaterial vorhandenen Umgebungsgeometrie wird die alternative Anweisung der Navigationseinrichtung hinterlegt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Abweichung der tatsächlichen Bewegung von der anvisierten Bewegung nicht auf einer geänderten Umgebungsgeometrie basiert.
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In einer Ausführungsform wird die Überprüfung hinsichtlich der bei der Anweisung zu Grunde gelegten Umgebungsgeometrie in der Navigationseinrichtung selbst vorgenommen wird.
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Alternativ ist es möglich, dass die Überprüfung hinsichtlich der bei der Anweisung zu Grunde gelegten Umgebungsgeometrie, die Erkennung und Bestimmung der Anweisungen und/oder die Datenverwaltung in einem zentralen Server vorgenommen wird.
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Die Erfindung betrifft auch eine Navigationseinrichtung umfassend eine Kamera zur Erfassung von Bilddaten in Bewegungsrichtung und eine Steuereinrichtung, in der Kartenmaterial hinterlegt ist. Durch die Steuereinrichtung wird weiterhin die Ausgabe von Navigationskommandos gesteuert. Weiterhin wird durch die Steuereinrichtung die Verarbeitung von zur Verfügung gestellten Bilddaten vorgenommen und die Steuereinrichtung verfügt über einen Speicher, in dem Anweisungen hinterlegt sind. Diesem Speicher ist ein Modul, das Bestandteil der Steuereinrichtung sein kann, zugeordnet. Durch dieses Modul werden die nach Anspruch 1 ermittelten alternativen Anweisungen erfasst und für die weitere Verwendung gespeichert. Die Navigationseinrichtung ist somit eingerichtet, eine Abweichung einer durch eine Anweisung vorbestimmten Bewegung zu erkennen und mit der Sensorik die Umgebungsgeometrie wiedergebende Signale zu erfassen. Basierend auf einer Differenz einer bestimmten Bewegung und der durch die Anweisung vorbestimmten Bewegung wird eine alternative Anweisung bestimmt, die im Vergleich zur abgegebenen ursprünglichen Anweisung eine Verstärkung oder Korrektur in Richtung der durch die ursprüngliche Anweisung vorbestimmten Bewegung. Das Modul ist somit eingerichtet die bestimmte alternative Anweisung zu erfassen. Die bestimmte alternative Anweisung wird von der Navigationseinrichtung für die Umgebungsgeometrie angewendet, um bei einem weiteren Passieren der Umgebungsgeometrie die durch die ursprüngliche Anweisung vorbestimmte Bewegung auszuführen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Navigationseinrichtung ist vorgesehen, dass die Navigationseinrichtung über eine in Bewegungsrichtung ausgerichtete Kamera und eine entgegen der Bewegungsrichtung ausgerichtete Kamera verfügt.
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Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogrammprodukt mit Softwarecode zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, wenn das Computerprogrammprodukt auf mindestens einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 10 oder 11 ausgeführt wird.
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Generell ist es mit der Erfindung möglich, dass bei einer gelieferten Version eines Navigationsverfahrens beziehungsweise Navigationseinrichtung die Anweisungen verbessert werden, ohne die Software und/oder das Kartenmaterial auszutauschen.
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Nachfolgend werden Aufführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren beschrieben. Die Ausführungsbeispiele können eigenständige erfinderische Aspekte beinhalten, wobei die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele eingeschränkt zu verstehen ist.
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Es zeigt:
- 1a: Kreuzung als Knoten mit zur Kreuzungsstraße winkelig angeordneten Fahrbahnen
- 1b: Kreuzung als Knoten mit zur Kreuzungsstraße winkelig angeordneten Fahrbahnen, wie im Kartenmaterial hinterlegt
- 2: Kreuzung als Knoten mit zwei Alternativen
- 3: Komplexe Umgebungsgeometrie/knoten
- 4: Navigationssystem
- 5: Kreuzung als Knoten mit gebogener Einfallsstraße
- 6: Blickwinkeldarstellung im Kreuzungsbereich
- 7: Flussdiagramm des Verfahrensablaufs bei anwenderbezogener Anwendung
- 8: Flussdiagramm des Verfahrensablaufs mit einer zentralen Serveranwendung
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Zunächst wird anhand von 4 die Navigationseinrichtung 51 beschrieben. Die Navigationseinrichtung 51 weist eine Steuereinrichtung 53 auf. Diese Steuereinrichtung 53 ist mit einer Positionserfassung 61 versehen, durch die auch die Bewegung der Navigationseinrichtung 51 und damit die tatsächliche Bewegung bestimmt wird. Die Bewegungsrichtung ist mit dem Pfeil 75 gekennzeichnet.
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Im vorliegenden Fall ist ein GPS Empfänger 61, der Signale von GPS-Satelliten 63 erhält, vorgesehen. Zur Eingabe eines Zieles ist eine Eingabeeinheit 59 und zur Ausgabe von Navigationskommandos ist eine Ausgabeeinrichtung 57 in Form eines Lautsprechers 79 und eines Displays 77 vorgesehen. Weiterhin verfügt die Steuereinrichtung 53 über hinterlegtes Kartenmaterial 81. Der Steuereinrichtung ist ein Modul 83 zur Speicherung von alternativen Navigationskommandos zugeordnet. Dieses Modul 83 kann auch in der Steuereinrichtung 53 integriert sein. Weiterhin werden der Steuereinrichtung 53 die die Umgebungsgeometrie charakterisierende Signale zugeführt. Es ist ein Fahrzeug 85 dargestellt, dass eine erste vorwärts gerichtete Kamera 65 zur Aufzeichnung von Bilddaten in Geradeausrichtung und eine zweite rückwärts gerichtete Kamera 67 zur Aufzeichnung von Bilddaten entgegen der Bewegungsrichtung aufweist. Der von den Kameras erfasste Bildbereich ist mit Kegeln 71, 73 gekennzeichnet. Eine weitere Sensorik 69 ist unterstützend zusätzlich für eine Umgebungserfassung vorgesehen. Durch die beiden Kameras 65 und 67 und die Sensorik ist im vorliegenden Fall die Umgebungserfassungseinrichtung 25 gebildet.
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1a zeigt eine Kreuzung 3, die auch als Knoten 3 bezeichnet wird. Dieser Knoten 3 weist eine erste Alternative 13, eine zweite Alternative 15 und eine dritte Alternative 17 für die Weiterfahrt auf. Auf einer weiteren Fahrbahn befindet sich der Nutzer 5 der Navigationseinrichtung 51. Die Bewegungsrichtung ist mit einem Pfeil 75 eingezeichnet.
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1b zeigt dieselbe Kreuzung 3, wie sie im Kartenmaterial der Navigationseinrichtung 51 hinterlegt ist. Die Alternative 15 ist in dem Kartenmaterial nicht hinterlegt.
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Von der Navigationseinrichtung 51 wird das Navigationskommando „geradeaus fahren“ ausgegeben. Der Nutzer folgt der zweiten Alternative 15 aus der 1a. Die tatsächliche Bewegung 47 wird von der Navigationseinrichtung 51 erkannt. Gemäß der von der Navigationseinrichtung 51 vorgegebenen Route war mit dem Kommando „geradeaus fahren“ beabsichtigt, dass der Nutzer der Alternative 17 folgen sollte, also rechts abbiegen sollte. Diese ursprünglich anvisierte Bewegung ist mit Pfeil 49 gekennzeichnet. Aufgrund der Differenz zwischen der bestimmten Bewegung und der durch das ursprüngliche Navigationskommando anvisierten Bewegung wird als alternatives Navigationskommando 50 „rechts abbiegen“ von der Navigationseinrichtung bestimmt. Das alternative Navigationskommando, hier „rechts abbiegen“, ist in Richtung der ursprünglich anvisierten Bewegung 49 gemäß der von der Navigationseinrichtung 51 bestimmten Route verstärkt.
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In 2 ist eine Modifikation des Knotens 5 dargestellt, bei der die erste Alternative 13 entfallen ist. Bei der in 2 gezeigten Modifikation können die Navigationsanweisungen „rechts abbiegen“ und „links abbiegen“ von dem Nutzer als eindeutig empfundenen werden. Demzufolge wird für ein Anvisieren der zweiten Alternative 15 „links abbiegen“ verwendet und bei der dritten Alternative 17 wird „rechts abbiegen“ verwendet. Hat sich die Umgebungsgeometrie geändert, indem eine weitere Fahrbahn hinzugekommen ist, so kann sich für den Nutzer ein völlig anderes Bild ergeben und er empfindet bei einer Anvisierung der zweiten Alternative 15, siehe 1, ein Navigationskommando „geradeaus fahren“ als passend und eindeutig, obwohl die zweite Alternative 15 unverändert beibehalten worden ist. Würde jedoch „geradeaus fahren“ bei einer Umgebungsgeometrie gemäß 2 angewendet, so ist damit zu rechnen, dass der Nutzer irritiert ist.
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In 3 ist ein besonders komplexer Knoten exemplarisch dargestellt. Es ist zu erwarten, dass ein Teil der Nutzer für eine Routung zur dritten Alternative 17 bei einem Kommando „geradeaus fahren“ richtig fahren würden.
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Ein Teil der Nutzer wird in einer derartigen Situation der dritten Alternative 17 nur bei einem Navigationskommando „rechts abbiegen“ folgen. Bei derartigen Umgebungsgeometrien ist es vorteilhaft, die Navigationsanweisung zu verwenden, bei der der Nutzer der vorgegebenen Route gefolgt ist. Es kann vorgesehen sein, derartige Navigationsanweisungen bei derart komplexen und nicht eindeutigen Knoten nur beim Nutzer (Client) zu hinterlegen.
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Das in 5 dargestellte Beispiel zeigt einen Knoten 3, bei dem sich der Nutzer der Navigationseinrichtung 51 auf einer gekrümmten Fahrbahn 19 bewegt. Vor dem Knoten 3 erhält der Fahrer das Navigationskommando, dass er an dem Knoten 3 geradeaus fahren soll. Der Fahrer folgt der zweiten Alternative 15. Das Navigationsverfahren hatte jedoch eine Weiterfahrt auf der dritten Alternative 17 vorgesehen. Damit ist der Nutzer nicht der vorgesehenen Route gefolgt. Ein Rerouting wird erforderlich, d.h. es wird eine neue Route zum vorgegebenen Ziel durch die Navigationseinrichtung 51 errechnet. Spätestens jetzt ist eine Nichtbefolgung des Navigationskommandos erkannt. Unter Berücksichtigung der erfassten tatsächlichen Umgebungsgeometrie wird durch das Navigationsverfahren ein alternatives Navigationskommando ermittelt. Bei dem nächsten Passieren dieser Kreuzung 3 kommend von der gekrümmten Fahrbahn und mit Anvisierung der dritten Alternative 17 wird das alternative Navigationskommando, hier „rechts abbiegen“, von der Navigationseinrichtung ausgegeben. Die dann ausgeführte Bewegung entspricht der vorbestimmten beziehungsweise gegebenen Bewegung. Das alternative Navigationskommando wird als Navigationskommando bei diesem Knoten 3 zur Anweisung ausgehend von der gekrümmten Fahrbahn zur Anvisierung der dritten Alternative 17 ausgegeben.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Navigationsverfahren bei allen Knotenpunkten, die eine gekrümmte Fahrbahn mit einer Krümmung in die gleiche Richtung und eine vergleichbare Anordnung der Alternativen 13, 15, 17 aufweist, diese alternative Navigationsanweisung als Navigationsanweisung in Zukunft verwendet wird.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dieses bestimmte alternative Navigationskommando an einen zentralen Server zu übertragen, von wo aus diese alternative Navigationsanweisung auch anderen Nutzern des Navigationsverfahrens zur Verfügung gestellt werden kann.
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Es gibt eine Umsetzung, die ausschließlich im Client implementiert wird. Dabei ist der Client das durch den Nutzer genutzte Navigationsgerät. Es handelt sich dabei um eine lokale Anwendung. In einer alternativen Umsetzung ist vorgesehen, dass die Arbeitsschritte auf einem zentralen Server ausgeführt werden. Der Vorteil der Ausführung auf einem Server sind die größeren Rechnerkapazitäten des Servers und dass bestimmte alternative Navigationskommandos von mehreren Nutzern auf einem Server vorliegen und direkt ausgewertet werden können. Eine Häufung einer Bestimmung von alternativen Navigationskommandos an dem gleichen Knoten deutet darauf hin, dass sich die Kreuzungsgeometrie geändert hat. Dabei kann es sich auch um eine temporäre Baustelle handeln. Diese Änderung kann durch die Erfassung der Umgebungsgeometrie durch Vergleich mit dem hinterlegten Kartenmaterial umgehend festgestellt werden und anschließend weiteren Nutzern zur Verfügung gestellt werden. Bei einer servergebunden Version greifen alle Nutzer auf dieselben Daten zu und eine Änderung eines hinterlegten Navigationskommandos, dass durch Bestimmung eines alternativen Navigationskommandos festgelegt worden ist, steht allen Nutzern sofort zur Verfügung. Auch eine Abweichung der hinterlegten Umgebungsgeometrie und der tatsächlichen Umgebungsgeometrie kann sofort allen Nutzern zur Verfügung gestellt werden.
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Eine Clientlösung lässt in einfacher Weise ein an einen Nutzer individuell angepasstes Navigationsverfahren zu. Verschiedene Nutzer reagieren unterschiedlich auf Navigationsanweisungen. Betrachtet man insbesondere 2, so kann für einen Teil der Nutzer für eine Weiterfahrt auf der zweiten Alternative 15 das Navigationskommando für Geradeausfahrt passend sein, jedoch bei einem Teil zu Irritationen führen. Ein Teil der Nutzer empfindet ein Folgen der mit zweite Alternative 15 bezeichneten Fahrbahn als links abbiegen. Bei erkannter Nichtbefolgung des Navigationskommandos für „Geradeausfahren“ kann als alternatives Navigationskommando „links abbiegen“ festgelegt werden. Bei erneutem Passieren der Kreuzung 3 kann bei Folgen der Route auf der zweiten Alternative 15 mit dem alternativen Navigationskommando, dieses alternative Navigationskommando als verifiziert angesehen werden und in dem Navigationsverfahren und der Navigationseinrichtung als Navigationskommando und nicht mehr als alternatives Navigationskommando hinterlegt werden.
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In 7 ist ein Flussdiagramm zu einer Umsetzung beim Client dargestellt. Das Passieren einer Kreuzung/Knoten 3 wird erkannt, Verfahrensschritt 27. Es erfolgt eine Überprüfung, ob die vorbestimmte Route verlassen wurde und eine neue Route durch das Navigationsverfahren zur Führung des Nutzers zum vorgegebenen Ziel bestimmt worden ist, Verfahrensschritt 29. Hat kein Rerouting stattgefunden, so wird die Evaluierung beendet, Verfahrensschritt 45. Hat ein Rerouting stattgefunden, so werden in einem nächsten Verfahrensschritt Daten gesammelt. Diese Daten umfassen die die Umgebungsgeometrie charakterisierenden Signale, Verfahrensschritt 31. Diese Daten werden verarbeitet, Verfahrensschritt 35, und es wird ermittelt, ob das Navigationskommando gültig ist, Verfahrensschritt 37. Dies ist insbesondere der Fall, wenn sich kein alternatives Navigationskommando bestimmen lässt. Weiterhin kann es der Fall sein, wenn die Umgebungsgeometrie sich geändert hat und eine Anpassung der beim Navigationsverfahren zugrunde gelegten Umgebungsgeometire in den Kartendaten der Navigationseinrichtung erforderlich ist. Ist das Navigationskommando gültig, so wird mit Verfahrensschritt 45 fortgesetzt und die Evaluierung abgeschlossen. Wird festgestellt, dass das Navigationskommando nicht mehr gültig ist, so wird mit Verfahrensschritt 39 fortgefahren. In Verfahrensschritt 39 wird ein alternatives Navigationskommando bestimmt. Dieses alternative Navigationskommando wird gespeichert, Verfahrensschritt 41. Nach Speicherung des alternativen Navigationskommandos wird in Verfahrensschritt 45 die Evaluierung beendet.
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Eine mögliche Umsetzung ist auch die Auswertung nur dann durchzuführen, wenn an einer Kreuzung 3 ein Rerouting aufgetreten ist. Es wäre auch möglich, für alle passierten Kreuzungen die Manöverdaten zu evaluieren. Dies würde aber ein vielfach leistungsfähigeres System voraussetzten. Bei den heutigen verfügbaren Systemen würde dies eine serverseitige Lösung erforderlich machen.
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Es werden folgende Daten gesammelt, um festzustellen, ob das Manöver korrekt war:
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Mehrere Bilder von der Kamera in Fahrtrichtung, die in unterschiedlichen Abständen vor dem Manöver aufgenommen wurden.
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Vorzugsweise wurde ein erstes Bild, das eine Erfassung von Bilddaten darstellt, zum Zeitpunkt der Abgabe des Navigationskommandos aufgenommen. Bei einem Knoten gemäß 5 und 6 wird anhand des ersten Bildes erkannt, wie viele Alternativen 13, 15, 17 es gibt, in die der Nutzer fahren kann.
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Es kann vorgesehen sein, nur ein Bild bei der ersten Navigationskommandoabgabe oder jeweils ein Bild bei der Abgabe von Navigationskommandos vor einem Knoten zu erfassen.
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Anhand eines zweiten Bildes kurz vor der Kreuzung 3 wird analysiert, dass die gleichen Alternativen 13, 15, 17 wie zuvor erkannt, bestehen. Es hätte auch sein können, dass durch die Umgebungsgeometrie aus der größeren Entfernung noch nicht alle Alternativen ersichtlich waren. Anhand dieses zweiten Bildes kurz vor der Kreuzung 3 wird zusätzlich noch eine Analyse durchgeführt, wie der Nutzer die Richtungen empfindet. Es wird dafür ermittelt, welche Richtung gemäß dem Blickwinkel 21 als geradeaus empfunden wird, durchgeführt, wie in 6 gezeigt. Dies wird zu „geradeaus fahren“. Die Straßen die rechts und links liegen werden dementsprechend als rechts und links abbiegen erkannt.
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Die Erfassung eines weiteren Bildes erfolgt am Manöverpunkt. Weiterhin kann auch die Aufnahme von Bildern dazwischen vorgesehen sein, ohne dass ein Navigationskommando abgegeben wird.
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Ein Bild von der Rückfahrkamera wird erstellt, nachdem die Kreuzung 3 passiert ist. Mit Informationen aus den vier Bildern wird erkannt, dass die Kreuzung 3 drei Fahrtmöglichkeiten besitzt. Während der Fahrer die Kreuzung 3 passiert, wird erkannt, dass die Straße, der er folgt, in dem Blickwinkel für geradeaus liegt und sich jeweils eine Straße links und rechts von dem Fahrer befindet. Die Informationen aus den einzelnen Bildern sind nicht widersprüchlich und lassen die gleichen Schlussfolgerungen zu.
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Durch die Positionierung und dem Kartenmaterial wird erkannt, welche Straße der Nutzer befahren hat. Die erkannten Daten aus den Bildern, eine Straße jeweils auf der rechten und der linken Seite von der Strecke, die der Nutzer gefahren ist, ist auch im Kartenmaterial vorhanden.
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Durch die Information, dass die Route auf der Straße an der rechten Seite war, wird beim nächsten Passieren der Kreuzung 3 gemäß 1 ein „rechts abbiegen“ anstatt einem Navigationskommando für „geradeaus fahren“ für die Kreuzung 3 generiert.
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Bei zukünftigem Passieren der Kreuzung 3 wird überprüft, ob sich der Fahrer durch das „rechts abbiegen“ Navigationskommando nicht mehr verfährt.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, Geschwindigkeitsinformation aus dem Navigationssystem und beim Navigationsverfahren mit zu berücksichtigen. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass Informationen über den Lenkradeinschlag berücksichtigt werden, um Informationen über den Abbiegewinkel zu erhalten. Insbesondere der Lenkeinschlag, eine reduzierte Bewegungs-/Fahrgeschwindigkeit und auch ein aktivierter Signalgeber zur Ankündigung eines Abbiegens können als Hinweis gesehen werden, ob einem Navigationskommando gefolgt wird. Diese Möglichkeiten stellen Variationen von Ausführungen dar.
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In 8 ist der Verfahrensablauf einer serverbasierten Ausführung dargestellt. Im Unterschied zur nutzerbasierten Version (Client Version) werden die gesammelten Daten nach dem Verfahrensschritt 31 in Verfahrensschritt 33 zu einem Server übertragen. Die weiteren Verfahrensschritte entsprechen der nutzerbasierten Version, werden aber auf dem Server durchgeführt. Nach dem Verfahrensschritt 39 der Bestimmung eines alternativen Navigationskommandos ist bei der serverbasierten Version vorgesehen, das alternative Navigationskommando in einem Datenspeicher zu speichern, Verfahrensschritt 41. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt ist vorgesehen, dass die ermittelte alternative Anweisung zum Navigationsgerät beim Nutzer übertragen wird, Verfahrensschritt 43.
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Bei der serverseitigen Lösung besteht noch die Möglichkeit nicht nur Daten von einem Fahrzeug zu verwenden, sondern erst die Kartendatenbank zu verändern, wenn der gleiche Report von mehreren Fahrzeugen erfolgt ist. Auch kann noch eine redaktionelle Überprüfung erfolgen.
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Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festgehalten:
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Die Erfindung betrifft ein Navigationsverfahren und eine Navigationseinrichtung 51. In dem Navigationsverfahren wird die tatsächliche Bewegung der Navigationseinrichtung und damit des Nutzers 5 der Navigationseinrichtung erfasst. Zur Erreichung eines vorgegebenen Ziels werden Navigationskommandos von der Navigationseinrichtung 51 ausgegeben. Der Navigationseinrichtung 51 können von einer Umgebungserfassungseinrichtung 25 die tatsächliche Umgebungsgeometrie 1 charakterisierende Signale zugeführt werden. Wird ein Nichtbefolgen einer abgegebenen Navigationsanweisung erkannt, werden die Umgebungsgeometrie wiedergebende Signale erfasst. Basierend auf der Differenz der tatsächlichen Bewegung 47 und der durch das Navigationskommando vorbestimmten Bewegung 49 wird ein alternatives Navigationskommando 50 bestimmt. Das alternative Navigationskommando 50 stellt im Vergleich zum abgegebenen ursprünglichen Navigationskommando 48 eine Verstärkung oder Korrektur in Richtung der durch das ursprüngliche Navigationskommando 48 anvisierten Bewegung 49 dar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Umgebungsgeometrie
- 3
- Knoten/ Kreuzung
- 5
- Position des Nutzers
- 13
- erste Alternative
- 15
- zweite Alternative
- 17
- dritte Alternative
- 19
- gekrümmte Fahrbahn
- 21
- Blickwinkel
- 25
- Umgebungserfassungseinrichtung
- 27
- Abgabe Navigationskommando
- 29
- Abweichen von der Route
- 31
- Daten sammeln
- 33
- Übertragung der Daten zum Server
- 35
- Auswertung der Daten
- 37
- Überprüfung Navigationskommando
- 39
- Bestimmung alternatives Navigationskommando
- 41
- Speicherung des alternativen Navigationskommandos
- 43
- Übertragung des alternativen Navigationskommandos vom Server zum Navigationsgerät
- 45
- Beenden der Evaluierung
- 47
- tatsächliche Bewegung
- 48
- ursprüngliches Navigationskommando
- 49
- ursprünglich anvisierte Bewegung
- 50
- alternatives Navigationskommando
- 51
- Navigationseinrichtung
- 53
- Steuereinrichtung
- 57
- Ausgabeeinheit
- 59
- Eingabeeinheit
- 61
- Positionserfassung/GPS Empfangseinrichtung
- 63
- GPS Satellit
- 65
- vorwärts gerichtete Kamera
- 67
- rückwärts gerichtete Kamera
- 69
- Sensorik
- 71
- Erfassungsbereich von 65
- 73
- Erfassungsbereich von 67
- 75
- Bewegungsrichtung
- 77
- Display
- 79
- Lautsprecher
- 81
- hinterlegtes Kartenmaterial
- 83
- Modul
- 85
- Fahrzeug