DE60028143T2 - Verfahren zur Erzeugung einer durch ein Navigationssystem berechneten Vorschauroute - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft das Bereitstellen von Vorschaurouten, die mit Navigationssystemen berechnet werden, die für Fahrzeuge verwendet werden, die auf Straßen fahren.
- Navigationssysteme stehen für Fahrzeuge (wie etwa Automobile, Lastwägen, Busse usw.) zur Verfügung, die auf Straßen fahren. Diese fahrzeugeigenen Navigationssysteme bieten den Endbenutzern (wie etwa Fahrern und/oder Beifahrern der Fahrzeuge, in denen die Navigationssysteme installiert sind) verschiedene nützliche, auf die Navigation bezogene Merkmale. Z.B. sind einige Navigationssysteme in der Lage, eine optimale Route zu bestimmen, um auf Straßen zwischen Orten in einem geographischen Bereich zu fahren. Durch Nutzung der Eingabe vom Endbenutzer und optional von einem Gerät, das einen physischen Ort bestimmen kann (wie etwa ein GPS-System), kann das Programm in dem Navigationssystem verschiedene Routen zwischen zwei Orten prüfen, um eine optimale Route zu bestimmen, um von einem Ursprung zu einem Zielort in einem geographischen Bereich zu fahren. Das Navigationssystem kann dann den Endbenutzer mit Informationen über die optimale Route in der Form von Anweisungen versorgen, die die Fahrmanöver identifizieren, die der Endbenutzer vornehmen muss, um von dem Ursprung zum Zielort zu fahren. Die Anweisungen können in der Form visueller und/oder hörbarer Anweisungen vorliegen, die entlang dem Weg bereitgestellt werden, wenn der Endbenutzer die Route befährt. Auf Computerdisplays, die Teil der Navigationssystemhardware sind, sind einige Navigationssysteme in der Lage, detaillierte Karten zu zeigen, die die Routen zu den Zielorten, die Typen von Manövern, die an verschiedenen Orten entlang den Routen vorzunehmen sind, die Orte bestimmter Typen von Merkmalen usw. aufleuchten lassen.
- Um diese verschiedenen Typen von Merkmalen bereitzustellen, verwenden Navigationssysteme geographische Daten. Die geographischen Daten können in der Form einer oder mehrerer Datenbanken vorliegen, die Daten enthalten, die physische Merkmal ein einem geographischen Bereich repräsentieren. Die geographischen Datenbanken können Daten enthalten, die die Straßen und Kreuzungen in einem geographischen Bereich repräsentieren, und können auch Information in Bezug auf die dargestellten Straßen und Kreuzungen enthalten, wie etwa Abbiegeverbote an Kreuzungen, Geschwindigkeitbegrenzungen entlang den Straßen, Straßennamen der verschiedenen Straßen, Adressbereiche entlang den Straßen usw.
- Obwohl Navigationssysteme viele wichtige Merkmale bereitstellen, bleibt Raum für Verbesserungen. Ein Bereich, in dem Raum für Verbesserungen liegt, bezieht sich auf das Bereitstellen eines Routenvorschaumerkmals. Ein Routenvorschaumerkmal liefert dem Endbenutzer eine Vorschau einer berechneten Route. Die Vorschau kann aus einem Umriss oder einer Zusammenfassung der berechneten Route bestehen. Der Umriss oder die Zusammenfassung kann die Namen der Straßen in der berechneten Route sowie eine begrenzte Menge von anderer Information beinhalten. Die Routenvorschau kann dem Endbenutzer als Text oder graphisch angezeigt oder anderweitig bereitgestellt werden. Die Routenvorschau enthält keine detaillierten Manöveranweisungen zum Befahren der Route.
- Die Routenvorschau wird dem Endbenutzer präsentiert, kurz nachdem die Route durch das Navigationssystem berechnet worden ist, jedoch bevor der Endbenutzer entlang der Route weit gefahren ist. Eine Vorschau der berechneten Route bietet dem Endbenutzer eine Gelegenheit, sich die Route allgemein bekannt zu machen, bevor er mit der Fahrt auf der Route beginnt. Einige Navigationssysteme können dem Endbenutzer eine Chance bieten, die berechnete Route zurückzuweisen oder möglicherweise die berechnete Route zu modifizieren, wenn die Routenvorschau präsentiert wird. Z.B. könnte der Endbenutzer den Wunsch haben, eine Straße in einer berechneten Route zu vermeiden, die bekanntermaßen starken Verkehr, Baustellen-Verzögerungen etc. aufweist. Auf der Basis der Information in der Routenvorschau könnte der Endbenutzer das Navigationssystem auffordern, eine alternative Route zu berechnen. Selbst wenn der Endbenutzer keine alternative Route anfordert, könnte der Endbenutzer lieber die Straßen in der berechneten Route kennenlernen, bevor er die berechnete Route befährt. Indem man somit dem Endbenutzer eine Vorschau der berechneten Route bietet, bevor der Endbenutzer entlang der Route fährt, kann dies ein nützliches und wünschenswertes Merkmal sein.
- Obwohl eine Routenvorschau ein wünschenswertes Merkmal sein kann, kann es mit einigen Navigationssystemen schwierig sein, diese bereitzustellen. Einige Navigationssysteme haben relativ beschränkte Rechenrecoucen, wie etwa einen relativ beschränkten Speicher, eine relativ langsame I/O, relativ langsame Prozessoren etc.
- Ein Weg, eine Routenvorschau mit einem Navigationssystem bereitzustellen, ist es, die Namen der Straßen oder anderer Details aus den Manöveranweisungen zu extrahieren, die durch die Routenführungsfunktion des Navigationssystems erzeugt werden. Wie oben erwähnt, enthalten einige Navigationssysteme eine Routenführungsfunktion, die dem Endbenutzer visuelle und/oder hörbare Manöveranweisungen gibt, die die Manöver identifizieren, die erforderlich sind, um die berechnete Route von dem Ursprung zum Zielort zu fahren. Die Manöveranweisungen, die von der Routenführungsfunktion erzeugt werden, können sehr detailliert sein und dementsprechend können wesentliche Rechenrecoucen des Navigationssystems benötigt werden, um die Manöveranweisungen zu erzeugen und bereitzustellen. Jedoch werden die Manöveranweisungen einmal bereitgestellt, sobald die Route befahren wird. Somit kann auch ein Navigationssystem, das relativ mäßige Rechenrecoucen hat, einem Endbenutzer reiche detaillierte Manöveranweisungen bieten, weil eine relativ lange Zeit zur Verfügung steht, um die Manöveranweisungen zu erzeugen und bereitzustellen.
- Dieser Aspekt der Routenführungsfunktion kann es schwierig machen, die Daten aus den Manöveranweisungen zu verwenden, die durch die Routenführungsfunktion erzeugt werden, um eine Vorschau der berechneten Route bereitzustellen. Da die Daten, die für eine Routenvorschau erforderlich sind (z.B. Namen von Straßen und möglicherweise andere Information) in relativ komplexen Manöveranweisungen eingebettet sind, die von der Routenführungsfunktion erzeugt werden, kann das Erzeugen der Manöveranweisungen und dann Extrahieren der für die Routenvorschau erforderlichen Information aus den Manöveranweisungen wesentliche Rechenrecoucen erfordern. Wenn das Navigationssystem relativ begrenzte Rechenrecoucen hat, kann das Bereitstellen eines Routenvorschaumerkmals auf diese Weise relativ langsam sein. Da es ein Zweck des Routenvorschaumerkmals ist, es dem Endverbraucher zu erlauben, zu bewerten, ob er die berechnete Route vor dem Befahren der Route akzeptiert, ist es ein wichtiges Merkmal, dass die Routenvorschaufunktion auch an Navigationssystemen mit begrenzten Recourcen relativ rasch arbeitet. Daher ist es erforderlich, eine Routenvorschaufunktion bereitzustellen, die auch an Navigationssystemen mit begrenzten Recourcen rasch arbeitet.
- Einige eingebaute Fahrzeugnavigationssysteme haben größere Rechenrecoucen, z.B. mehr Speicher und schnellere I/O. Benutzer dieser Typen von eingebauten Fahrzeugnavigationssystemen können auch aus Verbesserungen Nutzen ziehen, die ermöglichen, dass eine Vorschau einer berechneten Route rasch erzeugt wird.
- Auf Navigation bezogene Information und Merkmale können auch auf anderen Rechenplattformen als eingebaute Fahrzeugnavigationssystemen bereitgestellt werden. Navigationsanwenderprogramme, die navigationsbezogene Merkmale bereitstellen, stehen an verschiedenen Arten von Computerhardwareplattformen und mit verschiedenen Arten von Computerarchitekturen zur Verfügung. Z.B. können Navigationsanwenderprogramme an Personal Computern bereitgestellt werden, einschließlich Desktopcomputern und tragbaren Computern.
- Navigationsanwenderprogramme können auch an verteilten Systemen bereitgestellt werden, wie etwa Netzwerken, einschließlich drahtlosen Netzwerken und Internet. Navigationsanwenderprogramme können auch an Hand-held-Computervorrichtungen enthalten sein, wie etwa Personal Digital System, Telefone, Pager, PalmPilot®-Geräte usw. Zusätzlich können Navigationsanwenderprogramme an elektronischen Spezialzweckvorrichtungen enthalten sein, wie etwa persönlichen Navigationssystemen. Benutzer von Navigationsanwenderprogrammen, die an diesen Typen von Plattformen und Systemen installiert sind, können auch aus Verbesserungen Nutzen ziehen, die ermöglichen, dass eine Vorschau einer berechneten Route rasch erzeugt wird.
- Die
EP 0636863 offenbart ein Navigationssystem zum Führen eines Fahrzeugs zu einem Ziel gemäß einer vorbestimmten Route. - Somit gibt es Bedarf danach, eine Routenvorschaufunktion mit einem Navigationssystem oder einem Navigationsanwenderprogramm bereitzustellen. Es gibt auch Bedarf danach, eine Routenvorschaufunktion bereitzustellen, die auch auf Rechenplattformen, die relativ begrenzte Recourcen haben, rasch arbeitet.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Im Hinblick auf diese und andere Ziele stellt die vorliegende Erfindung eine Vorschaufunktion für ein Navigationssystem bereit. Insbesondere sieht die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen einer durch ein Navigationsgerät berechneten Vorschauroute gemäß Anspruch 1 vor.
- In besonderen Ausführungen verwendet das Navigationssystem eine geographische Datenbank, um eine Lösungsroute zu einem Ziel zu bestimmen, und liefert detaillierte Manöveranweisungen, um der berechneten Lösungsroute zu folgen. Die Vorschaufunktion bietet eine Zusammenfassung der Lösungsroute vor dem Bereitstellen von detaillierten Manöveranweisungen, um der Lösungsroute zu folgen. Die Vorschaufunktion ist in der Programmierung des Navigationssystems enthalten. Die Vorschaufunktion verwendet ein in der geographischen Datenbank eingebautes Merkmal, worin der Teil der geographischen Datenbank, der von dem Navigationssystem verwendet wird, wenn es eine Lösungsroute bestimmt, Referenzen zu einem anderen Teil der geographischen Datenbank enthält, der den tatsächlichen Text der Namen der dargebotenen Straßen enthält. Da das Navigationssystem die Daten in der geographischen Datenbank verwendet, um die Lösungsroute zu bestimmen, werden Daten, die die Straßen in der Lösungsroute repräsentieren, eingespart, einschließlich den Referenzen zu dem anderen Teil der geographischen Datenbank, der den tatsächlichen Text der Namen der Straßen enthält. Nachdem die Lösungsroute bestimmt ist, wertet die Vorschaufunktion die Daten aus, die die Straßen in der Lösungsroute repräsentieren, und liefert eine Liste von Routenvorschaudatenstrukturen. Die Routenvorschaudatenstrukturen enthält die Referenzen zu dem Teil der geographischen Datenbank, der den tatsächlichen Text der Namen der Straßen enthält. Die Liste der Routenvorschaudatenstrukturen wird dazu verwendet, dem Benutzer des Navigationssystems eine Vorschau zu geben, die eine Zusammenfassung der Lösungsroute enthält. Die dem Verwender gegebene Vorschau kann die Namen der Straßen in der Lösungsroute enthalten. Die Namen können aus der geographischen Datenbank erhalten werden, die die Referenzen benutzen, die in der Liste der Routenvorschaudatenstrukturen enthalten sind. Wenn die Namen erhalten werden, können die Referenzen umgeordnet werden, um den Zugriff auf den tatsächlichen Text der Namen rasch zu erleichtern. Durch Bereitstellen einer Vorschau der berechneten Route kann der Benutzer die Route kennenlernen, bevor er eine detaillierte Führung dazu erhält, der Route zu folgen.
- Zu den Zwecken dieser Offenbarung versteht sich unter einem "Navigationssystem" ein in einem Fahrzeug installiertes Navigationssystem (d.h. ein eingebautes Fahrzeugnavigationssystem). Unter einem "Navigationssystem" versteht sich auch jede Softwareanwendung, die auf einer Computerplattform installiert ist, die navigationsbezogene Merkmale bereitstellt und geographische Daten verwendet, einschließlich Anwendungen, die an Personal Computern, Netzwerken, tragbaren elektronischen Vorrichtungen usw. installiert sind.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Navigationssystem darstellt. -
2 ist ein Blockdiagramm, das ein näheres Detail einiger der Softwarekomponenten des in1 gezeigten Navigationssystems zeigt. -
3 stellt eine Karte dar, die einen geographischen Bereich zeigt, der durch die geographische Datenbank von1 repräsentiert wird. -
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts der Karte von3 . -
5 ist ein Diagramm, das unterschiedliche Typen von Daten darstellt, die in der geographischen Datenbank von1 enthalten sind, zur Verwendung mit verschiedenen Navigationsanwenderfunktionen. -
6 zeigt Komponenten einer der Routendatenaufzeichnungen, die in den in5 gezeigten Routendaten enthalten sind. -
7 zeigt Komponenten einer der Navigierbarkeitsmerkmaldatenaufzeichnungen, die in den in5 gezeigten Navigationsmerkmaldaten enthalten sind. -
8 ist ein Diagramm, das separate Ebenen von Daten in den in5 gezeigten Routendaten darstellt. -
9 ist ein Diagramm, das die Anordnung von Datenpaketen in der geographischen Datenbank von1 zeigt. -
10 zeigt eine Karte des geographischen Bereichs von4 , die die Anwendung eines Paketbildungsverfahrens auf räumlich organisierte geographische Daten darstellt. -
11 ist ein Blockdiagramm, das Beziehungen zwischen der Routenberechnungsanwendung, der Routenführungsanwendung und der in2 gezeigten Routenvorschaufunktion zeigt. -
12 ist ein Blockdiagramm, das Komponenten der Ausgabe der in11 gezeigten Routenberechnungsanwendung zeigt. -
13 ist ein Flussdiagramm, das Schritte zeigt, die von der in11 gezeigten Routenvorschaufunktion durchgeführt werden. -
14 ist ein Blockdiagramm, das Tests zeigt, die von der in13 gezeigten Routenvorschaufunktion durchgeführt werden. -
15 ist ein Blockdiagramm, das Komponenten der in13 gezeigten Routenvorschaudatenstruktur zeigt. -
16 ist ein Flussdiagramm, das Schritte zeigt, die von der in11 gezeigten Namenzugriffsfunktion, Manageranwendung genannt, durchgeführt werden. -
17 ist ein Blockdiagramm, das Komponenten einer Routendatenaufzeichnung zeigt, gemäß einer ersten alternativen Ausführung. -
18 ist ein Blockdiagramm, das Komponenten eines Pakets von Routendaten zeigt, gemäß einer anderen alternativen Ausführung. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
- I. NAVIGATIONSSYSTEM – ÜBERBLICK
- In Bezug auf
1 ist ein Blockdiagramm eines Navigationssystems110 gezeigt. Das Navigationssystem110 ist in einem Fahrzeug111 , wie etwa einem Auto oder einem Lastwagen, angebracht, obwohl in alternativen Ausführungen das Navigationssystem110 auch außerhalb eines Fahrzeugs angeordnet sein könnte, oder in verschiedenen anderen Plattformen oder Umgebungen implementiert sein könnte, wie nachfolgend beschrieben. Das Navigationssystem110 ist eine Kombination von Hardware- und Softwarekomponenten. In einer Ausführung enthält das Navigationssystem110 einen Prozessor112 , ein mit dem Prozessor112 verbundenes Laufwerk114 sowie eine nicht flüchtige Speichervorrichtung116 zum Speichern von Programmen118 und gegebenenfalls anderer Information. Der Prozessor112 kann irgend eine von in Navigationssystemen verwendeten Bauarten haben, wie etwa 32-Bit-Prozessoren, die einen flachen Adressraum verwenden, wie etwa einen Hitachi SH1, einen Intel 80386, einen Intel 960, einen Motorola 68020 (oder andere Prozessoren, die einen ähnlichen oder größeren Adressraum haben). Es können auch andere Prozessortypen als diese geeignet sein, sowie auch Prozessoren, die in der Zukunft entwickelt werden könnten. - Das Navigationssystem
110 kann auch ein Positionierungssystem124 enthalten. Das Positionierungssystem24 kann Technologie vom GPS-Typ verwenden, ein System vom Kopplungstyp oder Kombinationen von diesen, oder andere Typen, die alle in der Technik bekannt sind. Das Positionierungssystem124 kann geeignete Sensiervorrichtungen125 enthalten, die die Fahrwegstrecke, Geschwindigkeit, Richtung usw. des Fahrzeugs messen. Das Positionierungssystem124 kann auch eine geeignete Technologie enthalten, um ein GPS-Signal in einer Weise zu erhalten, die in der Technik bekannt ist. Das Positionierungssystem124 liefert an den Prozessor112 eine Ausgabe. Die Ausgabe von dem Positionierungssystem124 wird durch die Software118 verwendet, die auf dem Prozessor112 läuft, um den Ort, die Richtung, Geschwindigkeit etc. des Navigationssystems110 zu bestimmen. - Das Navigationssystem
110 enthält auch eine Benutzerschnittstelle131 . Die Benutzerschnittstelle131 enthält geeignetes Gerät, das es dem Endbenutzer erlaubt, Information in das Navigationssystem einzugeben. Diese Eingabeinformation kann eine Anforderung enthalten, das die Navigierbarkeitsmerkmale des Navigationssystems nutzt. Z.B. kann die Eingabeinformation eine Anforderung nach einer Route zu einem gewünschten Zielort enthalten. Die Eingabeinformation kann auch andere Informationsarten enthalten. Das Gerät, das zur Eingabe von Information in das Navigationssystem verwendet wird, kann ein Tastenfeld, eine Tastatur, ein Mikrophon etc. sowie geeignete Software enthalten, wie etwa ein Spracherkennungsprogramm. Die Benutzerschnittstelle131 enthält auch ein geeignetes Gerät, das Information zurück zum Endbenutzer liefert. Dieses Gerät kann ein Display, Lautsprecher oder andere Mittel beinhalten. - In Bezug auf die
1 und2 kann das Programm118 von einem nicht flüchtigen Speicher116 in ein RAM134 geladen werden, das dem Prozessor112 zugeordnet ist, um das Navigationssystem zu betreiben. Das Programm118 enthält navigationsbezogene Anwendersoftware119 , die die Navigationsfunktionen und Merkmale des Navigationssystems110 liefert. Die navigationsbezogene Anwendersoftware119 verwendet geographische Daten140 , gegebenenfalls in Verbindung mit der Ausgabe von dem Positionierungssystem124 , um verschiedene Navigierbarkeitsmerkmale und Funktionen bereitzustellen. Die navigationsbezogene Anwendersoftware119 kann separate Komponentenanwendungen enthalten, auch als Programme, Unterprogramme, Routinen oder Tools bezeichnet, die diese verschiedenen navigationsbezogenen Merkmale und Funktionen bereitstellen. -
2 zeigt einige Komponentenanwendungen für eine Ausführung der navigationsbezogenen Software119 , die in dem Navigationssystem110 von1 enthalten ist. Diese Komponentenanwendungen können Geocodierung141 enthalten (worin geographische Koordinaten von dem Positionierungssystem124 auf Daten bezogen werden, die Merkmale repräsentieren, die in den geographischen Daten140 repräsentiert sind), Routenberechnung142 , Routenführung144 (worin detaillierte Richtungen zum Erreichen eines gewünschten Zielorts bereitgestellt werden), ein Kartendisplay146 , eine Fahrzeugpositionierung148 (worin eine Fahrzeugposition auf geographische Daten140 bezogen wird) und andere Funktionen152 . Es können andere Komponentenanwendungen, Programme oder Tools in dem Navigationsprogramm119 enthalten sein. - In einer vorliegenden Ausführung enthält die Navigationsanwendersoftware
119 eine Routenvorschaufunktion150 . In dieser Ausführung ist die Routenvorschaufunktion150 Teil der Routenführungsanwendung144 . Die Routenvorschaufunktion150 ist von den Funktionen151 getrennt, die detaillierte Manöveranweisungen und Erläuterungen bereitstellen, wenn das Fahrzeug entlang der Route fährt, die durch die Routenberechnungsanwendung142 berechnet ist. Die Routenvorschaufunktion150 wird unten im näheren Detail beschrieben. In einer alternativen Ausführung kann die Routenvorschaufunktion150 als eine Anwendung bereitgestellt werden, die von der Routenführungsanwendung144 getrennt ist. - Die Komponentenanwendungen des Programms
118 können gemeinsam durch definierte Programmschnittstellen hindurch arbeiten. Die navigationsbezogene Anwendersoftware119 kann auf geographische Daten140 direkt zugreifen, oder alternativ greift die Navigationsanwendersoftware119 auf die geographischen Daten140 durch eine Schnittstellenebene154 und ein Betriebssystem156 zu. Die Schnittstellenebene154 und das Betriebssystem156 können Teil des Programms118 sein, oder können separat vorgesehen sein. (Eine Ausführung einer Schnittstellenebene ist in derUS 6 047 280 beschrieben.) - Zusätzlich zu den navigationsbezogenen Anwendungen
119 kann das Programm118 auch eine Manageranwendersoftware155 enthalten. Die Manageranwendersoftware155 bietet Schnittstellen zur Hardware in der Benutzerschnittstelle131 und dem Positionierungssystem124 . Die Manageranwendersoftware155 kann auch Koordinaten aus Daten von den navigationsbezogenen Anwendungen119 anfordern. - II. DIE GEOGRAPHISCHEN KARTENDATENBANK
- A. Überblick
- Die Geschwindigkeit und/oder Funktionalität eines Navigationssystems kann durch Verbesserungen im Speicher, der Anordnung und/oder Strukturierung der geographischen Daten verbessert werden, die von dem System benutzt werden. Diese Verbesserungen können die Verwendung der Daten durch jene Funktionen in den navigationsbezogenen Anwendungen in dem Navigationssystem erleichtern, welche die Daten benutzen. Auf der Basis der Art und Weise, in der die geographischen Daten gespeichert, angeordnet und/oder strukturiert werden, können die Funktionen in den navigationsbezogenen Anwendungen
119 , die auf die Daten zugreifen und diese benutzen, Routinen implementieren, die die Verbesserungen, die in den geographischen Daten eingebaut sind, verwerten. Diese Kombination kann in einer ingesamt verbesserten Leistung des Navigationssystems resultieren. - In Bezug auf
2 sind die geographischen Daten114 in einer oder mehreren Datenbanken162 organisiert und auf einem Speichermedium164 gespeichert. Das Speichermedium164 ist in dem Laufwerk114 installiert, sodass die geographischen Daten140 von dem Navigationssystem gelesen und benutzt werden können. Das Speichermedium164 kann abnehmbar und austauschbar sein, sodass ein Speichermedium mit einer geeigneten Datenbank162 für den geographischen Bereich, in dem das Fahrzeug fährt, benutzt werden kann. Zusätzlich kann das Speichermedium164 austauschbar sein, sodass die geographische Datenbank140 darauf leicht aktualisiert werden kann. In einer Ausführung kann die geographische Datenbank durch Navigation Technologies Corporation, Rosemont, Illinois, geliefert werden. Jedoch versteht es sich, dass die hierin offenbarten erfinderischen Konzepte nicht auf irgend eine bestimmte Datenquelle beschränkt sind. - In einer Ausführung ist das Speichermedium
164 eine CD-ROM-Disk. In einer alternativen Ausführung kann das Speichermedium164 eine PCMCIA-Karte sein, wobei in diesem Fall das Laufwerk114 durch einen PCMCIA-Schlitz ersetzt werden würde. Es können auch verschiedene andere Speichermedien verwendet werden, einschließlich Festplatten, DVD-Disks oder anderen gegenwärtig verfügbaren Speichermedium sowie Speichermedien, die in der Zukunft entwickelt werden könnten. Das Speichermedium164 und die geographischen Daten140 brauchen nicht physisch am Ort des Navigationssystems vorgesehen sein. In alternativen Ausführungen kann das Speichermedium164 , auf dem einige oder alle der geographischen Daten140 gespeichert sind, vom Rest des Navigationssystems entfernt angeordnet sein, und Teile der geographischen Daten können nach Bedarf über einen Kommunikationslink geliefert werden. - Die geographische Datenbank
162 enthält Information über das Straßennetzwerk in dem geographischen Bereich. In einer Ausführung enthält die geographische Datenbank162 Knotendaten und Segmentdaten. Diese Daten repräsentieren Komponenten des physischen Straßennetzwerks. Knotendaten repräsentieren physische Orte in dem geographischen Bereich (wie etwa Straßenkreuzungen und andere Positionen), und Segmentdaten repräsentieren Abschnitte von Straßen zwischen den durch die Knoten repräsentierten physischen Orten. Jedes Straßensegment in dem geographischen Bereich wird durch eine Straßensegmentdatenentität (d.h. einer Aufzeichnung) in der geographischen Datenbank162 repräsentiert. Jeder Straßensegmentdatenaufzeichnung in der Datenbank162 sind zwei Knoten zugeordnet, die die Koordinatenpositionen an jedem Ende des Straßensegments repräsentieren, das durch die Straßensegmentdatenaufzeichnung repräsentiert wird. Die Information, die in den Knoten- und Segmentdatenentitäten enthalten ist, wird in Bezug auf die3 ,4 und6 erläutert. (Die Begriffe "Knoten" und "Segmente" repräsentieren nur eine Terminologie zum Beschreiben dieser physischen geographischen Merkmale, und auch eine andere Terminologie zum Beschreiben dieser Merkmale soll im Umfang dieser Konzepte eingeschlossen sein). -
3 stellt eine Karte210 eines geographischen Bereich212 dar. In dem geographischen Bereich212 sind eine Mehrzahl von Orten214 gezeigt. Jeder der Orte214 repräsentiert einen Platz oder Punkt in dem geographischen Bereich212 , an dem sich ein Merkmal befindet, von es erwünscht ist, dass Information in der geographischen Datenbank162 enthalten ist. Jeder dieser Orte214 hat einen eindeutigen physischen Ort (geographische Länge und Breite und optional die absolute oder relative Höhenlage), und jeder dieser Orte214 kann durch dessen zweidimensionale (oder dreidimensionale) geographische Koordinaten eindeutig identifiziert werden, d.h. geographische Breite, Länge und optional Höhenlage. Ein Ort214 kann einer Kreuzung entsprechen, an der zwei oder mehr Straßen zusammentreffen, einem Punkt entlang einem Straßensegment, an dem sich die Richtung der Straße verändert, einem Punkt entlang einem Straßensegment, an der sich die Geschwindigkeitsbegrenzung ändert, einem Punkt, an dem eine Straße ein blindes Ende erreicht usw. Der Ort214 kann einer Position eines interessierenden Punkts entsprechen, wie etwa eines Hotels oder eines öffentlichen Zentrums, einer Begrenzung eines natürlichen Merkmals, wie etwa einem Sees, oder eine Position entlang einer Eisenbahnlinie oder Fähre. Die Orte214 können irgend etwas entsprechen, das sich in dem geographischen Bereich212 physisch befindet. -
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts216 der Karte210 . Der Ausschnitt216 in4 stellt einen Teil des Straßennetzwerks220 in dem geographischen Bereich212 dar. Das Straßennetzwerk220 enthält u.a. Straßen und Kreuzungen, die sich in dem geographischen Bereich212 befinden. Wie in4 gezeigt, ist dem dargestellten Ausschnitt216 der Karte210 jede Straße in dem geographischen Bereich212 aus einem oder mehreren Segmenten zusammengesetzt,222(1) ,222(2) ...222(n) . In einer Ausführung repräsentiert ein Straßensegment einen Abschnitt der Straße. In4 ist jedes Straßensegment222 so gezeigt, dass ihm zwei Knoten223 zugeordnet sind: Ein Knoten repräsentiert einen Punkt am einen Ende des Straßensegments, und der andere Knoten repräsentiert einen Punkt am anderen Ende Straßensegments. Der Knoten an jedem Ende eines Straßensegments kann einem Ort entsprechen, an dem die Straße mit einer anderen Straße zusammentrifft, z.B. eine Kreuzung, oder wo die Straße blind endet. - In einem Typ von geographischer Datenbank gibt es zumindest einen Datenbankeintrag (auch als "Entität" oder "Aufzeichnung" bezeichnet) für jedes Straßensegment, das in einem geographischen Bereich repräsentiert wird. Eine Straßensegmentdatenaufzeichnung
258 ist in6 gezeigt. Dieser Straßensegmentdatenaufzeichnung kann Information zugeordnet sein (wie etwa "Attribute", "Felder" etc.), die eine Identifikation der Knoten erlaubt, die dem Straßensegment zugeordnet sind, und/oder der geographischen Positionen (z.B. die Breiten- und Längenkoordinaten) der zwei Knoten. Zusätzlich kann der Straßensegmentaufzeichnung Information zugeordnet sein (z.B. mehr "Attribute", "Felder" etc.), die die Fahrgeschwindigkeit auf dem Abschnitt der Straße spezifizieren, der durch die Straßensegmentaufzeichnung repräsentiert ist, die Fahrrichtung, die auf dem Straßenabschnitt zulässig ist, der durch die Straßensegmentaufzeichnung repräsentiert ist, welche Abbiegebeschränkungen an jedem der Knoten gelten, die den Kreuzungen an den Enden des Straßenabschnitts entsprechen, der durch die Straßensegmentaufzeichnung repräsentiert ist, Straßenadressbereiche des Straßenabschnitts, der durch die Straßensegmentaufzeichnung repräsentiert ist, den Namen der Straße usw. Die einem Straßensegment zugeordneten verschiedenen Attribute können in einer einzigen Straßensegmentaufzeichnung enthalten sein, oder sind bevorzugt in mehr als einem Typ von Straßensegmentaufzeichnung enthalten, die einander kreuzreferenziert werden. - In einer geographischen Datenbank, die den Bereich
212 repräsentiert, kann auch ein Datenbankeintrag (eine Entität oder Aufzeichnung) für jeden Knoten in dem geographischen Bereich vorhanden sein. Knotendatenaufzeichnungen260 sind in6 gezeigt. Den Knotendatenaufzeichnungen kann Information zugeordnet sein (wie etwa "Attribute", "Felder" etc.), die eine Identifikation des Straßensegments oder der Straßensegmente erlaubt, das bzw. die hiermit verbunden ist, oder um deren geographische Position (z.B. deren Breiten- und Längenkoordinaten). - B. Separate Teilsätze geographischer Daten
- Ein Weg, mit dem der Zugriff auf geographische Daten verbessert werden kann, um verschiedene navigationsbezogene Funktionen durchzuführen, ist, separate Ansammlungen oder Teilsätze der geographischen Daten bereitzustellen, zur Verwendung von jeder der separaten Funktionen, die von den navigationsbezogenen Anwendungen durchgeführt werden (
119 in2 ). Jeder dieser separaten Teilsätze ist spezifisch zur Verwendung von einer oder mehreren bestimmten der Funktionen zugeschnitten. Z.B. verwendet die Routenberechnungsfunktion142 normalerweise nur einen Teil der gesamten Information in der geographischen Datenbank162 , die einem Straßensegment zugeordnet ist. Wenn die Routenberechnungsfunktion142 läuft, kann sie Information anfordern, wie etwa die Geschwindigkeit entlang einem Straßensegment, Abbiegeverbote von einem Straßensegment zum anderen usw. Jedoch benötigt die Routenberechnungsfunktion142 nicht notwendigerweise den Namen der Straße, um eine Route zu berechnen. Ähnlich, wenn man die Kartenanzeigefunktion146 verwendet, sind einige der Informationen, die einem Straßensegment zugeordnet sind, wie etwa die Geschwindigkeitsbeschränkungen oder Abbiegebeschränkungen, nicht erforderlich. Stattdessen verwendet sie, wenn die Routenführungsfunktion144 läuft, Information, die den durch das Straßensegment repräsentierten Namen der Straße enthält, den Adressbereich entlang dem Straßensegment, etwaige Zeichen entlang dem Straßensegment usw. Obwohl es eine Überschneidungen mit den Informationstypen geben könnte, die von den verschiedenen Navigationsfunktionen verwendet werden, werden einige der Daten, die von einer dieser Navigationsfunktionen verwendet wird, durch eine andere der Funktionen nicht verwendet. Wenn der gesamten Information, die sich auf jedes Straßensegment bezieht, ein einziger Dateneintrag in einer einzigen Datenbank zugeordnet wäre, dann würde jede Datenentitätsaufzeichnung relativ groß. Wenn immer irgend eine der Navigationsfunktionen119 auf eine Entitätsaufzeichnung zugreift, dann müsste sie somit in den Speicher eine signifikante Informationsmenge einlesen, von der ein Großteil von der Navigationsfunktion nicht benötigt würde. Wenn darüber hinaus die Datenentität von dem Medium164 gelesen wird, könnten relativ wenige Dateneinträge auf einmal gelesen werden, da jede Datenentität relativ groß wäre. - Um die Information in der geographischen Datenbank
162 in einem Format bereitzustellen, das von jeder der Navigationsfunktionen119 effizienter genutzt werden kann, sind separate Teilsätze der gesamten geographischen Datenbank162 für einen gegebenen geographischen Bereich für jede der unterschiedlichen Typen von Navigationsfunktionen119 vorgesehen. -
5 stellt ein Diagramm der geographischen Datenbank162 dar. Die geographische Datenbank162 umfasst separate Sätze von Routenbildungsdaten236 , kartographischen Daten238 (z.B. Kartenanzeige), Manöverdaten240 (zur Routenführung), Interessierender-Punkt-Daten242 (zum Identifizieren spezifischer interessierender Punkte, wie etwa Hotels, Restaurants, Museen, Stadien, Flughäfen etc.), Kreuzungsdaten244 (zum Identifizieren mit Namen versehener Kreuzungen), Navigierbarkeitsmerkmalnamendaten246 (zum Identifizieren der echten Namen von Straßen und anderen geographischen Mekrmalen), Postleitzahl-Daten248 und Ortsdaten250 (zum Identifizieren von Verwaltungsstellen, wie etwa Gemeinden, Staaten, Länder usw.). Die geographische Datenbank162 kann auch Datenteilsätze für andere Datentypen252 enthalten. - Jeder Datenteilsatz enthält nur die Daten, die eine bestimmte Navigationsfunktion benötigen. Somit enthalten die Routendaten die Datenattribute, die sich auf die Navigation beziehen. Die kartographischen Daten enthalten Datenattribute, die sich auf die Anzeige von Karten beziehen. Die Manöverdaten enthalten Attribute, die sich auf die Erläuterung einer Route beziehen (z.B. Routenführung). Es gibt eine gewisse Überschneidung von Daten zwischen diesen Teilsätzen, mit dem Ergebnis, dass einige Teile der Daten in mehr als einem Teilsatz enthalten sein können. Z.B. können sowohl ein Straßensegmentdateneintrag in dem Routenbildungsdatenteilsatz
236 sowie auch ein Straßensegmentdateneintrag in dem kartographischen Datenteilsatz238 Attribute enthalten, die Knoten identifizieren, die an den Enden der Segmente angeordnet sind. Obwohl diese Verdopplung insgesamt mehr Datenspeicherplatz erfordert, entnimmt jede der Navigationsfunktionen Vorteile aus der resultierenden Effizienz dahin, kleinere Datenmengen zu handhaben. - Das Vorsehen separater Teilsätze geographischer Daten für jede der Navigationsfunktionen berücksichtigt auch, dass die Nutzung jeder dieser Navigationsfunktionen sich auf die anderen der Funktionen in erwarteter Weise bezieht. Z.B. könnte ein Endbenutzer zuerst den Wunsch haben, eine gegenwärtige Position zu sehen, dann ein Ziel einzugeben, dann Anweisungen zu erhalten, wie man zu dem Ziel losfährt, dann eine Karte betrachten, die den Anfangsabschnitt der Route zeigt, dann weitere Informationen erhalten, dann eine Karte des nächsten Abschnitts der Route angezeigt bekommen usw. Wegen dieses Typs des erwarteten Gebrauchs sorgt die Aufteilung der Daten in Teilsätze für die effiziente Nutzung von Daten, wenn jede separate Funktion verwendet wird.
- Obwohl die Aufteilung der geographischen Daten in Teilsätze für eine effiziente Nutzung der Daten durch jede der unterschiedlichen Navigationsfunktionen sorgt, muss man dafür sorgen, dass die unterschiedlichen navigationsbezogenen Funktionen, die diese unterschiedlichen Teilsätze der Datenbank verwenden, zusammenarbeiten. Z.B. könnte es im oben beschriebenen Beispiel, nachdem ein Endbenutzer eine berechnete Route erhalten hat, gewünscht sein, eine Karte auf dem Display der Benutzerschnittstelle anzuzeigen, wobei die berechnete Route aufleuchtet. Um dies zu erreichen, wird zuerst auf den Routenteilsatz
236 der geographischen Daten zugegriffen, um die Routenstraßensegment-Datenentitäten für die optimale Route zu erhalten, und dann wird auf den kartographischen Teilsatz238 der geographischen Daten zugegriffen, um kartographische Straßensegment-Datenentitäten zu erhalten, die den Routendatenentitäten entsprechen. Um zu ermöglichen, dass diese Datenteilsätze zusammenarbeiten, können Indizes enthalten sein, die für Kreuzreferenzen sorgen, die Verzweigungen suchen oder andere Datensuchtechniken. Indizes können innerhalb jedes der Datenteilsätze oder außerhalb eines der Teilsätze angeordnet sein. In5 sind externe Indizes254 gezeigt. Die Speicherung von Indizes außerhalb der Daten, die indexiert werden, hat den Vorteil, dass der Index geladen und zur Bestimmung genutzt werden kann, welche der Daten unter den verschiedenen Datenteilsätzen als Nächstes geladen werden müssen. - Wieder in Bezug auf
6 sind dort zwei Arten von Datenaufzeichnungen gezeigt, die in den in5 gezeigten Routenbildungsdaten236 enthalten sind.6 zeigt Komponenten einer Routenbildungsdatenaufzeichnung (oder Entität)258 und zwei Knotendatenaufzeichnungen (oder Entitäten)260(1) und260(2) . Die Straßensegmentaufzeichnung258 enthält eine Segment-ID258(1) , durch die Datenaufzeichnung in der geographischen Datenbank162 identifiziert werden kann. Die Straßensegmentdatenaufzeichnung258 kann auch Daten258(2) enthalten, die etwaige Beschränkungen über die Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeben, die auf dem dargestellten Straßensegment zulässig ist. Die Straßensegmentdatenaufzeichnung258 enthält Daten258(3) , die eine Geschwindigkeitskategorie angeben (d.h. die maximal zulässige Fahrgeschwindigkeit auf dem dargestellten Straßensegment). Die Straßensegmentdatenaufzeichnung258 kann auch Daten258(4) enthalten, die anzeigen, ob das angegebene Straßensegment Teil einer Straße mit kontrolliertem Zugang ist (wie etwa eine Autobahn), eine Auffahrt zu einer Straße mit kontrolliertem Zugang usw. Die Straßensegmentdatenaufzeichnung258 kann auch Daten258(5) enthalten, die einen Rang des angegebenen Straßensegments angeben. (Ein Rang eines Straßensegments kann dessen funktioneller Klasse entsprechen. Z.B. können Straßensegmente mit dem Rang "4" Straßen mit hohem Volumen und kontrolliertem Zugang enthalten, wie etwa Autobahnen und Schnellstraßen. Straßensegmente mit einem Rang von "3" können Straßen mit hohem Volumen mit wenig Geschwindigkeitsveränderungen sein, sind aber nicht notwendigerweise Straßen mit kontrolliertem Zugang. Die niederrangigen Straßen betreffen entsprechend geringere Volumina und haben allgemein mehr Geschwindigkeitsveränderungen oder langsamere Geschwindigkeiten. Straßensegmente mit dem Rang von "0" können sich auf die niedrigsten Volumina beziehen. Z.B. können dies Seitenstraßen, Alleen etc. beinhalten.) - Die Straßensegmentdatenaufzeichnung
258 enthält auch Daten, die den Namen oder die Namen des dargestellten Straßensegments anzeigen, wenn es einen Namen für das Straßensegment geben sollte. In einer Ausführung beinhaltet die Straßensegmentdatenaufzeichnung258 ein oder mehrere Referenzen258(6) zu einer oder mehreren entsprechenden Datenaufzeichnungen, die in dem Navigierbarkeitsmerkmal-Datenteilsatz246 enthalten sind. Die Straßen können durch mehr als einen Namen bekannt sein. Die geographische Datenbank162 kann in dem Navigierbarkeitsmerkmal-Namendatenteilsatz246 alle Namen enthalten, unter denen diese Straße bekannt ist. Dies erlaubt es dem Endbenutzer, einen beliebigen Namen, unter dem eine Straße bekannt ist, als gewünschtes Ziel zu spezifizieren. Jedoch sind in der vorliegenden Ausführung nicht alle Namen, unter denen eine Straße bekannt ist, von der Straßensegmentdatenaufzeichnung258 genannt. Stattdessen weisen eine oder mehrere Referenzen258(6) in der Routendatensegmentaufzeichnung258 zu nur den Namen, die auf Straßenschildern verwendet werden, die sich auf das Straßensegment beziehen. Insbesondere enthalten in einer gegenwärtigen Ausführung die Referenz(en)258(6) in der Straßensegmentdatenaufzeichnung258 ein oder mehrere IDs, die auf die Aufzeichnungen in den Navigierbarkeitsmerkmalnamendaten246 zeigen oder diese anderweitig identifiziert, die den oder die Namen enthalten, unter denen das angegebenen Straßensegment durch irgend eines der Straßenschilder entlang dem dargestellten Straßensegment benannt ist. Namen auf den Straßenschildern werden benutzt, weil diese Namen die Namen sein können, unter denen die Straßen am besten bekannt sind. Zusätzlich werden Namen auf Straßenschildern deswegen benutzt, weil dies die Namen sind, auf die die Fahrer während der Fahrt treffen. (Wenn das Straßensegment, das durch die Straßensegmentdatenentität258 repräsentiert ist, keinen Namen hat, gibt es keine Referenz zu einer Aufzeichnung in den Navigierbarkeitsmerkmaldaten246 .) - Die Straßensegmentdatenaufzeichnung
258 enthält auch Daten258(7) , die die geographischen Koordinaten (z.B. Breiten- und Längengrad) der Endpunkte der Straßensegmente bereitstellen. In einer Ausführung sind diese Daten258(7) eine Referenz auf Knotendatenaufzeichnungen260(1) und260(2) , die die Knoten repräsentieren, die den Endpunkt des angegebenen Straßensegments entsprechen. - Auch sind der Straßensegmentdatenaufzeichnung
258 Daten258(7)(1)(2) sowie258(7)(2)(2) zugeordnet, die die etwaigen gültigen Nachfolgesegmente an jedem Endpunkt des Straßensegments angeben, sowie Daten258(7)(1)(2) und258(7)(2)(2) , die die etwaigen ungültigen Nachfolgesegmente an jedem Endpunkt des Straßensegments angeben. Die gültigen Nachfolger sind jede anderen Segmente, die sich an den Knoten anschließen, und an denen die Fahrt des Fahrzeugs über den Knoten hinweg zulässig ist, und die ungültigen Nachfolger sind jene anderen Segmente, die sich an den Knoten anschließen und auf denen die Fahrt des Fahrzeugs über den Knoten hinweg nicht zulässig ist. - Die Straßensegmentaufzeichnung
258 kann auch Daten258(9) enthalten, die angeben, ob dem Segment eine spezielle Erläuterung zugeordnet ist, Daten258(10) , die angeben, ob das Segment Teil eines Kreisverkehrs ist, Daten258(11) , die angeben, ob das Segment Teil einer Fähre ist, Daten258(12) , die angeben, ob das Segment Teil einer speziellen Verkehrsführung ist, Daten258(13) , die angeben, ob das Segment Teil einer Autobahnkreuzung ist, Daten258(14) , die das Verwaltungsgebiet (z.B. Stadt, Staat etc.) angeben, in dem sich das dargestellte Straßensegment befindet, und Daten258(15) , die angeben, ob das Segment eine Fahrzeugbeschränkung hat (z.B. keine Lastwägen, keine Taxis etc.). - Die Straßensegmentaufzeichnung
258 kann auch andere Daten258(8) enthalten oder diesen zugeordnet sein, die verschiedene andere Attribute des angegebenen Straßensegments beinhalten oder sich darauf beziehen. Die verschiedenen, einem Straßensegment zugeordneten Attribute können in einer einzigen Straßensegmentaufzeichnung enthalten sind, oder sie können in mehr als einem Typ von Aufzeichnung enthalten sein, die zueinander kreuzreferenziert sind. -
7 zeigt Komponenten einer der Navigierbarkeitsmerkmalnamen-Datenaufzeichnungen262 , die in dem in5 gezeigten Navigierbarkeitsmerkmaldaten246 enthalten sind. Eine erste Datenkomponente der Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 ist eine Navigationsmerkmalnamen-ID262(1) . Die Navigationsmerkmalnamen-ID262(1) ist eine eindeutige Zahl, die der Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 in der geographischen Datenbank162 zugeordnet ist. Die Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 enthält auch eine Datenkomponente262(2) , die den Namen für das von der Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 angegebene Merkmal enthält. Im Falle einer Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 , die durch einen Namen auf einem Straßenschild-Attribut258(6) referenziert ist, enthält diese Datenkomponente262(2) den Namen, mit dem das dargestellte Straßensegment mit irgend welchen Straßenschildern entlang dem dargestellten Straßensegment bezeichnet wird. Wenn z.B. ein Name auf einem Straßenschild entlang dem angegebenen Straßensegment "HIGGINS" ist, dann erhält die Datenkomponente262(2) der Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 , die sich auf den Namen auf Straßenschildreferenz258(6) in dem Routenbildungssegment Datenaufzeichnungen258 bezieht, die sich auf die so benannte Kreuzung bezieht, den Text "HIGGINS". - Eine andere Datenkomponente
262(3) der Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 enthält den Typ des Merkmals, auf den sich der Name (im Namensfeld262(2) enthalten) bezieht. Wenn sich die Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 auf den Namen einer Straße bezieht, gibt diese Datenkomponente262(3) an, dass die Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 einen Namen für eine "Straße" repräsentiert. Die Navigationsmerkmalnamensaufzeichnungen262 werden auch dazu verwendet, die Namen anderer Arten benannter Merkmale zu repräsentieren, wie etwa Kreuzungen, Fähren usw. (Datenaufzeichnungen, die diese anderen Arten von Merkmalen repräsentieren, können sich auch auf Navigationsmerkmalnamensaufzeichnungen beziehen, um den Namen des angegebenen Merkmals zu erhalten.) Jede Navigationsmerkmalnamensaufzeichnung262 kann auch andere Datenkomponenten262(4) enthalten. - C. Anordnen der geographischen Daten in Ebenen
- Ein anderer Weg, der die geographischen Daten organisieren kann, um deren Gebrauch zu verbessern, ist es, die Daten in Ebenen bereitzustellen. Einige der Navigationsfunktionen, wie etwa die Kartenanzeigefunktion
246 und die Routenberechnungsfunktion242 , können Daten in unterschiedlichen Detailebenen verwenden. Wenn man z.B. die Kartenanzeigefunktion246 verwendet, ist es manchmal erwünscht, für ein Schwenken und Zoomen zu sorgen. Das Zoomen kann effizienter erfolgen, wenn die Kartenanzeigedaten236 in Ebenen organisiert sind, mit größerem Detail in den tieferen Ebenen und weniger Detail in den höheren Ebenen. Ähnlich ist es, wenn man die Routenberechnungsfunktion142 verwendet, auch vorteilhaft, die Daten mit unterschiedlichen Detaillierungsniveaus zu verwenden. Wenn man z.B. eine Route zwischen zwei Orten berechnet, wäre es ineffizient, alle möglichen Straßensegmente zu untersuchen, die von jeder Kreuzung entlang der Route abzweigt, einschließlich sekundären Straßen und Alleen. Stattdessen ist, sobald eine Route "auf" einer Hauptstraße oder einer Schnellstraße liegt, allgemein bevorzugt, auf den Hauptstraßen oder Schnellstraßen zu bleiben, bis es erforderlich wird, zu sekundären Straßen abzubiegen, wenn man sich dem Ziel annähert. Wenn die Routenbildungsdaten236 in Ebenen angeordnet werden, können höhere Ebenen, die sekundäre Straßen weglassen, benutzt werden, um die Anzahl möglicher Straßensegmente zu minimieren, die bei der Berechnung der Route zu untersuchen sind. Daher sind bei einigen der Teilsätze von Datentypen die geographischen Daten in separaten Ansammlungen oder Gruppen vorgesehen, die separaten Ebenen entsprechen. - Die Anordnung in Ebenen kann durch den Rang des Straßensegments realisiert werden, wie oben beschrieben. Der Rang eines Straßensegments kann dazu benutzt werden, die höchste Datenebene zu spezifizieren, in der eine Straßensegmententität, die das Straßensegment repräsentiert, enthalten ist. Z.B. können, in Bezug auf
8 , die Routentypdaten236 fünf separate Datenebenen enthalten, R0, R1, R2, R3 und R4, die jeweils eine separate Ansammlung der Routenbildungsdaten mit unterschiedlichen Detaillierungsniveaus aufweisen, die von der Routenberechnungsfunktion142 genutzt werden können. In den Routenbildungsdaten236 der geographischen Datenbank enthält die Ebene 0 ("R0") die Straßensegmentdatenentität, die einen Rang von "0" oder höher haben. Somit enthält die Ebene 0 Straßensegmentdatenentitäten, die allen Abschnitten aller Straßen in dem geographischen Bereich entsprechen. Die Ebene 1 der Routenbildungsdaten236 umfasst einen separaten Teilsatz (oder eine Ansammlung) der Routenbildungsdaten und enthält nur die Routensegmentdatenentitäten (und einige oder aller ihrer entsprechenden Routendatenattribute), die einen Rang von "1" oder höher haben. Die Ebene 2 der Routenbildungsdaten umfasst einen separaten Teilsatz der Routenbildungsdaten und enthält nur die Routensegmentdatenentitäten (und einige oder aller ihrer entsprechenden Navigationsdatenattribute), die einen Rang vom Niveau 2 oder höher habe, usw. Eine höchste Ebene (Ebene n) enthält nur Aufzeichnung vom Rang n. In der vorliegenden Ausführung ist n gleich 4, obwohl in anderen Ausführungen n irgend eine Zahl größer als 0 sein kann. Jede höhere Ebene enthält weniger Aufzeichnungen, wobei aber diese Aufzeichnungen Straßen repräsentieren, auf denen die Fahrt allgemein schneller ist. - Ähnlich können die anderen Datentypen separate Datenebenen enthalten, jeweils mit einem unterschiedlichen Detaillierungsniveau. Z.B. können die kartographischen Karten
238 , die von der Kartenanzeigefunktion146 verwendet werden, in mehreren Ebenen vorgesehen sein. Durch Verwendung unterschiedlicher Ebenen der kartographischen Daten236 kann die Kartenanzeigefunktion246 für ein schnelles Schwenken und Zoomen sorgen. - Die Organisation einiger der Daten in Ebenen resultiert in einer gewissen Verdopplung der Daten. Z.B. sind in der Ausführung von
8 die Routendatenaufzeichnungen, die Straßensegmente mit einem Rang von "4" repräsentieren, in separaten Ebenen der Routendaten enthalten. Jedoch überwindet die erhöhte Effizienz, die durch die Anordnung in Ebenen erreicht wird, allgemein jegliche Nachteile. Wie bei der Verwendung separater Datentypen, wie oben erwähnt, soll ermöglicht werden, dass diese Ebenen zusammenarbeiten. Für diesen Zweck können Indizes vorgesehen sein. In8 sind interne Indizes270 gezeigt. Die internen Indizes270 sind in den verschiedenen Datentypen enthalten. Für diesen Zweck können auch externe Indizes verwendet werden. - D. Räumliche Organisation und Zugriff auf geographische Daten
- Die Organisation der Daten in Teilsätze oder Typen gibt separate Ansammlungen der Daten in Größen, die durch jede der Funktionen in den navigationsbezogenen Anwendungen
119 besser handhabbar sind. In Bezug auf einige Teilsatztypen können die Daten weiter organisiert werden, um den räumlichen Zugriff zu erleichtern. - Es können einige der Navigationsfunktionen unter den Navigationsanwendungen
119 in2 auf die geographischen Daten räumlich zugreifen oder diese benutzen. Ein Weg hierzu ist es, dass eine Navigationsanwenderfunktion Datenentitäten in der geographischen Datenbank162 auf der Basis des physischen Orts des geographischen Merkmals verwendet, das durch die Datenentität in dem geographischen Bereich repräsentiert wird. Z.B. kann eine Funktion erfordern, dass die Datenentitäten gefunden werden, die alle Straßensegmente repräsentieren, die sich an ein Straßensegment anschließen, das durch eine gegebene Datenentität repräsentiert wird. Ein anderer Weg des räumlichen Zugriffs entsteht, wenn eine Funktion in einer navigationsbezogenen Anwendung erfordert, mehrere oder alle eines Typs von Datenaufzeichnungen zu finden, die Merkmale repräsentieren, die sich nahe einem Ort in dem geographischen Bereich oder innerhalb einer definierten Fläche in dem geographischen Bereich angeordnet sind. - Wieder in Bezug auf
5 werden einige der Teilsätze der geographischen Daten räumlich organisiert und andere Teilsätze der Daten werden in einer anderen Weise als räumlich organisiert. Räumlich organisierte Daten sind so angeordnet, dass die Daten, die geographisch benachbarte Merkmale repräsentieren, in der Datenbank162 und/oder dem Medium164 logisch und/oder physisch benachbart angeordnet sind. Für einige der Navigationsanwendungsfunktionen sorgt die räumliche Organisation ihrer jeweiligen Daten dafür, eng aufeinander bezogene geographische Daten aus dem Medium rascher zu lesen und diesbezogene geographische Daten in den Speicher zu laden, wo sie verwendet werden können. Diese Art der Organisation minimiert den Zugriff des Speichermediums164 und beschleunigt den Betrieb dieser Navigationsfunktionen. - Die Teilsätze der geographischen Daten
140 , die räumlich organisiert sind, enthalten die Routenberechnungsdaten236 und die kartographischen Daten (Kartenanzeige)238 . Es können auch andere Datenarten räumlich organisiert werden. Die räumliche Organisation kann auf die Daten auf unterschiedliche Weise angewendet werden. Z.B. kann die räumliche Organisation auf jede Datenaufzeichnung angewendet werden oder kann auf Gruppen mehrerer Datenaufzeichnungen angewendet werden (wie z.B. Datenpakete, wie unten erläutert). - Auf einige der Teilsätze der Daten wird anders als räumlich zugegriffen, und sie sind anders organisiert. Z.B. können einige der Teilsätze von Daten alphabetisch organisiert sein oder durch Stadt, Staat, Land usw. Die nicht räumlich organisierten Daten enthalten die Kreuzungsdaten
244 , die Navigierbarkeitsmerkmal-Namendaten246 , die Interessierender-Punkt-Daten242 , die Postleitzahldaten248 und die Ortsdaten250 . Es können auch andere Datentypen nicht räumlich organisiert werden. - E. Paketbildung von geographischen Daten
- Es gibt mehrere Faktoren, die den Betrieb und die Leistung eines Navigationsanwenderprogramms beeinflussen können, wenn sie geographische Daten verwenden. Um für ein vernünftig hohes Niveau der Funktionalität zu sorgen, kann eine relativ große Datenbank vorgesehen werden. Speichermedien, wie etwa CD-ROM-Disks, DVD-Disks oder PCMCIA-Karten, sind in der Lage, Datenbanken der Größe und Komplexität handzuhaben, die ausreichend sind, um für eine geeignete Funktionalität zu sorgen. Jedoch kann der Zugriff auf diese Datentypen relativ langsam sein. Weil Navigationssysteme in Fahrzeugen installiert werden können oder handgehalten werden können, könnten die Hardwarerecourcen des Navigationssystems beschränkt sein. Navigationssysteme, die in Fahrzeugen oder von Hand gehaltenen Einheiten installiert sind, haben begrenzte Speicherrecourcen und haben relativ langsame Medienzugriffsraten. Selbst wenn Navigationsanwendungen auf Plattformen bereitgestellt werden, die größere Speicher und Hardwarerecourcen haben, gelten ähnliche Überlegungen, jedoch mit anderem Maßstab.
- Wenn man annimmt, dass aufgrund der begrenzten Speicherecourcen des Navigationssystems nicht alle Datenaufzeichnungen für einen gegebenen gesamten geographischen Bereich in den Speicher des Navigationssystems geladen werden können, so ist es erwünscht, in den Speicher nur jene Daten zu laden, die zur Durchführung einer gewünschten Funktion benötigt werden. Um dies zu erreichen, sind die Daten in der geographischen Datenbank
162 in Paketen organisiert. Ein Datenpaket wird so eingerichtet, dass es Datenaufzeichnungen enthält, die bei einem einzigen Zugriff auf das Medium zusammen erhalten werden. Dies kann sich auf die Datenmenge beziehen, auf die in einem einzigen Plattenzugriff zugegriffen werden kann, obwohl es sich auch auf irgend einen anderen Faktor beziehen kann. Für einige Medientypen, wie etwa CD-ROM-Disks, kann ein Paket so eingerichtet werden, dass es eine Datenmenge von 16 Kilobyte hat. (Es können auch andere Datengrößen verwendet werden, einschließlich 1 K, 2 K, 4 K, 8 K, 32 K usw.) - Wie in
9 gezeigt, werden Datenpakete320 so gespeichert, um die Datenbank162 so aufzubauen, dass die Daten in jedem Paket320 logisch und/oder physisch zusammen gruppiert werden. Wenn auf ein Datenpaket zugegriffen wird, werden alle Datenaufzeichnungen davon aus dem Medium in den Speicher des Navigationssystems gleichzeitig gelesen. Vor der Paketbildung der Daten werden die Daten zuerst separat in unterschiedliche Typen organisiert (z.B. Routen, kartographisch, Manöver usw., wie in5 gezeigt). Zusätzlich werden für jene Datentypen, die in Ebenen organisiert werden (z.B. Routen, kartographisch), diese Datentypen separat in Ebenen organisiert (wie in8 gezeigt), bevor die Daten zu Paketen gemacht werden. - (1) Paketbildung räumlich organisierter Daten.
- Bei der Datenpaketbildung ist es allgemein bevorzugt, Datenpakete in einer Weise auszubilden, die die Anzahl der Pakete minimiert, auf die zugegriffen werden muss und die gelesen werden müssen, um eine Navigationsfunktion durchzuführen. Wie oben erwähnt, ist es manchmal erwünscht, die Daten, die geographische Merkmale repräsentieren, auf der Basis der physischen Nähe der hierdurch repräsentierten Merkmale zu speichern. In Bezug auf die räumlich organisierten Daten wäre es vorteilhaft, ein Mittel bereitzustellen, um Daten in den Speicher allgemein auf der Basis der physischen geographischen Orte der Merkmale zu laden, die die Daten repräsentieren, oder auf der Basis der geographischen Nachbarschaft der Merkmale, die die Daten repräsentieren. Dies kann durch räumliche Paketbildung der Daten erfolgen. Die räumlich zu Paketen organisierten Daten sind so angeordnet, dass die Daten, die geographisch benachbarte Merkmale repräsentieren, in der Datenbank
162 und/oder auf dem Medium164 logisch und/oder physisch benachbart angeordnet werden. Für einige Navigationsanwendermerkmale ermöglicht die räumliche Paketbildung ihrer jeweiligen Daten, dass eng aufeinander bezogene geographische Daten aus dem Medium rascher gelesen werden und aufeinander bezogene geographische Daten in einen Speicher geladen werden, wo sie verwendet werden können. Diese Art der Organisation minimiert den Zugriff auf das Speichermedium164 , und kann den Betrieb dieser Navigationsfunktionen beschleunigen. - Es gibt eine Anzahl unterschiedlicher Prozeduren, die dazu benutzt werden können, um die geographischen Daten räumlich in Paketen zu organisieren. Z.B. kann eine einfache Paketbildungsmethode dafür sorgen, dass die geographischen Daten in mehrere Pakete aufgeteilt werden, worin die Daten in jedem Paket Merkmale repräsentieren, die innerhalt eines separaten von mehreren regelmäßig bemessenen Rechtecken umschrieben werden, die gemeinsam ein regelmäßiges rechteckiges Gitter über den geographischen Bereich bilden.
- Eine andere Methode zur räumlichen Paketbildung ist es, die Daten in Pakete aufzuteilen, die innerhalb rechteckiger Flächen umschrieben werden, wobei jedes der Rechtecke durch Zweiteilen von Rechtecken gebildet wird, die Teile des Bereichs umschreiben, bis man eine Paketgröße unterhalb eines maximalen Schwellenwerts erhält. Darüber hinaus sind Paketbildungsprozeduren in
US 4 047 280 offenbart, oder auch in derUS 5 953 722 sind Paketbildungsprozeduren beschrieben. Noch andere Paketbildungsmethoden, auf die der offenbarte Gegenstand angewendet werden kann, sind in den US Patenten Nr. 4 888 698 und 4 937 572 beschrieben. - Die Paketbildung räumlich organisierter Daten ist in Bezug auf
10 dargestellt.10 zeigt die Karte210 des geographischen Bereichs212 , der zuvor in3 dargestellt wurde. Die Vielzahl von Positionen214 (durch Flecken oder Punkte dargestellt) sind so gezeigt, dass sie sich auf der Karte210 befinden. Jede der Positionen214 repräsentiert einen Ort oder Punkt in dem geographischen Bereich212 , an dem sich ein Merkmal befindet, zu dem Information in der geographischen Datenbank162 von2 enthalten ist. Z.B. können die Positionen214 den physischen Orten von Endpunkten von Straßensegmenten entsprechen, Punkten entlang Straßensegmenten, interessierenden Punkten (wie etwa Hotels, öffentliche Zentren etc.) usw., die durch die Daten in der geographischen Datenbank162 repräsentiert werden. Jeder dieser Orte214 hat eine eindeutige physische Lage (geographische Breite, geographische Länge und optional die absolute oder relative Höhenlage) und jeder dieser Orte214 kann durch seine zweidimensionalen (oder dreidimensionalen) geographischen Koordinaten (d.h. geographische Breite, geographische Länge und optionale Höhenlage) eindeutig identifiziert werden. - In
10 ist ein Gitter317 auf den geographischen Bereich212 , der durch die Karte210 repräsentiert ist, aufgelagert. Das Gitter317 unterteilt den geographischen Bereich212 in eine Mehrzahl rechteckiger Flächen319 . Die Gitterlinien des Gitters317 repräsentieren Grenzen der rechteckigen Flächen319 . Diese rechteckigen Flächen319 können alle die gleiche Größe haben, oder können unterschiedliche Größen haben, in Abhängigkeit von der zur Paketbildung benutzten Prozedur. Ähnlich können die Orte der Grenzen von der verwendeten Paketbildungsprozedur abhängig sein. Allgemein sind, wenn man irgend eine der Prozeduren zur räumlichen Paketbildung verwendet, die Datenaufzeichnungen eine bestimmten Datentyps, der Merkmale repräsentiert, die innerhalb jeder rechteckigen Fläche319 umschrieben sind, in einem separaten Datenpaket zusammengruppieren. Wieder in Bezug auf9 sind die mehreren Datenaufzeichnungen, wie etwa die Straßensegmentaufzeichnungen und Knotenaufzeichnungen, die den Routenteilsatz236 der geographischen Datenbank162 umfassen, in Gruppen (d.h. Pakete320 ) aufgeteilt. In Bezug auf die räumlich organisierten Daten enthält jedes Paket320 der Routendaten in9 Datenaufzeichnungen, die die geographischen Merkmale repräsentieren, die innerhalb eines separaten der mehreren in10 gezeigten Rechtecke319 umschrieben sind. - Wie in
9 gezeigt, werden die Pakete320 gespeichert, um die Datenbank162 zu bilden, sodass die Daten in jedem Paket320 logisch und/oder physisch zusammen gruppiert sind. Da das Paket eine Menge von Datenaufzeichnungen repräsentiert, auf die das Navigationssystem gleichzeitig zugreift, wenn auf ein Datenpaket zugegriffen wird, werden alle ihrer Datenaufzeichnungen gleichzeitig in den Speicher des Navigationssystems gelesen. In Bezug auf die Karte210 von10 bedeutet dies, dass alle Datenaufzeichnungen, wie etwa die Segmentaufzeichnungen oder Knotenaufzeichnungen, eines räumlich organisierten Datentyps der geographische Merkmale repräsentiert, die innerhalb jedes Rechtecks319 umschrieben sind, zusammen als Gruppe erfasst werden. Es versteht sich, dass für verschiedene Arten von Navigationsfunktionen erwünscht ist, im Speicher jederzeit alle Datenaufzeichnungen zu haben, die Merkmale repräsentieren, die in dem geographisch Bereich physisch einander benachbart sind. - Wenn die Pakete
320 für diese Datentypen ausgebildet werden, werden die Pakte geordnet. Es können verschiedene Ordnungstypen verwendet werden. Allgemein ist es bevorzugt, dass die Pakete in einer Art geordnet werden, die die Datensuche minimiert. Ein Weg zum Ordnen räumlich organisierter Pakete ist es, eine tiefe erste Ordnung von einem kd-Verzweigungsindex innerhalb jedes Datentyps zu verwenden. Dies ergibt eine Ordnung, die einer Klaviertastenordnung ähnlich ist. Pakete können auf einer Platte (d.h. dem Medium164 in2 ) in dieser angenäherten Klaviertasten-Reihenfolge gespeichert sein. Es können ein oder mehrere Indizes, wie etwa eine kd-Verzweigung, verwendet werden, um auf Pakete räumlich zuzugreifen. Dieser Index ist zur anfänglichen Lokalisierung einer beliebigen Position nützlich, wie etwa dann, wenn ein Programm im Navigationssystem anfänglich die Kartendaten, die einer gegenwärtigen Fahrzeugposition entsprechen, lokalisiert. - Wenn die Pakte
320 geordnet sind, kann auf sie auch ein eindeutiger Paketidentifizierer (z.B. ein "Paket-ID") zugreifen. Die Paket-ID ist eine Identifikation (z.B. eine Zahl), mit der das Paket identifiziert werden kann, und die dazu benutzt werden kann, auf das Paket zu referenzieren, wenn es notwendig ist, das Paket oder irgend welche der darin enthaltenen Daten abzufragen. In einer Ausführung sind die Paket-IDs den Paketen in der gleichen Reihenfolge zugeordnet, in der die Pakete ausgebildet werden, und in der gleichen Reihenfolge, in der die Pakete in der Datenbank geordnet werden. Dies hat den Vorteil, dass, bei Kenntis der Größe der Pakete, die Paket-ID als Offset vom Beginn der Datenbank-Datei benutzt werden kann, um die Position eines Pakets auf dem Medium zu lokalisieren. - (2) Paketbildung nicht räumlich organisierter Daten
- Einige Arten von Daten sind nicht räumlich organisiert. Die Paketbildung kann auch für diese Datenarten Vorteile bieten. Jedes Paket nicht räumlich organisierter Daten entspricht nicht notwendigerweise irgend einer der rechteckigen Flächen
319 in10 . Z.B. können die Navigationsmerkmalnamendaten246 , die Namen geographischer Merkmale, wie etwa von Straßen und Kreuzungen, repräsentieren, alphabetisch organisiert sein anstatt räumlich. Auch sind die Platzdaten250 unter den Datenarten nicht räumlich organisiert. Die Platzdaten250 sind durch administrative Hierarchie organisiert. Die Platzdaten250 enthalten Platzdatenaufzeichnungen, die dazu verwendet werden, um Regierungs- oder Administrationsgebiete zu repräsentieren (z.B. Länder, Städte, Staaten, Bezirke, Zonen, Siedlungen usw.). Die Platzdaten250 sind in einer hierarchischen Weise organisiert, welche die administrativen Ebenen der durch die Daten repräsentierten Plätze berücksichtigt. Sobald die Platzdatenaufzeichnungen in dieser hierarchischen Weise organisiert sind, werden sie zu Paketen320 gemacht (in9 ) und gespeichert, um die geographische Datenbank zu bilden. Da die Platzdatenentitäten nicht räumlich organisiert sind, entspricht jedes Paket von Platzdaten nicht notwendigerweise irgend einer der rechteckigen Flächen319 in10 . - Gemäß einer Ausführung sind die Platzdaten in Ebenen angeordnet, die der administrativen Hierarchie entsprechen. Ebene 1-Platzdatenaufzeichnungen (d.h. jene, die den "Ländern" entsprechen, deren geographischen Merkmale durch die geographische Datenbank
162 repräsentiert werden) sind als erste in den Platzdaten250 enthalten. Wenn mehr als ein Land durch die geographische Datenbank repräsentiert wird (z.B. Kanada und die Vereinigten Staaten), werden die Ebene 1-Aufzeichnungen alphabetisch geordnet. - Als Nächstes werden alle Ebene-2-Platzdatenaufzeichnungen (d.h. jene, die den "Staaten" in den USA und den "Provinzen" in Kanada entsprechen), deren geographischen Bereiche durch die geographische Datenbank
250 repräsentiert werden, angeordnet. Diese Platzdatenaufzeichnungen werden zuerst danach geordnet, von welchem der durch die Ebene-1-Aufzeichnungen repräsentierten Länder sie ein Teil sind, und sobald sie dann ländermäßig sortiert sind, werden sie alphabetisch sortiert. Wenn somit die geographische Datenbank Kanada und die Vereinigten Staaten enthält, werden alle Platzdatenaufzeichnungen, die die Provinzen von Kanada repräsentieren, zuerst in alphabetischer Reihenfolge angeordnet, gefolgt durch alle Platzdatenaufzeichnungen, die die Staaten der Vereinigten Staaten repräsentieren, die in alphabetischer Reihenfolge angeordnet sind. (Merke, dass die geographische Datenbank nicht notwendigerweise alle Staaten oder alle Provinzen enthält. Es sind nur jene enthalten, die durch die geographische Datenbank repräsentiert werden.) - Als Nächstes werden alle Ebene-3-Platzdatenaufzeichnungen (d.h. jene, die den "Bezirken" in den USA und Kanada entsprechen), deren geographische Merkmale durch die geographische Datenbank
162 repräsentiert sind, angeordnet. Diese Platzaufzeichnungen werden zuerst danach geordnet, von welchem der Staaten (oder Provinzen), die durch die Ebene-2-Aufzeichnungen repräsentiert sind, sie ein Teil sind, und dann alphabetisch. Wenn somit die geographische Datenbank Illinois und Iowa enthält, werden alle Platzdatenaufzeichnungen, die die Bezirke von Illinois repräsentieren, zuerst in alphabetischer Reihenfolge angeordnet, gefolgt durch alle Platzdatenaufzeichnungen, die die Bezirke von Iowa repräsentieren, die in alphabetischer Reihenfolge angeordnet sind. - Schließlich werden alle Ebene-4-Platzdatenaufzeichnungen (d.h. jene, die den "Städten" in den USA oder Kanada entsprechen), deren geographischen Merkmale durch die geographischen Datenbank
162 repräsentiert sind, angeordnet. Diese Platzaufzeichnungen werden zuerst danach geordnet, von welchem der Staaten (oder Provinzen), die durch die Ebene-2-Aufzeichnungen repräsentiert sind, sie ein Teil sind, und dann alphabetisch. Wenn somit die geographische Datenbank Illinois und Iowa enthält, werden alle Platzdatenaufzeichnungen, die die Städte von Illinois repräsentieren, zuerst in alphabetischer Reihenfolge angeordnet, dann gefolgt durch alle Platzdatenaufzeichnungen, die die Städte von Iowa repräsentieren, die in alphabetischer Reihenfolge angeordnet sind. - Die oben beschriebene Paketbildung von Platzdaten repräsentiert einen Weg, in dem diese Datenaufzeichnungen organisiert werden können. Es können auch andere Organisationsarten verwendet werden. Z.B. können für die Platzdaten auch andere Arten von hierarchischen Aufreihungen verwendet werden. Alternativ können die Platzdatenaufzeichnungen wie die Routenbildungsdaten räumlich organisiert werden.
- Innerhalb des ersten Teilsatzes von Navigationsmerkmalnamendaten
246 sind die Navigationsmerkmalaufzeichnungen262 durch die Navigationsmerkmal-ID (d.h.262(1) ) organisiert. Die Navigationsmerkmalnamen-IDs sind dem repräsentierten Namen alphabetisch zugeordnet. Wie die anderen Datenarten sind die Navigationsmerkmalnamenaufzeichnungen in eine Vielzahl von Paketen organisiert (wie etwa den in9 gezeigten Paketen320 ), deren jedes eine Mehrzahl von Navigationsmerkmal-Namendatenaufzeichnungen262 enthält. Somit können die mehreren Navigationsmerkmaldatenaufzeichnungen262 , die den gesamten Navigationsmerkmalnamendatenteilsatz246 (in5 ) aufweisen, in einer Mehrzahl von Paketen320 enthalten sein. - F. Merkmalsverwendung der geographischen Datenbank
- Einige oder alle der oben beschriebenen Merkmale können in einer geographischen Datenbank implementiert sein, um eine verbesserte Leistung durch navigationsbezogene Anwendungen zu ermöglichen, die die geographische Datenbank nutzen. Diese Merkmale sorgen für eine verbesserte Leistung durch Anordnung und/oder Organisation der Teile der geographischen Datenbank derart, um den Zugriff zu oder die Verwendung der Daten in der geographischen Datenbank zu erleichtern, um bestimmte Navigationsfunktionen durchzuführen. Damit navigationsbezogene Anwendungen aus einigen oder allen der leistungsverbessernden Merkmale Nutzen ziehen, die durch die geographische Datenbank bereitgestellt werden, kann es erforderlich sein, dass die Anwenderfunktionen, die die geographische Datenbank nutzen oder darauf zugreifen, so geschrieben werden, dass sie die Merkmale verwerten.
- Z.B. kann die Routenberechnungsfunktion
142 (in2 ) eine Lösungsroute berechnen, durch Prüfung potenzieller Routen von jeder Kreuzung zwischen einem Startpunkt und einem Zielort. Die Routenberechnungsanwendung142 kann in der Lage sein, eine Lösungsroute rascher zu bestimmen, wenn sie die Prüfung potenzieller Routen begrenzen kann, deren Straßensegmente allgemein die schnellsten Geschwindigkeitsbegrenzungen und/oder die größten Kapazitäten haben. Um für diese Art begrenzter Prüfung zu sorgen, kann die geographische Datenbank in Ebenen organisiert sein, wie oben in Verbindung mit8 erwähnt. Wenn die Routenbildungsdaten in Ebenen organisiert werden, werden die höherrangigen (und allgemein schnelleren) Straßen in physisch separate Ansammlungen (oder Ebenen) organisiert. Jedoch sind die höheren Ebenen, obwohl allgemein schneller, allgemein weniger detailliert und brauchen nicht für den gesamten Routenberechnungsprozess durchgehend geeignet sein, wie etwa für die Anfangs- oder Endabschnitte einer Route. - Um den Vorteil dieses Ebenen-Anordnungsmerkmals der Routenbildungsdaten
236 in der geographischen Datenbank162 zu nutzen, kann die Routenberechnungsfunktion142 einen geeigneten Befehl oder eine Routine enthalten, die bestimmt, welche Ebenen der Routenbildungsdaten246 in verschiedenen Stufen des Routenberechnungsprozesses benutzt werden sollten. Die Routenberechnungsfunktion142 kann eine geeignete Logik oder Algorithmen sein, zur Bestimmung, welche der Ebenen an welcher Stufe des Routenberechnungsprozesses, auf der Basis verschiedener Faktoren, genutzt werden sollte. Dann macht, in Abhängigkeit von der Bestimmung der richtigen Ebene, die Routenberechnungsfunktion142 (oder ein anderes Unterprogramm) einen geeigneten Funktionsaufruf oder Befehl, um anzugeben, von welcher Ebene die Routendaten abgefragt werden sollten. Damit die Logik oder die Algorithmen in der Routenberechnungsanwendung den Vorteil der Ebenenbildung in den Routenbildungsdaten236 nutzen, könnte es daher notwendig sein, die Anzahl unterschiedlicher Ebenen in den Routenbildungsdaten und die Detaillierungsebene jeder Ebene zu berücksichtigten. - Es könnte auch erforderlich sein, andere Funktionen in den navigationsbezogenen Anwendungen
119 so auszugestalten, dass die Merkmale der geographischen Datenbank berücksichtigt werden. Um z.B. einen bestimmten Abschnitt der geographischen Fläche auf einem Anzeigebildschirm anzuzeigen, können Funktionen in der Navigationsanwendung erforderlich sein, um in der Lage zu sein, die geographischen Koordinaten der Fläche, die angezeigt werden soll, in eine Identifizierung der Pakete zu übersetzen, die die kartographischen Daten enthalten, die zur Darstellung der Fläche erforderlich sind. Die Identifikation der Pakete an dem Medium, das die kartographischen Daten enthält, kann durch die Bibliothek der Schnittstellenebenenfunktionen154 (in2 ) bereitgestellt werden, die die Übersetzung der Raumkoordinaten in eine Identifikation von Paketen mittels Indizes, die als Teil der geographischen Datenbank vorbereitet sind, zu erleichtern. - III. DIE ROUTENVORSCHAUFUNKTION
- A. Übersicht des Navigationsprogramms
- Wie oben in Verbindung mit
2 erwähnt, sind in dem Softwareanteil118 des Navigationssystems110 die Anwendungen119 enthalten, die für die navigationsbezogenen Funktionen und/oder die vom Navigationssystem110 durchgeführten Merkmale sorgen. Diese navigationsbezogenen Programme und Anwendungen119 verwenden die geographischen Daten140 in Verbindung mit der Eingabe von der Benutzerschnittstelle131 , und gegebenenfalls in Verbindung mit Ausgaben von dem Positionierungssystem124 , um verschiedene navigationsbezogene Merkmale und/oder Funktionen bereitzustellen. - In einer vorliegenden Ausführung können die navigationsbezogenen Programme und Anwendungen
119 als Module vorgesehen sein, die relativ tragbar sind und die in unterschiedliche Systemarten und/oder Plattformen eingebaut werden können. Die navigationsbezogenen Anwendungen119 können zur Bildung eines einzigen ausführbaren Programms kompiliert werden, welche auf dem nicht flüchtigen Medium116 (in1 ) gespeichert ist. Alternativ können die navigationsbezogenen Anwendungen119 jeweils als ein oder mehrere eigenständige Programme vorgesehen sein. - In einer Ausführung verwenden die navigationsbezogenen Anwendungen
119 einen objektorientierten Ansatz auf ihre Programmierung und die Datennutzung. Gemäß dieser Ausführung ist jede der navigationsbezogenen Anwendungen von einem oder mehreren Objekten gebildet, deren jedes Eingangsdaten aufnimmt und Ausgabedaten erzeugt, gemäß einer vordefinierten Funktion, und deren jedes Verfahren an anderen Objekten aufrufen kann. In einer vorliegenden Ausführung hat jedes Objekt seinen eigenen privaten Speicher, der für andere Objekte undurchsichtig ist. In einer Ausführung kann ein Objekt dazu benutzt werden, Daten von einem Objekt zum anderen Objekt zu fördern, oder kann dazu verwendet werden, als Eingabe empfangene Daten zu transformieren. In einer Ausführung werden die navigationsbezogenen Anwendungen119 in der C-Programmierungssprache geschrieben, obwohl in anderen alternativen Ausführungen auch andere Programmierungssprachen verwendet werden können, wie etwa C++, Java, Visual Basic usw. - B. Die Routenberechnungsanwendung
- Wie oben in Verbindung mit
2 genannt, werden die Routenberechnungsfunktionen des Navigationssystems110 durch die Routenberechnungsanwendung142 durchgeführt. In Bezug auf die in11 gezeigte Ausführung fordert die Manageranwendung155 die Navigationsanwendung142 an, eine Route zu berechnen. Die Anfrage von der Manageranwendung155 spezifiziert zumindest einen Ursprung und ein Ziel. Der Anforderung durch die Manageranwendung155 an die Routenberechnungsanwendung142 kann zusätzliche Information enthalten, wie etwa gewünschte Zwischenstopps, Präferenzen des Fahrers, Startzeit etc. - In einer Ausführung kann die Anforderung zur Berechnung einer Route vom Endbenutzer herrühren. Der Endbenutzer kann ein gewünschtes Ziel mittels der Benutzerschnittstelle
131 anzeigen. Solange nicht der Endbenutzer auch einen Ursprung mittels der Benutzerschnittstelle131 identifiziert, kann die gegenwärtige Fahrzeugposition als Ursprung hergenommen werden. - In einer Ausführung werden der Ursprung und das Ziel an der Routenberechnungsfunktion
142 relativ zu den Daten in der geographischen Datenbank spezifiziert. Z.B. können der Ursprung und das Ziel an oder entlang einem Straßensegment spezifiziert werden, das durch eine identifizierte Straßensegmentdatenaufzeichnung repräsentiert ist. Die Manageranwendung155 kann aus der Fahrzeugpositionierungsanwendung148 eine Identifikation der Straßensegmentdatenaufzeichnung erhalten, die das Straßensegment repräsentiert, auf dem sich das Fahrzeug gegenwärtig befindet. Die Manageranwendung155 kann aus der Geo-Codierungsanwendung141 eine Identifikation der Straßensegmentdatenaufzeichnung erhalten, die das Straßensegment repräsentiert, auf dem sich das vom Endbenutzer angegebene gewünschte Ziel befindet. (Wenn der Endbenutzer auch einen gewünschten Ursprung spezifiziert, kann die Manageranwendung155 eine Identifikation der Straßensegmentdatenaufzeichnung erhalten, die das Straßensegment repräsentiert, auf dem sich der gewünschte Ursprung befindet, von der Geo-Codierungsanwendung141 .) Wenn somit gemäß dieser Anordnung die Manageranwendung155 die Routenberechnungsanwendung142 auffordert, eine Route zwischen einem bestimmten Ursprung und einem Ziel zu berechnen, erhält sie zuerst Daten von der Geo-Codierungsanwendung141 und möglicherweise der Fahrzeugpositionierungsanwendung148 , die den Ursprung und das Ziel auf die Daten in der geographischen Datenbank162 bezieht. In einer alternativen Ausführung können die Funktionen unter Bezugnahme auf das vom Endbenutzer spezifizierte Ziel und den Ursprung und die Fahrzeugposition auch durch andere Routinen durchgeführt werden, einschließlich Routinen in der Routenberechnungsanwendung142 . - Wie oben angegeben, kann die Routenberechnungsanwendung
142 zusätzliche Daten erhalten, die die Berechnung der Route beeinflussen. Z.B. kann die Routenberechnungsanwendung142 Daten erhalten, die die Präferenzen des Endbenutzers spezifiziert, wie etwa die Vermeidung von geführenpflichtigen Straßen oder Schnellstraßen, usw. Die Routenberechnungsanwendung142 kann auch Daten erhalten, die die Tageszeit identifizieren, zu der die Route gestartet wird, was die Berechnung einer Route beeinflussen könnte. Die Routenberechnungsfunktion142 kann auch Daten erhalten, die Zwischenstopps angeben, die der Endbenutzer gerne machen möchte. - Bei gegebenen Daten, die die Positionen eines Ursprungs und eines Ziels identifizieren, berechnet die Routenberechnungsanwendung
142 eine Route zwischen dem Ursprung und dem Ziel. Die Routenberechnungsanwendung142 kann für diesen Zweck beliebige verschiedene Mittel oder Algorithmen verwenden. Z.B. kann das Verfahren entweder den A*-Algorithmus oder den Dykstra-Algorithmus verwenden. Methoden zur Routenberechnung sind in derUS 6 199 013 offenbart. (Die in der vorgenannten Patentanmeldung offenbarten Verfahren repräsentieren nur einige der Möglichkeiten, in denen Routen berechnet werden können, und der hierin beanspruchte Gegenstand ist nicht auf irgend eine bestimmte Methode der Routenberechnung beschränkt. Es kann jede geeignete Routenberechnungsmethode verwendet werden, die jetzt bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird.) - Unabhängig vom angewendeten Verfahren ist es das Ziel der Routenberechnungsanwendung
142 , eine Liste zu entwickeln, die aufeinanderfolgende Serien von Straßensegmenten identifiziert, die eine legal gültige Lösungsroute zwischen dem Ursprung und dem Ziel bilden. (Eine "legal gültige Lösungsroute" berücksichtigt bekannte Verkehrsbeschränkungen, wie etwa Einbahnstraßen, Abbiegebeschränkungen etc.) Das von der Routenberechnungsanwendung142 verwendete Verfahren kann dazu ausgestaltet sein, die Lösungsroute so zu optimieren, dass sie einem oder mehreren vorbestimmten Kriterien genügt. Diese Kriterien können die geringste Fahrzeit, die kürzeste Wegstrecke, die wenigstens Abbiegungen etc. enthalten. Wenn ein von der Routenberechnungsanwendung142 verwendetes Verfahren so ausgestaltet ist, dass es eine Lösungsroute findet, die für eines oder mehrere Kriterien optimiert ist, dann erfüllt die Lösungsroute idealerweise auch diese einen oder mehreren Kriterien. - Wenn man eines der vorgenannten Verfahren zur Berechnung einer Lösungsroute verwendet, könnte die Routenberechnungsanwendung
142 mehrere unterschiedliche alternative potenzielle Wege ausarbeiten, die von dem Ursprung aus führen, zum Einbau in die Lösungsroute. Die Routenberechnungsanwendung142 kann auch mehrere unterschiedliche alternative potenzielle Wege ausarbeiten, die von dem Ziel zurückführen, zum Einbau in die Lösungsroute. Auch kann die Routenberechnungsanwendung142 mehrere unterschiedliche alternative potenzielle Wege ausarbeiten, die alle von einigen der Kreuzungen entlang den potenziellen Abschnitten einer Lösungsroute weg führen. Z.B. können zusätzliche alternative Wege identifiziert und ausgearbeitet werden, immer dann, wenn man entlang einem vorhandenen alternativen potenziellen Lösungsweg, der ausgearbeitet werden soll, auf eine Kreuzung trifft, die mehr als ein gültiges Nachfolge-Straßensegment hat. Die Anzahl unterschiedlicher alternativer potenzieller Lösungswege kann rasch ansteigen. Bei einigen Routenberechnungsverfahren können dann, wenn die Routenberechnung fortschreitet, einige alternative potenzielle Lösungswege, die ausgearbeitet werden, auf der Basis von Vergleichen mit anderen mehr versprechenden alternativen potenziellen Lösungswegen, verworfen werden. Gemäß einigen Routenberechnungsverfahren kann, wenn die Routenberechnung fortschreitet, eine weitere Ausarbeitung einiger alternativer Wege, die auszuarbeiten sind, zugunsten anderer mehr versprechender alternativer potenzieller Lösungswege ausgesetzt oder hinausgeschoben werden. - Wenn die Routenberechnungsanwendung
142 unterschiedliche alternative potenzielle Lösungswege zum Einbau in die Lösungsroute auswertet, speichert sie Daten, die die Straßensegmente identifizieren, die in jedem alternativen potenziellen Lösungsweg enthalten sind. Die Routenberechnungsanwendung142 speichert einige der Daten aus den Straßensegmentdatenentitäten258 , die Straßensegmente repräsentieren, die als im potenziellen Lösungsweg enthalten identifiziert sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführung werden Datenbank-IDs (z.B. Segment-IDs258(1) in6 ) gespeichert, die Straßensegmentdatenaufzeichnungen identifizieren, die die Straßensegmente repräsentieren, die in jedem unterschiedlichen alternativen Weg enthalten sind. In der vorliegenden Ausführung speichert die Routenberechnungsanwendung142 für jede Straßensegmentdatenentität258 , die ein Straßensegment repräsentiert, das als im potenziellen Lösungsweg enthalten identifiziert ist, die Name-auf-Straßenschild-Daten258(6) , die Klassifikation258(4) , ob dem Segment eine spezielle Erläuterung258(9) zugeordnet ist, ob das Segment Teil eines Kreisverkehrs258(10) ist und ob das Segment Teil einer Fähre258(11) ist. Die Routenberechnungsanwendung142 kann auch zusätzliche Daten speichern, die sich auf jeden der alternativen potenziellen Lösungswege beziehen, wie etwa die Gesamtwegstrecke aller Straßensegmente, die in jedem alternativen potenziellen Lösungsweg enthalten sind, die gesamte Fahrzeit für jeden alternativen potenziellen Lösungsweg usw. - In Bezug auf
11 wird, nachdem die Routenberechnungsanwendung142 eine Lösungsroute gefunden hat, eine Ausgabe400 an die Routenführungsanwendung144 ausgegeben.12 ist ein Diagramm, das die Komponenten der Ausgabe400 der Routenberechnungsanwendung142 repräsentieren. Die Routenberechnungsausgabe400 enthält eine geordnete Liste410 . Jeder Eintrag in der geordneten Liste identifiziert eine Straßensegmentdatenentität258 , die ein Straßensegment repräsentiert, das Teil der Lösungsroute zwischen dem Ursprung und dem Ziel bildet. Die Mehrzahl der Datenentitäten258 repräsentiert die Straßensegmente, die die durchgängig navigierbare Route zwischen dem Ursprung und dem Ziel bilden, die durch die Routenberechnungsanwendung142 berechnet worden ist. - Jeder Eintrag in der Liste
410 enthält einige oder die gesamte Information von der Straßensegmentdatenentität258 . Z.B. enthält jeder Eintrag in der Liste410 die ID258(1) und die Name-auf-Straßenschild-Information258(6) aus der Aufzeichnung258 , die dem repräsentierten Straßensegment zugeordnet ist. Wenn, wie oben erwähnt, sich ein Straßensegment durch den Namen auf einem oder mehreren Straßenschildern bezieht, enthält die Datenaufzeichnung258 , die dieses Straßensegment in den Routenbildungsdaten236 repräsentiert, eine Referenz258(6) zu jeder der entsprechenden Aufzeichnungen262 in den Navigierbarkeitsmerkmalnamendaten266 , die diese Namen auf den Straßenschildern enthalten. Jeder Eintrag auf der Liste410 enthält auch andere Daten von der Aufzeichnung258 , die das Straßensegment repräsentiert, wie etwa die Klassifikation258(4) , die Daten258(9) , die angeben, ob dem Segment eine spezielle Erläuterung zugeordnet ist, die Daten258(10) , die angeben, ob das Segment Teil eines Kreisverkehrs ist, die Daten258(11) , die angeben, ob das Segment Teil einer Fähre ist, die Daten258(12) , die angeben, ob das Segment Teil einer speziellen Verkehrsführung ist, die Daten258(13) , die angeben, ob das Segment Teil einer Autobahnkreuzung ist, die Daten258(14) , die das Verwaltungsgebiet angeben (z.B. Stadt, Staat etc.), in der sich das repräsentierte Straßensegment befindet, und die Daten258(15) , die angeben, ob das Segment eine Fahrzeugbeschränkung (z.B. keine Lastwägen, keine Taxis usw.) hat. - Jeder Eintrag in der Liste
410 kann zusätzliche Information enthalten. Die Routenberechnungsausgabe400 kann andere Information430 , zusätzlich zur geordneten Liste von Einträgen, enthalten, die Daten von Straßensegmentdatenentitäten enthalten. - In einer vorliegenden Ausführung wird die von der Routenberechnungsanwendung
142 erzeugte Ausgabe400 als Eingabe zur Routenführungsanwendung144 verwendet. Die Routenführungsanwendung144 enthält Funktionen151 , die detaillierte Manöveranweisungen und Erläuterungen bereitstellt, wenn das Fahrzeug entlang der von der Routenberechnungsanwendung142 berechneten Route gefahren wird. Diese Funktionen151 verwenden die Daten von den Einträgen in der Liste410 , die in der Ausgabe400 von der Routenberechnungsanwendung142 enthalten ist, sowie die zusätzliche Information, die von der geographischen Datenbank162 erhalten wird, um detaillierte Manöveranweisungen zu entwickeln. Methoden zum Entwickeln dieser detaillierten Manöveranweisungen sind in derUS 6 199 013 und derUS 6 212 474 beschrieben. - Detaillierte Manöveranweisungen, die durch die Funktionen
151 der Routenführungsanwendung144 entwickelt werden, werden als Datenausgabe450 der Routenführungsanwendung144 bereitgestellt. Diese Datenausgabe450 wird zur Manageranwendung155 zurückgeleitet. Die Datenausgabe450 kann direkt zur Benutzerschnittstelle131 geleitet werden, um sie dem Endbenutzer zu präsentieren. Alternativ kann die Datenausgabe450 , die von der Routenführungsanwendung144 zur Manageranwendung155 zurückgeführt ist, durch Programme in der Manageranwendung155 weiter verarbeitet werden. Die Präsentation der Routenführungsfunktion an den Endbenutzer über die Benutzerschnittstelle131 kann in der Form hörbarer Anweisungen, visueller Textanweisungen, visueller graphischer Anweisungen oder irgend welchen Kombinationen dieser oder anderer Typen von Informationspräsentation vorliegen. - C. Die Routenvorschaufunktion
- In Bezug auf die
11 bis15 wird gemäß einer vorliegenden Ausführung die Liste410 der Einträge, die Daten von Straßensegmentdatenentitäten enthält, die Straßensegmente repräsentieren, die in der von der Routenberechnungsanwendung142 erzeugten Ausgabe400 enthalten sind, als Eingabe zur Routenvorschaufunktion150 verwendet, die Teil der Routenführungsanwendung144 ist. - Gemäß einer Ausführung ist die Routenvorschaufunktion
150 ein optionales Merkmal. Die Routenvorschaufunktion150 bildet Teil des Navigationsanwenderprogramms119 , und insbesondere Teil der Routenführungsanwendung144 . Jedoch kann die Routenvorschaufunktion150 auch so gesetzt werden, dass sie entweder automatisch läuft, nur dann läuft, wenn sie gewählt ist, oder überhaupt nicht läuft. Der Standardbetrieb der Routenvorschaufunktion kann durch den Endbenutzer konfiguriert werden, oder alternativ kann der Standardbetrieb der Routenvorschaufunktion vom Hersteller des Navigationssystems konfiguriert werden. Z.B. können die Navigationssystem-Hersteller Systeme verkaufen, die unterschiedliche Hardwarerecourcen haben, z.B. Speicher etc., die jedoch die gleiche Software haben. Der Hersteller kann die schnelle Vorschaufunktion so setzen, dass sie nur auf Systemen mit ausreichenden Recourcen läuft. - Die Routenvorschaufunktion
150 erhält die Ausgabe400 der Routenberechnungsanwendung142 gleichzeitig mit oder vor den Funktionen, die detaillierte Manöveranweisungen und Erläuterungen bereitstellen, die auch Teil der Routenführungsanwendung144 sind. Die Routenvorschaufunktion150 verwendet die Daten in der Liste410 , um eine Liste412 von Routenvorschaudatenstrukturen zu entwickeln. Jede Routenvorschaudatenstruktur ist eine solche mit variabler Länge. (Die Komponenten der Routenvorschaudatenstruktur413 werden nachfolgend in Verbindung mit15 beschrieben.) Die Liste412 der Routenvorschaudatenstrukturen413 ist als Ausgabe414 der Routenvorschaufunktion150 vorgesehen. Die Ausgabe414 wird zur Manageranwendung155 zurückgeleitet, um eine Vorschau der berechneten Route bereitzustellen. Anders als die Funktionen151 in der Routenführungsanwendung144 , die detaillierte Manöveranweisungen bereitstellen, greift die Routenvorschaufunktion150 nicht auf die geographische Datenbank162 zu, bevor eine Ausgabe zur Manageranwendung155 zurückgeht. -
13 stellt die Schritte dar, die durch die Routenvorschaufunktion150 durchgeführt werden, um die Ausgabe414 zu entwickeln, die die Liste412 von Routenvorschaudatenstrukturen413 enthält, die zur Manageranwendung155 zurückgebracht wird. In13 erhält die Routenvorschaufunktion150 die Liste410 von der Routenberechnungsfunktion142 (Schritt500 ). Die Einträge in der Liste410 enthalten Daten von den Straßensegmentdatenentitäten258 , die die Straßensegmente in der Lösungsroute repräsentieren. Die Routenvorschaufunktion150 prüft die Einträge in der Liste410 von der Routenberechnungsanwendung142 . Die Einträge in der Ausgabeliste410 der Routenberechnungsfunktion142 werden geprüft, beginnend mit dem ersten Eintrag in der Liste410 , und weiter zum nächsten Eintrag usw., bis der letzte Eintrag der Liste geprüft ist. - Jeder Eintrag in der Routenausgabeliste
410 wird geprüft, indem eine Testserie an den Daten in dem Eintrag durchgeführt wird (Schritt512 ).14 zeigt die Tests513 , die durch die Routenvorschaufunktion150 gemäß dieser Ausführung durchgeführt werden. Wenn irgend einer der Tests in14 für einen Eintrag in der Routenausgabeliste410 bestanden ist, bildet die Routenvorschaufunktion150 eine Routenvorschaudatenstruktur413 für den Eintrag. Wenn keiner der Tests513 für einen Eintrag in der Routenausgabeliste410 bestanden ist, bildet die Routenvorschaufunktion150 keine Routenvorschaustruktur für den Eintrag. - Ein erster Test
513A bezieht sich darauf, ob sich der Name der Straße in der Lösungsroute ändert. Um diese Bestimmung zu unterstützen, bildet die Routenvorschaufunktion150 einen Satz von präsentierten Namen. Wenn der erste Eintrag in der Lösungsroute durch die Routenvorschaufunktion150 geprüft wird, sind alle Namen-IDs von den Name-auf-Straßenschild-Referenzen258(6) , die dem ersten Eintrag zugeordnet sind, in dem Satz präsentierter Namen enthalten. Danach werden, wenn jeder nachfolgende Eintrag in der Lösungsrouteliste410 geprüft ist, alle Namen-IDs von den dem neuen Eintrag zugeordneten Namen-auf-dem-Straßenschild-Referenzen258(6) mit den Namen-IDs im existierenden Satz präsentierter Namen verglichen. Wenn alle Namen-IDs in dem Satz präsentierter Namen bereits in dem neuen Eintrag enthalten sind, ist dieser Test nicht bestanden, und es wird keine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis einer Namensänderung der Lösung angezeigt. Wenn alle Namen-IDs in dem Satz präsentierter Namen nicht bereits in dem neuen Eintrag enthalten sind, ist dieser Test bestanden, und eine Routenvorschaudatenstruktur wird für den neuen Eintrag auf der Basis einer Namensänderung der Lösung angezeigt. Daher werden die Namen-IDs im Satz präsentierter Namen durch die Namen-IDs des neuen Eintrags ersetzt. - Auch ist unter diesen Tests
513 ein Test513B enthalten, um eine Straße mit kontrolliertem Zugang zu befahren oder diese zu verlassen. Wenn der zu prüfende Eintrag in der Liste410 Daten258(4) enthält, die angeben, dass das dem Eintrag zugeordnete Straßensegment eine Straße mit kontrolliertem Zugang ist und die Daten aus dem vorherigen Eintrag angegeben hatten, dass das dem vorherigen Eintrag zugeordnete Straßensegment keine Straße mit kontrolliertem Zugang war, ist der Test513B bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis der Einfahrt in eine Straße mit kontrolliertem Zugang angezeigt. Ähnlich, wenn der zu prüfende Eintrag in die Liste410 Daten258(4) enthält, die anzeigen, dass das dem Eintrag zugeordnete Straßensegment keine Straße mit kontrolliertem Zugang ist und die Daten von dem vorherigen Eintrag angegeben hatten, dass das dem Eintrag zugeordnete Straßensegment eine Straße mit kontrolliertem Zugang war, ist der Test513B bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis dafür angezeigt, dass man eine Straße mit kontrolliertem Zugang verlässt. Wenn jedoch die Straßenklassifikationsdaten258(4) in einem zu prüfenden Eintrag die gleichen sind wie die Straßenklassifikationsdaten258(4) im vorangehenden Eintrag, ist der Test513B nicht bestanden, und es wird keine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis davon, dass man in eine Straße mit kontrolliertem Zugang einfährt oder diese verlässt, angezeigt. - Eine andere Testserie ist ein Test
513C für die Einfahrt oder das Verlassen eines Kreisverkehrs. Wenn der zu prüfende Eintrag in der Liste410 Daten258(10) enthält, die anzeigen, dass das dem Eintrag zugeordnete Straßensegment Teil eines Kreisverkehrs ist, und die Daten258(10) von dem vorherigen Eintrag anzeigen, dass das dem vorherigen Eintrag zugeordnete Straßensegment nicht Teil eines Kreisverkehrs ist, ist der Test513C bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis der Einfahrt in einen Kreisverkehr angezeigt. Ähnlich, wenn der zu prüfende Eintrag in der Liste410 Daten258(10) enthält, die anzeigen, dass das dem Eintrag zugeordnete Straßensegment nicht Teil eines Kreisverkehrs ist, und die Daten258(10) von dem vorherigen Eintrag anzeigen, dass das dem vorherigen Eintrag zugeordnete Straßensegment Teil eines Kreisverkehrs ist, ist der Test513C bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis davon, dass ein Kreisverkehr verlassen wird, angezeigt. Wenn jedoch die Kreisverkehrdaten258(10) in einem zu prüfenden Eintrag die gleichen sind wie die Kreisverkehrdaten258(10) im vorherigen Eintrag, ist der Test513C nicht bestanden, und es wird keine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis davon, in einen Kreisverkehr einzufahren oder diesen zu verlasen, angezeigt. - Eine andere Testserie ist ein Test
513D für ein spezielles Erläuterungssegment. Ein Segment kann als ein spezielles Erläuterungssegment markiert werden, wenn ein Aspekt des repräsentierten Segments Bedarf nach speziellen Instruktionen nahelegt. Dies könnte so sein, wenn die Fahrt auf einer bestimmten Fahrbahn erforderlich ist. Wenn der zu prüfende Eintrag in der Liste410 Daten258(9) enthält, die anzeigen, dass dem Straßensegment eine spezielle Erläuterung zugeordnet ist, ist der Test513D bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis des Vorhandenseins einer speziellen Erläuterung angezeigt. Wenn jedoch die Daten258(9) in einem zu prüfenden Eintrag keine spezielle Erläuterung anzeigen, ist der Test513D nicht bestanden, und es wird keine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag, auf der Basis des Vorhandenseins einer speziellen Erläuterung, angezeigt. - Ein ähnlicher Test
513E kann enthalten sein, um auszuwerten, ob das Segment in dem Eintrag aus der Liste410 Teil einer Fähre ist. Ein anderer Test513F kann dazu verwendet werden, auszuwerten, ob das Segment Teil einer speziellen Verkehrsführung ist. - Ein anderer Test
513G wird für die Bestimmung benutzt, wann die Lösungsroute die Grenzen einer Stadt oder eines Staates überquert. Wenn der zu prüfende Eintrag in der Liste410 Administrationsbereichs-Daten258(14) enthält, die anzeigen, dass sich das dem Eintrag zugeordnete Straßensegment in einem Administrationsbereich (z.B. Stadt, Staat etc.) befindet, und die Administrationsbereichs-Daten258(14) von dem vorangehenden Eintrag anzeigen, dass das dem vorherigen Eintrag zugeordnete Straßensegment sich in einem anderen Administrationsbereich befindet, ist der Test513G bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis davon angezeigt, dass man die Grenze eines Administrationsbereichs überquert. Wenn jedoch die Administrationsbereichs-Daten258(14) in einem zu prüfenden Eintrag die gleichen sind wie die Administrationsbereich-Daten258(14) im vorherigen Eintrag, ist der Test513G nicht bestanden, und es wird keine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis der Überquerung der Grenze eines Administrationsbereichs angezeigt. - Eine andere Testserie ist ein Test
513H für den Beginn einer Route. Wenn ein zu prüfender Eintrag der erste Eintrag in der Liste410 ist, ist der Test513H bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für den Beginn einer Route angezeigt. Wenn der zu prüfende Eintrag irgend ein anderer Eintrag als der erste Eintrag in der Liste410 ist, ist der Test513H nicht bestanden. - Eine andere Testserie ist ein Test
513I für einen Zwischenwegpunkt einer Route. Ein Zwischenwegpunkt ist ein Ort entlang der Lösungsroute zwischen dem Ursprung und dem Ziel, durch den die Lösungsroute führen muss. Ein Zwischenwegpunkt kann ein Zwischenstopp entlang der Lösungsroute sein. Eine Lösungsroute kann einen oder mehrere Zwischenwegpunkte haben oder kann keine Zwischenwegpunkte haben. Wenn der zu prüfende Eintrag in der Liste410 zu einem Zwischenwegpunkt führt, ist der Test bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für einen Zwischenwegpunkt einer Route angezeigt. Wenn der zu prüfende Eintrag irgend ein anderer Eintrag als ein Eintrag zu einem Zwischenwegpunkt in der Liste410 ist, ist der Test513I nicht bestanden. - Eine andere Testserie ist ein Test
513J für das Ende einer Route. Wenn der zu prüfende Eintrag der letzte Eintrag der Liste410 ist, ist der Test513J bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für das Ende einer Route angezeigt. Wenn der zu prüfende Eintrag irgend ein anderer Eintrag als der letzte Eintrag in der Liste410 ist, ist der Test413J nicht bestanden. - Ein anderer Test ist ein Test
513K zum Einfahren in eine Autobahnkreuzung. Wenn der zu prüfende Eintrag in der Liste410 Daten258(13) enthält, die anzeigen, dass das dem Eintrag zugeordnete Straßensegment Teil einer Autobahnkreuzung ist und die Daten258(13) von dem vorherigen Eintrag anzeigen, dass das dem vorherigen Eintrag zugeordnete Straßensegment nicht Teil einer Autobahnkreuzung ist, ist der Test513K bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis der Einfahrt in eine Autobahnkreuzung angezeigt. Wenn jedoch die Autobahnkreuzungsdaten258(13) in einem zu prüfenden Eintrag die gleichen sind wie die Autobahnkreuzungsdaten258(13) im vorherigen Eintrag, ist der Test513K bestanden, und es wird keine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis der Einfahrt in eine Autobahnkreuzung angezeigt. - Ein anderer Test ist ein Test
513L zum Einfahren in ein Straßensegment mit Fahrzeugbeschränkung. Wenn der zu prüfende Eintrag in der Liste410 Daten258(15) enthält, die anzeigen, dass das dem Eintrag zugeordnete Straßensegment eine Fahrzeugbeschränkung hat (z.B. Lastwägen oder Taxis verboten), ist der Test513L bestanden, und es wird eine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis der Einfahrt in eine Straße mit Fahrzeugbeschränkung angezeigt. Wenn jedoch die Fahrzeugbeschränkungsdaten258(15) keine Fahrzeugbeschränkung anzeigen, ist der Test513L nicht erfüllt, und es wird keine Routenvorschaudatenstruktur für den neuen Eintrag auf der Basis der Einfahrt in eine Straße mit Fahrzeugbeschränkung angezeigt. - Wenn, wieder in Bezug auf
13 , irgend einer der für einen Eintrag durchgeführten Tests bestanden ist, wird für den Eintrag eine Routenvorschaudatenstruktur413 gebildet (Schritte516 und520 ). Wenn eine Routenvorschaudatenstruktur gebildet wird, wird sie zu einer Liste hinzugefügt, die beliebige Routenvorschaudatenstrukturen enthalten können, die bereits gebildet sind (Schritt524 ). - Die Komponenten einer Routenvorschaudatenstruktur
413 sind in15 gezeigt. Die Routenvorschaudatenstruktur413 enthält bestimmte Datengegenstände, auf deren Basis die Tests513 (in14 ) bestanden wurden. Weil die Bildung einer Routenvorschaudatenstruktur413 vom Bestehen eines oder mehrerer der Tests513 abhängig ist (in14 ), enthält eine Routenvorschaudatenstruktur413 nicht notwendigerweise alle der in15 gezeigten Komponenten. Die Routenvorschaudatenstruktur413 kann nur eine der Komponenten enthalten, oder die Routenvorschaudatenstruktur413 kann mehr als eine der Komponenten enthalten, wenn mehr als einer der Tests513 für einen Eintrag aus der Lösungsroute bestanden ist. - In
15 kann die Routenvorschaudatenstruktur413 eine oder mehrere der folgenden enthalten: eine Indikation533B , dass ein Segment entlang der Route eine Einfahrt oder eine Ausfahrt von einer Straße mit kontrolliertem Zugang ist, eine Indikation533C , dass das Segment entlang der Lösungsroute Teil eines Kreisverkehrs ist, eine Indikation533D , dass dem Segment entlang der Route eine spezielle Erläuterung zugeordnet ist, eine Indikation533E , dass das Segment entlang der Route Teil einer Fähre ist, eine Indikation533F , dass das Segment entlang der Route Teil einer speziellen Verkehrsführung ist, eine Indikation533G , dass das Segment entlang der Route eine Grenze eines Administrationsgebiets ist, eine Indikation533H , dass das Segment am Beginn der Route liegt, eine Indikation533I , dass das Segment ein Zwischenwegpunkt entlang der Route ist, eine Indikation533J , dass das Segment am Ende der Route liegt, eine Indikation533K , dass das Segment Teil einer Autobahnkreuzung ist, sowie eine Indikation533L , ob das Segment für verschiedene Fahrzeugklassen befahrbar ist (z.B. Taxis, Lastwägen usw.). - (In einer Ausführung kann jede der oben aufgelisteten Komponenten
533B –533L durch ein einziges Bit bereitgestellt werden.) - Die Routenvorschaudatenstruktur
413 kann auch zusätzliche Information enthalten. In einer Ausführung kann die Routenvorschaudatenstruktur413 bei Bedarf einen Schwenkwinkel533M vom vorherigen Segment enthalten, sowie den Abstand533N zum nächsten Eintrag in der Routenvorschauausgabeliste412 . - Die Routenvorschaudatenstruktur
413 kann eine Liste533A enthalten, die eine oder mehrere Namen-IDs enthält (z.B.258(6) ). Wenn ein Eintrag von der Lösungsroute410 den Namensänderungstest513A wie oben beschrieben besteht, sind alle Namen-IDs258(6) , die dem Segment zugeordnet sind, das dem Eintrag in der Lösungsroute410 zugeordnet ist, in der entsprechenden Routenvorschaudatenstruktur413 enthalten, die als Ergebnis davon gebildet wird, dass der Namensänderungstest513A bestanden wird. - Nachdem, wieder in Bezug auf
13 , alle Tests513 an einem Eintrag in der Routenberechnungsausgabeliste410 durchgeführt sind, prüft die Routenvorschaufunktion150 den nächsten Eintrag in der Routenberechnungsausgabeliste410 (Schritt530 ), bis alle Einträge geprüft worden sind. Die Routenvorschaustrukturen413 , die während der Durchführung der Tests an den Einträgen in der Ausgabeliste410 von der Routenberechnungsanwendung142 gebildet sind, werden in der Reihenfolge gespeichert, in der sie in der Liste412 gebildet wurden, die die Routenvorschauausgabe414 bildet. Somit enthält die Liste412 , die die Routenvorschauausgabe414 bildet, die Mehrzahl von Datenstrukturen413 variabler Größe, die durch die Prüfung von einem oder mehreren Einträgen aus der Ausgabeliste410 der Routenberechnungsfunktion142 gebildet wurden. Die Liste412 der Routenvorschaudatenstrukturen413 wird der Manageranwendung155 bereitgestellt (Schritt536 ). - D. Die Namenzugriffsfunktion
- In Bezug auf
11 und16 kann, nachdem die Manageranwendung155 die Liste412 von der Routenvorschaufunktion150 bekommen hat, eine Vorschau der Route dem Endbenutzer bereitgestellt werden. Wenn die Manageranwendung155 so konfiguriert ist, dass sie die Straßennamen als Teil der Routenvorschaufunktion enthält, dann erhält sie die Namen durch Aufrufen einer Funktion550 (nachfolgend als die "Namenzugriffs"-Funktion550 bezeichnet, die auf den tatsächlichen Text der Straßennamen aus den Navigationsmerkmalsnamensdaten246 , denen die Namen-ID gegeben ist, zugreifen kann. In einer Ausführung ist die Namenzugriffsfunktion550 Teil einer Schnittstellenebene151 (in2 gezeigt). In einer vorliegenden Ausführung kann die Namenzugriffsfunktion550 eine Liste akzeptieren, die mehrere Namen-IDs enthält. Die Funktion550 ordnet dann Namen-IDs in der von der Manageranwendung155 erhaltenen Liste um, sodass sie auf die mit den Namen-IDs identifizierten Namensaufzeichnungen262 effizient zugreifen kann. Der Betrieb der Funktion550 wird in Verbindung mit16 beschrieben. - In Bezug auf
16 extrahiert die Manageranwendung155 die Namen-IDs aus der ihr bereitgestellten Liste412 durch die Routenvorschaufunktion150 und gibt die Namen-IDs in einer Liste554 zur Namenzugriffsfunktion550 . Die Namenzugriffsfunktion550 erhält die Liste554 der Namen-IDs von der Manageranwendung155 (Schritt564 ). Die Namen-IDs in der Liste554 haben die gleiche Reihenfolge, in der sie in der Liste412 auftreten, die die Manageranwendung155 von der Routenvorschaufunktion150 erhält. Die Namenzugriffsfunktion550 ordnet diese Namen-IDs um, um den Zeitaufwand zu minimieren, der erforderlich ist, um auf die Navigierbarkeitsmerkmalnamensaufzeichnungen262 zuzugreifen, die in der Liste554 durch die IDs referenziert sind (Schritt568 ). Z.B. kann die Namenzugriffs550 die IDs in der Liste554 umordnen, sodass sie auf alle Navigierbarkeitsmerkmalnamensaufzeichnungen in der Reihenfolge zugreift, in der sie in den Navigierbarkeitsmerkmalsdaten246 auftreten. In einer Ausführung sind die Navigierbarkeitsmerkmaldatenaufzeichnungen in der Reihenfolge durch die Navigierbarkeitsmerkmalsdatenaufzeichnung-ID gespeichert (262(1) in7 ). In einer Ausführung sind die Navigierbarkeitsmerkmals-IDs262(1) den Navigierbarkeitsmerkmalsnamensdatenaufzeichnungen262 in alphabetischer Reihenfolge zugeordnet. Somit ordnet, in der in16 gezeigten Ausführung, die Namenzugriffsfunktion550 die Namen-IDs (die Referenzen auf die Navigationsmerkmalsnamensaufzeichnungen262 ) sind in der Liste554 numerisch um (z.B. von der kleinsten zur größten). Dies führt zur Anordnung der Namen-IDs in der Reihenfolge, sodass die durch die Referenzen referenzierten Navigationsmerkmalsnamensdatenaufzeichnungen in alphabetischer Reihenfolge vorliegen. Auch dies führt zur Anordnung der IDs in der Reihenfolge, sodass auf die durch die IDs referenzierten Navigationsmerkmaldatenaufzeichnungen in der Reihenfolge zugegriffen wird, in der sie in der Datenbank162 und auf dem Medium164 gespeichert sind. - In alternativen Ausführungen braucht die Reihenfolge der Navigationsmerkmaldatenaufzeichnungen
262 nicht durch die in der Liste554 enthaltenen IDs impliziert werden. Wenn dies der Fall ist, kann sich die Namenzugriffsfunktion550 auf einen Kreuzreferenzindex beziehen (wie etwa einen der in5 gezeigten Indizes254 ), um die Medienreihenfolge der Navigationsmerkmalnamendatenaufzeichnungen aus den Daten in den IDs zu erhalten, die in der Liste554 enthalten sind. - Noch immer in Bezug auf
16 werden, nachdem die IDs von der Liste554 umgeordnet sind, die Navigationsmerkmalnamendatenaufzeichnungen262 von der geographischen Datenbank162 abgefragt und erhalten (Schritt572 ). Beim Erfassen der Navigationsmerkmalnamendatenaufzeichnungen262 wird zumindest die Namensinformation (262(2) in7 ) von jeder Aufzeichnung262 erhalten. Da die Navigationsmerkmalnamen262(2) aus der geographischen Daten162 erhalten werden, werden die Navigationsmerkmalnamen in eine Liste eingegeben, die der Reihenfolge entspricht, die durch die Liste554 spezifiziert ist, die von der Manageranwendung empfangen ist (Schritt576 ). - Nachdem die Namenzugriffsfunktion
550 alle Navigationsmerkmalnamen von der geographischen Datenbank162 erhalten hat, werden die Navigierbarkeitsmerkmalsnamen in einer Liste582 bereitgestellt, die die Ausgabe der Namenzugriffsfunktion550 bildet. Die Liste582 wird durch die Namenzugriffsfunktion558 zur Manageranwendung155 zurückgegeben. Die Liste582 der Navigierbarkeitsmerkmalsnamen, die zur Manageranwendung155 zurückgekehrt ist, kann durch Programme in der Manageranwendung155 weiter verarbeitet werden, um für eine Vorschau der Lösungsroute bereitzustellen. Die Vorschau der Lösungsroute kann dem Endbenutzer über die Benutzerschnittstelle131 in der Form hörbarer Anweisungen, visueller Textanweisungen, visueller graphischer Anweisungen oder beliebigen Kombinationen dieser oder anderer Typen von Informationspräsentation präsentiert werden. Unter Verwendung der Liste582 von Navigierbarkeitsmerkmalsnamen in der Ausgabe von der Namenzugriffsfunktion155 können die Namen der Straßen in der Lösungsroute dem Endbenutzer in der Routenvorschau rasch bereitgestellt werden. In einer Ausführung präsentiert die Routenvorschau dem Endbenutzer die Straßennamen in der Lösungsroute zusammen mit zusätzlicher Information, wie etwa Kurs, Drehwinkel, eine Anzeige davon, ob die Lösungsroute eine Straße mit kontrolliertem Zugang enthält, spezielle Verkehrserläuterung, einen Kreisverkehr, eine Fähre usw. Die Routenvorschau kann dem Endbenutzer sofort oder bald, nachdem die Routenberechnungsfunktion142 die Lösungsroute berechnet hat, bereitgestellt werden. Bevorzugt wird die Routenvorschau bereitgestellt, bevor der Fahrer die berechnete Route befährt. - Die Routenvorschau enthält keine detaillierten Manöveranweisungen darüber, wie die Lösungsroute zu befahren ist. Wie oben erwähnt, werden detaillierte Manöveranweisungen durch andere Funktionen
151 in der Routenführungsanwendung144 bereitgestellt. Jedoch liefert die Liste von Straßen, Kurvenwinkel, Hinweise auf Straßen mit kontrolliertem Zugang etc. in der durch die Routenvorschaufunktion150 erzeugten Zusammenfassung eine wertvolle Information für den Endbenutzer. Es ist ein Vorteil der Routenvorschaufunktion, dass hier nur die Namen bestimmter Straßen in der Lösungsroute bereitgestellt werden und nicht die detaillierten Manöveranweisungen. Indem nur bestimmte Namen bereitgestellt werden, wird der Endbenutzer über die Lösungsroute mit ausreichendem Detaillierungsniveau informiert, das ausreicht, um die Gesamtorganisation der Lösungsroute zu verstehen, ohne zu viel Information über spezifische Manöver zu geben, die entlang dem Weg erforderlich sind. - Indem eine Liste von Straßennamen dem Endbenutzer in der Routenvorschau vor der Einfahrt auf die berechnete Route bereitgestellt wird, bekommt der Endbenutzer eine Chance, die berechnete Route zurückzuweisen und gegebenenfalls eine Berechnung einer alternativen Route anzufordern. Z.B. könnte der Endbenutzer wissen, dass ein Teil der Lösungsroute langsamen Verkehr hat. Indem somit der Endbenutzer eine Vorschau der Lösungsroute in der Form einer Liste von Straßen erhält, die in der Lösungsroute enthalten sind, kann der Endbenutzer so früh wie möglich entscheiden, ob er die Lösungsroute akzeptiert.
- III. ALTERNATIVE AUSFÜHRUNGEN
- A. Erste alternative Ausführung
- In der oben beschriebenen Ausführung enthält jede Straßensegmentdatenaufzeichnung
258 in den Routenbildungsdaten236 , die eine Straße repräsentieren, auf die durch einen Namen auf einem Straßenschild Bezug genommen wird, zumindest eine Referenz-ID (258(6) in6 ) zu einer Navigierbarkeitsmerkmaldatenaufzeichnung262 , die den Textstrang des Namens enthält. Dies erlaubt, dass eine Liste von Referenzen zu den Namen der Straßen in der Lösungsroute gebildet wird, wenn die Lösungsroute berechnet wird. In einer ersten alternativen Ausführung enthält jede Straßensegmentdatenaufzeichnung in den Routenbildungsdaten236 , die eine Straße repräsentiert, auf die sich ein Straßenschildname bezieht, den echten Text des Namens als Attribut der Straßensegmentdatenaufzeichnung, anstelle nur einer Referenz zu dem Namen.17 zeigt Komponenten von einer Straßensegmentdatenentität gemäß dieser ersten alternativen Ausführung. - In
17 sind einige der Komponenten einer Straßensegmentdatenentität658 gezeigt. Die Komponenten der Straßensegmentdatenentität658 sind ähnlich jenen, die in6 gezeigt sind. Die Komponenten der Straßensegmentdatenaufzeichnung658 in17 enthalten eine Segment-ID658(1) , ein Richtungsbeschränkungsattribut658(2) , ein Geschwindigkeitsbegrenzungs- oder Kategorieattribut658(3) , ein Klassifikationsattribut658(4) , ein Rangattribut658(5) , Endpunkte658(7) usw. Diese Komponenten der Straßensegmentdatenentität658 , die in17 gezeigt sind, können zu jenen entsprechenden Komponenten, die in Verbindung mit6 beschrieben sind, ähnlich oder identisch sein. - Die in
17 gezeigte Straßensegmentdatenentität658 enthält ein oder mehrere Namen-auf-Straßenschild-Attribute658(6) . Die Namen-auf-Straßenschild-Attribute658(6) enthalten den echten Textstrang der Namen, auf die sich das repräsentierte Straßensegment bezieht, durch einen oder mehrere Straßenschilder, die sich entlang dem angegebenen Straßensegment befinden. Z.B. enthält eine Straßensegmentdatenaufzeichnung658 , die einen Abschnitt der Straße namens "Higgins" repräsentiert, als Komponente ein Name-auf-Straßenschild-Attribut658(6) , das den Textstrang "Higgins" enthält. In der in17 gezeigten Ausführung enthält die Straßensegmentdatenaufzeichnung658 keine Referenz zu Navigierbarkeitsmerkmalsnamensdaten246 . - Die in
17 gezeigte Straßensegmentdatenaufzeichnung658 wird ähnlich der Ausführung der in6 gezeigten Straßensegmentdatenaufzeichnung258 verwendet. Die in17 gezeigte Straßensegmentdatenaufzeichnung658 enthält die Datenkomponenten, die zur Routenberechnung erforderlich sind. - Die in
17 gezeigte Straßensegmentdatenaufzeichnung658 kann von der Routenberechnungsanwendung142 (in den2 und11 gezeigt) benutzt werden, um eine Route zu berechnen. Die Routenberechnungsanwendung142 wertet Straßensegmente für einen potenziellen Einschluss in einer Lösungsroute aus. Wenn Straßensegmente zum Einschluss in eine Lösungsroute identifiziert sind, werden die Namen auf Straßenschilddaten258(6) für jedes repräsentierte Straßensegment, das zum Einschluss in die Lösungsroute identifiziert ist, in einer temporären Liste zusammen mit dem oder den Namen des repräsentierten Straßensegments gespeichert. Nachdem die Lösungsroute bestimmt ist, enthält diese temporäre Liste die Namen aller Straßensegmente, die die Lösungsroute bilden. Diese Liste von Straßennamen kann dazu benutzt werden, dem Endbenutzer des Navigationssystems ein Routenvorschaumerkmal bereitzustellen. Gemäß dieser Ausführung ist die separate Namenzugriffsfunktion550 (in16 gezeigt) nicht erforderlich, um separat auf die Navigierbarkeitsmerkmalsdaten246 zuzugreifen, um die Namen der Straßensegmente zu erhalten, die in der Routenvorschauliste enthalten sind, nachdem die Liste bestimmt ist. Stattdessen kann der echte Text der Namen aller Straßensegmente in der Vorschauliste in der Ausgabe der Routenvorschaufunktion enthalten sein. - Obwohl jede Straßensegmentdatenaufzeichnung
658 , die ein Straßensegment repräsentiert, auf das sich ein Name auf einem Straßenschild bezieht, den Text des Namens als Attribut658(6) enthält, ist der Name der Straße auch in der Navigierbarkeitsmerkmalsnamensdatenaufzeichnung262 (in7 ) enthalten, die in den Navigierbarkeitsmerkmalsnamensdaten246 (in5 ) enthalten sind. Durch Einschluss des Straßennamens in die Navigierbarkeitsmerkmalsnamensdaten262 kann der Name durch andere Funktionen in dem Programm118 referenziert werden. Somit ist gemäß dieser alternativen Ausführung der Name der Straße in zumindest zwei Orten in der geographischen Datenbank162 enthalten. Obwohl diese Datenverdopplung die Gesamtgröße der geographischen Datenbank162 erhöhen könnte, können bestimmte Funktionen (wie etwa die Routenvorschaufunktion) rasch durchgeführt werden. - B. Zweite alternative Ausführung
- Eine zweite alternative Ausführung wird in Verbindung mit
18 beschrieben.18 ist ein Diagramm, das einige der Daten darstellt, die in einem Paket720 von Routenbildungsdaten236 enthalten sind. Das in18 gezeigte Paket720 kann ähnlich den Paketen320 sein, die oben in Verbindung mit9 beschrieben sind. Das Paket720 der Routenbildungsdaten236 in18 ist eines einer Mehrzahl von Paketen von Routenbildungsdaten236 , die jeweils eine Struktur haben können, die dem Paket270 ähnlich oder hierzu identisch ist. - Wie die Pakete
320 der Routenbildungsdaten236 , die in Verbindung mit der ersten Ausführung beschrieben sind, enthält das in18 gezeigte Paket720 von Routenbildungsdaten eine Mehrzahl von Straßensegmentdatenaufzeichnungen758 . Jede der Straßensegmentdatenaufzeichnungen758 kann ähnlich den oben beschriebenen Straßensegmentaufzeichnungen258 sein. Jede der Straßensegmentdatenaufzeichnungen758 in dem Paket720 repräsentiert ein Straßensegment und enthält navigationsbezogene Attribute (in der18 nicht gezeigt), die von der Routenberechnungsanwendung142 (in2 ) verwendet werden können, wenn diese eine Route berechnet. - Gemäß dieser Ausführung enthält jede der Straßensegmentdatenaufzeichnungen
758 , die ein Straßensegment repräsentieren, das durch einen Namen auf einem Straßenschild bekannt ist, eine oder mehrere Referenzen758(6) . Jede Referenz758(6) zeigt auf Daten, die den Namen angeben, unter denen das repräsentierte Straßensegment durch das Zeichen entlang dem repräsentierten Straßensegment referenziert wird. Die Referenz758(6) zeigt auf einen Textstrang, der sich in den Routenbildungsdaten236 befindet. Insbesondere zeigt die Referenz758(6) auf einen Eintrag in einem Datenabschnitt766 , der sich in dem gleichen Paket720 der Routenbildungsdaten236 wie die Straßensegmentaufzeichnung758 befindet, die die Referenz758(6) enthält. - Wie oben erwähnt, enthält ein Paket typischerweise viele Straßensegmentdatenaufzeichnungen. Innerhalb eines Pakets können mehrere Straßensegmentdatenaufzeichnungen
758 separate Abschnitte derselben genannten Straße repräsentieren. Gemäß der Ausführung von18 kann sich jede Straßensegmentaufzeichnung758 innerhalb eines Pakets, das einen separaten Abschnitt derselben benannten Straße repräsentiert, auf denselben Eintrag in dem Abschnitt der Daten766 beziehen, die sich in diesem Paket720 befinden. - Die Ausführung von
18 kann von einem Navigationssystem benutzt werden, um ein Routenvorschaumerkmal bereitzustellen. Mit der Ausführung von18 berechnet die Routenberechnungsfunktion142 eine Route mittels der Routenbildungsdaten236 . Für jedes Straßensegment in einer Lösungsroute speichert die Routenberechnungsfunktion142 auch den Namen auf einem Straßenschildtext766 , worauf sich die Straßensegmentdatenaufzeichnung bezieht, die das Straßensegment repräsentiert. Der Name-auf-Straßenschild-Text kann in der Liste gespeichert werden, der die Ausgabe der Routenberechnungsfunktion bildet. Die echten Namen der Straßensegmente können während des Routenberechnungsprozesses in die Liste eingebaut werden, weil die Name-auf-Straßenschild-Daten (d.h. in dem Abschnitt766 ) desselben Datenpakets zur Verfügung steht, das die Routendatenaufzeichnung enthält, auf die während der Routenberechnung zugegriffen wird. Wenn die Lösungsroute berechnet worden ist, enthält die Liste die Namen aller Straßensegmente, die in der Lösungsroute enthalten sind. In der Ausführung von18 ist es nicht erforderlich, auf Datenaufzeichnungen in den Navigierbarkeitsmerkmalsnamensdaten162 separat zuzugreifen, um alle echten Namen der Straßen in der Lösungsroute zu erhalten. - Ein Vorteil dieser Ausführung ist, dass der Name jedes Straßensegments rasch erhalten werden kann, wenn eine Route durch die Routenberechnungsfunktion
142 berechnet wird. Da die Routenberechnungsfunktion auf das Paket von Routenbildungsdaten720 zugreift, um navigationsbezogene Merkmale des repräsentierten Straßensegments zu erhalten, durch Einbau des Namens der Straße in das Paket von Routenbildungsdaten, erlaubt dies, dass die Liste der Straßennamen in der Lösungsroute rasch entwickelt werden. - Wie in der zuvor beschriebenen Ausführung wird der Name jeder Straße auch durch eine Navigierbarkeitsmerkmalsnamensdatenaufzeichnung
262 (in7 ) repräsentiert, die in dem Navigierbarkeitsmerkmalsnamensdaten246 (in5 ) enthalten sind. Somit sind, gemäß dieser alternativen Ausführung, die Namen einiger Straßen in zumindest zwei Stellen in der geographischen Datenbank162 enthalten. Obwohl diese Datenverdopplung die Gesamtgröße der geographischen Datenbank162 vergrößern könnte, können bestimmte Funktionen (wie etwa die Routenvorschaufunktion) rasch durchgeführt werden. - C. Andere Alternativen
- In einigen der oben beschriebenen Ausführungen sind die durch die Routenvorschaufunktion bereitgestellten Namen jene Namen, mit denen Straßen durch die Schilder entlang den Straßen bezeichnet sind. Dies dient dazu, in die Routenvorschaufunktion jene Namen einzubauen, unter denen die Straßen am häufigsten bekannt sind. Der durch die Routenvorschaufunktion bereitgestellte Name einer Straße braucht nicht ein Name auf einem Straßenschild sein, sondern irgend ein Name, unter dem die Straße bekannt ist, bevorzugt der am meisten verwendete Name.
- In den oben beschriebenen Ausführungen wurden die Navigationsanwendungen in Verbindung mit Navigationssystemen beschrieben, wie etwa eingebauten Fahrzeugnavigationssystemen. Es versteht sich, dass die Ausführungen auf verschiedenen Plattformen und/oder Umgebungen implementiert werden können, einschließlich Personal Computern, Personal Digital Assistants, Netzwerkumgebungen, Internet, Systemen auf Telefonbasis usw.
- Die vorstehende detaillierte Beschreibung soll illustrativ und nicht einschränkend verstanden werden.
Claims (19)
- Verfahren zum Bereitstellen einer durch ein Navigationsgerät (
142 ) berechneten Vorschauroute, worin das Verfahren umfasst: Berechnen einer Lösungsroute (400 ) zwischen einem Ursprung und einem Ziel unter Verwendung einer geographischen Datenbank (140 ), worin die Lösungsroute (400 ) durch eine erste Liste (410 ) von Datenentitäten (258 ) aus der geographischen Datenbank (140 ) repräsentiert wird, worin die Datenentitäten (258 ) in der ersten Liste (410 ) Straßenabschnitte (222(1) ,222(2) ) repräsentieren, die eine durchgehende legal gültige Route zwischen dem Ursprung und dem Ziel bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst: wenn die Lösungsroute (400 ) berechnet wird, Speichern einer Indikation (258(6) ) eines Namens (262(2) ), unter dem jeder in der ersten Liste (410 ) repräsentierte Straßenabschnitt bekannt ist. - Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst: einem Verwender des Navigationsgeräts (
142 ) eine Vorschau der Lösungsroute (400 ) zu liefern, worin die Vorschau Namen (262(2) ) enthält, unter denen die Straßen in der Lösungsroute (400 ) bekannt sind. - Verfahren nach Anspruch 1, worin die Indikation (
258(6) ) eine Referenz zu einem Abschnitt (246 ) der geographischen Datenbank (140 ) ist, der Namen geographischer Merkmale enthält. - Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Schritte umfasst: Auswerten der Datenentitäten (
258 ), die in der Lösungsroute (400 ) enthalten sind; Bilden von Routenvorschaudatenstrukturen (413 ) beruhend auf dem Auswertungsschritt, worin die Routenvorschaudatenstrukturen (413 ) Indikationen (258(6) ) der Namen enthalten, unter denen Straßen in der Lösungsroute (400 ) bekannt sind; und Verwenden der Routenvorschaudatenstrukturen (413 ), um einem Verwender des Navigationsgeräts (442 ) eine Vorschau der Lösungsroute (400 ) zu liefern. - Verfahren nach Anspruch 4, das ferner den Schritt umfasst: vor der Verwendung der Routenvorschaudatenstrukturen (
413 ), um dem Verwender eine Vorschau der Lösungsroute (400 ) zu liefern, Erhalten des Namens der Straße, der jeder der in den Routenvorschaudatenstrukturen (413 ) enthaltenen Indikationen (258(6) ) zugeordnet ist, aus der geographischen Datenbank (140 ). - Verfahren nach Anspruch 5, das ferner den Schritt umfasst: vor dem Erhalt des Namens der Straße, der jeder der in den Routenvorschaudatenstrukturen (
413 ) enthaltenen Indikationen (258(6) ) zugeordnet ist, aus der geographischen Datenbank (140 ), Umordnen der Indikationen (258(6) ). - Verfahren nach Anspruch 6, worin der Schritt des Umordnens die Indikationen (
258(6) ) gemäß der Reihenfolge anordnet, in der die Datenaufzeichnungen, auf die sich Indikationen beziehen, auf einem Medium (164 ) gespeichert sind. - Verfahren nach Anspruch 6, worin der Schritt des Umordnens die Indikationen (
258(6) ) in numerischer Reihenfolge anordnet. - Verfahren nach Anspruch 6, worin der Schritt des Umordnens die Indikationen (
258(6) ) derart anordnet, dass die Namen in alphabetischer Reihenfolge erhalten werden. - Verfahren nach Anspruch 6, worin der Schritt des Erhalts des Namens der Straße, der jeder der in der Routenvorschaudatenstruktur (
413 ) enthaltenen Indikationen (258(6) ) zugeordnet ist, gemäß einer durch den Umordnungsschritt gebildeten Reihenfolge durchgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 4, worin der Auswertungsschritt umfasst: wenn eine Namensänderung in der Lösungsroute (
400 ) stattfindet, Bilden eines Eintrags für die Vorschau, die die Änderung der Namen beschreibt. - Verfahren nach Anspruch 4, worin der Auswertungsschritt umfasst: wenn eine Straße mit kontrolliertem Zugang in die Lösungsroute (
400 ) eingegeben wird, Bilden eines Eintrags für die Vorschau, der anzeigt, dass eine Straße mit kontrolliertem Zugang eingegeben wird. - Verfahren nach Anspruch 4, worin der Auswertungsschritt umfasst: wenn in die Lösungsroute (
400 ) ein Kreisverkehr eingegeben wird, Bilden eines Eintrags für die Vorschau, der anzeigt, dass ein Kreisverkehr eingegeben wird. - Verfahren nach Anspruch 3, worin der Abschnitt (
246 ) der geographischen Datenbank (140 ) Datenentitäten (262 ) eines zweiten Typs enthält, die die Namen geographischer Merkmale repräsentieren, worin die Datenentitäten (262 ) des zweiten Typs in der geographischen Datenbank (140 ) alphabetisch organisiert sind. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 14, worin die Datenentitäten, die Straßenabschnitte (
258 ) repräsentieren, in der geographischen Datenbank (140 ) räumlich organisiert sind. - Verfahren nach Anspruch 3, worin die geographische Datenbank (
140 ) Datenentitäten (258(10) ) eines dritten Typs umfasst, worin jeder navigierbare Straßenabschnitt durch zumindest eine separate Datenentität (258(10) ) des dritten Typs repräsentiert wird, und worin jede Datenentität (258(10) ) des dritten Typs Erläuterungsattribute des hierdurch repräsentierten Straßenabschnitts enthält. - Verfahren nach Anspruch 1, worin die Datenbank (
140 ) auf einem computerlesbaren physikalischen Speichermedium (164 ) gespeichert ist. - Computerprogramm, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche ausführt.
- Vorrichtung mit Mitteln, die dazu ausgelegt sind, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 auszuführen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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