WO2000023766A1 - Navigationssystem und navigationsdatenträger - Google Patents

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Anton Mindl
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
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    • G01C21/3608—Destination input or retrieval using speech input, e.g. using speech recognition
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    • G10L15/26—Speech to text systems
    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track

Definitions

  • the invention relates to a navigation system and a method for its operation with a navigation computer, a data carrier reading device and a navigation data carrier, navigation data stored on the navigation data carrier of possible destinations being readable by means of the data carrier reading device and being readable into a working memory of the navigation computer, according to the respective preamble of claims 1 and 4.
  • the invention further relates to a navigation data carrier with navigation data stored thereon and a method for its creation, according to the respective preamble of claims 7 and 10.
  • navigation systems in means of transportation guide a driver of the means of transportation quickly, easily and safely from a current location to a desired destination, without the driver of the means of transportation having to laboriously plan a route and acquire corresponding map material.
  • Corresponding navigation data for example based on maps, maps or street maps, are stored in the navigation system, for example on CD-ROM.
  • the navigation device uses, for example, GPS (Global Positioning System) to determine a current location and to calculate corresponding navigation instructions that lead to a predetermined destination.
  • the navigation data preferably contain data about roads and paths for motor vehicles.
  • the navigation system can take over its task and calculate a route from the location to the destination, it is necessary for a user to enter the desired destination and, if necessary, the current location for navigation devices without GPS. This is done, for example, via a voice control system. With such voice-operated navigation using spelling is a sogn. List matching necessary. This is a comparison of a letter hypothesis of a speech recognizer with possible destinations, such as cities, street names or special destinations in the list of possible destinations. For list matching, data from the voice control system, the aforementioned hypotheses, and a list of possible destinations, which is stored as input data on a navigation CD-ROM, for example, are used.
  • This task is performed by a navigation system from the above.
  • Species with the features characterized in claim 1 by a method for its operation the above.
  • Species with the features characterized in claim 4 by a navigation data carrier of the above.
  • the navigation data carrier is designed in such a way that the navigation data are stored thereon in a sequential form that can be read out in a reading process.
  • the navigation data are read out sequentially from the navigation data carrier in a single reading process and read into the working memory of the navigation computer.
  • This has the advantage that the navigation data can be read out completely in succession and without the need to reposition a reading head of the data carrier reading device, so that there is a particularly short transfer time of the navigation data from the navigation data carrier into the main memory of the navigation computer.
  • This makes it possible to integrate a voice control system in a navigation system in which the navigation data for voice recognition are only temporarily stored in the main memory and this main memory is otherwise available for other tasks or processes of the navigation system. This saves a considerable amount of working memory, which results in a cheaper navigation system.
  • a further time saving in the transfer of the navigation data from the navigation data carrier into the main memory of the navigation computer is achieved in that the navigation data are stored in compressed form on the navigation data carrier.
  • the data carrier reading device is a CD-ROM drive and the data carrier is a navigation CD-ROM.
  • a navigation data carrier which is in particular a navigation CD-ROM, is characterized in that the navigation data are stored sequentially on the navigation data carrier in such a way that the navigation data can be read out sequentially in a single reading operation.
  • a method for describing the aforementioned navigation data carrier is characterized in that the navigation data are stored sequentially in immediate succession on the navigation data carrier.
  • the invention is based on the knowledge that the storage of data on a CD-ROM by means of an index list pursues the goal of being able to set up the data on the CD-ROM with a read head of a CD-ROM drive and also be able to read out a desired extract of data on the CD-ROM without having to read all the data previously stored on the CD-ROM track.
  • this is not necessary for the use of a navigation CD-ROM in a navigation system with a voice control system, since the entire content of the navigation CD-ROM has to be temporarily read into the main memory of the navigation system computer for speech recognition.
  • this shows a schematic block diagram of a navigation system according to the invention with a navigation data carrier according to the invention.
  • the single figure shows a preferred embodiment of a navigation system 100 according to the invention with a navigation computer 10, an audio component 12, such as a radio or a cassette player, a CD-ROM drive 14, a navigation data carrier 200 in the form of a navigation CD-ROM and a voice control system 16.
  • the navigation computer 10 receives corresponding data from voice inputs from the voice control system, which data are compared with the navigation data loaded from the navigation CD-ROM 200 into a working memory (not shown). If there is a match, a corresponding destination and possibly a location are stored as recognized and the navigation computer 10 removes the previously loaded navigation data from the navigation CD-ROM 200 from its working memory and uses the working memory instead for the subsequent route calculation from the location to the recognized destination .
  • the navigation computer 10 gives corresponding navigation instructions to a user of the navigation system 100 on a display 18 of the navigation system 100.
  • the navigation data such as city and street names, are stored on the navigation CD-ROM 200 on the track 20 in compressed form and sequentially in direct succession. As a result, they can be placed and repositioned by the CD-ROM drive 14 directly in succession in a single reading operation without a reading head 22 without the aid of an index table. need to be read out. Since the navigation data are already compressed, they no longer have to be converted into a format necessary for list matching, but can be written directly into the main memory of the navigation computer.
  • the data for list matching are compressed, for example, using a data compression algorithm. These compressed data are stored on the navigation CD-ROM in sequential order, so that the reading process can be carried out without repositioning the reading head of the CD-ROM drive. This makes it possible to transfer this data in a minimal time for data transfer.
  • the CD-ROM drive 14 is shown in the single FIG. Only as an example as a separate, additional component. Alternatively, the CD-ROM drive 14 can also be integrated in the audio component 12.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Navigationssystem (100) mit einem Navigationsrechner (10), einem Datenträgerlesegerät (14) und einem Navigationsdatenträger (200), wobei auf dem Navigationsdatenträger (200) gespeicherte Navigationsdaten möglicher Ziele mittels des Datenträgerlesegeräts (14) auslesbar und in einen Arbeitsspeicher des Navigationsrechners (10) einlesbar sind. Hierbei ist der Navigationsdatenträger (200) derart ausgebildet, dass die Navigationsdaten auf diesem sequentiell, in einem Lesevorgang auslesbarer Form abgespeichert sind.

Description

NAVIGATIONSSYSTEM UND NAVIGATIONSDATENTRÄGER
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Navigationssystem und ein Verfahren zu dessen Betrieb mit einem Navigationsrechner, einem Datenträgeriesegerät und einem Navigationsdatenträger, wobei auf dem Navigationsdatenträger gespeicherte Navigationsdaten möglicher Ziele mittels des Datenträgerlesegerät auslesbar und in einen Arbeitsspeicher des Navigationsrechners einlesbar sind, gemäß dem jeweiligen Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4. Die Erfindung betrifft ferner einen Navigationsdatenträger mit auf diesem gespeicherten Navigationsdaten sowie ein Verfahren zu dessen Erstel- lung, gemäß dem jeweiligen Oberbegriff der Ansprüche 7 und 10.
Stand der Technik
In Fortbewegungsmitteln, wie beispielsweise Kraftfahrzeugen, Flugzeugen oder Schiffen, fest installierte Navigationssysteme leiten einen Führer des Fortbewegungsmittels schnell, einfach und sicher von einem aktuellen Standort zu einem gewünschten Zielort, ohne dass der Führer des Fortbewegungsmittels vorher aufwendig eine Route planen und entsprechendes Kartenmaterial erwerben muss. Hierzu liegen entsprechende, beispielsweise auf Karten, Landkarten oder Straßenkarten basierende, Navi- gationsdaten in dem Navigationssystem beispielsweise auf CD-ROM gespeichert vor. Das Navigationsgerät nutzt beispielsweise GPS (Global Po- sitioning System) um einen momentanen Standort festzustellen und entsprechende Navigationsanweisungen zu berechnen, welche zu einem vorbestimmten Ziel führen. Die Navigationsdaten beinhalten dabei vor- zugsweise Daten über Straßen und Wege für Kraftfahrzeuge. Bevor jedoch das Navigationssystem seine Aufgabe übernehmen und eine Route vom Standort zum Zielort berechnen kann, ist es notwendig, dass ein Benutzer den gewünschten Zielort und ggf. bei Navigationsge- raten ohne GPS auch den aktuellen Standort eingibt. Dies erfolgt beispielsweise über ein Sprachbediensystem. Bei derartiger sprachbedienter Navigation mittels Buchstabieren ist ein sogn. Listenmatching notwendig. Darunter versteht man einen Vergleich einer Buchstaben-Hypothese eines Spracherkenners mit möglichen Zielen, wie beispielsweise Städte, Stra- ßennamen oder Sonderzielen in der Liste möglicher Ziele. Für das Listenmatching dienen einerseits Daten aus dem Sprachbediensystem, die vorerwähnten Hypothesen, und anderseits eine Liste möglicher Ziele, welche beispielsweise auf einer Navigations-CD-ROM als Eingangsdaten gespeichert ist.
Bei herkömmlichen Spracherkennungssystemen wird die Liste möglicher Ziele in einem Arbeitsspeicher eines Rechners geladen und dort vorgehalten. Dies hat jedoch den Nachteil eines hohen Speicherplatzbedarfes und ist daher sehr unwirtschaftlich, da mit derartigen Spracherkennungs- Systemen ausgestattet Navigationssysteme sehr kostenintensiv und daher auf dem Markt schlecht konkurrenzfähig sind. Es ist daher notwendig, die Daten für den Listenvergleich von der Navigations-CD-ROM in den Arbeitsspeicher des Rechners des Navigationssystems nur zu den Zeitpunkten zu übertragen, zu denen die Liste möglicher Ziele tatsächlich be- nötigt wird. Da jedoch die Daten auf der Navigations-CD-ROM über entsprechende Indexverweise sortiert vorliegen, ist das Auslesen der Daten von der Navigations-CD-ROM sehr zeitaufwendig, da ein Lesekopf eines CD-ROM-Laufwerkes immer wieder zwischen der Indextabelle und den eigentlichen Daten hin- und hergefahren und entsprechend jeweils neu positioniert werden muss. Im Ergebnis kommt es zu langen Transferzeiten der Liste der möglichen Ziele von der Navigations-CD-ROM in den Arbeitsspeicher des Rechners des Navigationssystems.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung. Vorteile Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Navigationssystem, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben desselben, einen verbesserten Navigationsdatenträger der o.g. Art sowie ein verbesserte Verfahren o.g. Art zum Beschreiben eines Navigationsdatenträgers derart zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile beseitigt und ein kostengünstiger Einsatz eines Sprachsteuersystems für ein Navigationssystem erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Navigationssystem der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen, durch ein Verfahren zu dessen Betrieb der o.g. Art mit den in Anspruch 4 gekennzeichneten Merkmalen, durch einen Navigationsdatenträger der o.g. Art mit den in Anspruch 7 gekennzeichneten Merkmalen sowie durch ein Verfahren der o.g. Art zum Beschreiben eines Navigationsdatenträgers mit den in Anspruch 10 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.
Dazu ist es bei einem Navigationssystem erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Navigationsdatenträger derart ausgebildet ist, dass die Navigationsdaten auf diesem in sequentieller, in einem Lesevorgang auslesbarer Form abgespeichert sind.
Ferner ist es bei einem Verfahren zum Betrieb dieses Navigationssystems erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Navigationsdaten von dem Navigationsdatenträger sequentiell in einem einzigen Lesevorgang ausgelesen und in den Arbeitsspeicher des Navigationsrechners eingelesen werden. Dies hat den Vorteil, dass die Navigationsdaten nacheinander und ohne das Erfordernis einer Neupositionierung eines Lesekopfes des Datenträgerlesegerät vollständig auslesbar sind, so dass sich eine besonders kurze Transferzeit der Navigationsdaten von dem Navigationsdatenträger in den Arbeitsspeicher des Navigationsrechners ergibt. Hierdurch ist es möglich, in einem Navigationssystem ein Sprachsteuersystem zu integrieren, in dem die Navigationsdaten für die Spracherkennung nur temporär im Arbeitsspeicher abgelegt sind und ansonsten dieser Arbeitsspeicher für andere Aufgabe bzw. Prozesse des Navigatioπssystems zur Verfügung steht. Somit ist in erheblichem Maß Arbeitsspeicher eingespart, wodurch sich ein kostengünstigeres Navigationssystem ergibt.
Eine weitere Zeiteinsparung bei dem Transfer der Navigationsdaten von dem Navigationsdatenträger in den Arbeitsspeicher des Navigationsrech- ners erzielt man dadurch, dass die Navigationsdaten auf dem Navigationsdatenträger in komprimierter Form gespeichert sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Datenträgerlesegerät ein CD-ROM-Laufwerk und der Datenträger eine Navigations-CD- ROM.
Ein erfindungsgemäßer Navigationsdatenträger der o.g. Art , welcher insbesondere eine Navigations-CD-ROM ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten auf dem Navigationsdatenträger derart se- quentiell abgespeichert sind, dass die Navigationsdaten sequentiell in einem einzigen Lesevorgang auslesbar sind.
Ein Verfahren zum Beschreiben des vorgenannten Navigationsdatenträgers ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Navigations- daten sequentiell unmittelbar aufeinander folgend auf dem Navigationsdatenträger abgespeichert werden.
Dies hat den Vorteil, dass die Daten von einem Datenträgerlesegerät ei- nes Navigationssystems direkt sequentiell ohne Absetzen bzw. neue Positionierung eines Lesekopfes vollständig in einem einzigen Lesevorgang ausgelesen werden können.
Durch eine Kompression der Navigationsdaten vor dem Schreiben auf den Navigationsdatenträger ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass beim Auslesen der Navigationsdaten durch ein Datenträgerlesegerät des Navigationssystem die Navigationsdaten direkt in den Arbeitsspeicher des Navigationsrechners ohne weitere Konvertierung geschrieben werden können. Dies reduziert zusätzlich eine für den Transfer der Navigations- daten von dem Navigationsdatenträger in den Arbeitsspeicher des Navigationsrechners erforderliche Zeit.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass die Abspeicherung von Daten auf einer CD-ROM mittels einer Indexliste das Ziel verfolgt, mit einem Lesekopf eines CD-ROM-Laufwerkes an jeder beliebigen Stelle der Daten auf der CD-ROM aufsetzen zu können und auch einen gewünschten Auszug von Daten auf der CD-ROM auslesen zu können, ohne alle auf der Spur der CD-ROM zuvor gespeicherten Daten lesen zu müssen. Dies ist jedoch für die Anwendung einer Navigations-CD-ROM in einem Navigationssystem mit Sprachsteuersystem nicht erforderlich, da hier für die Spracherkennung ohnehin der gesamte Inhalt der Navigations-CD- ROM temporär in den Arbeitsspeicher des Rechners des Navigationssystem einzulesen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Navigationssystems mit einem erfindungsgemäßen Navigationsdatenträger.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Die einzige Figur zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Navigationssystems 100 mit einem Navigationsrechner 10, einer Audiokomponente 12, wie beispielsweise ein Radio oder ein Kassettenabspielgerät, einem CD-ROM-Laufwerk 14, einem Navigationsdatenträger 200 in Form einer Navigations-CD-ROM sowie einem Sprachsteuersystem 16. Der Navigationsrechner 10 erhält von dem Sprachsteuersystem entsprechende Daten von Spracheingaben, welche mit den aus der Navigations-CD-ROM 200 in einen nicht dargestellten Arbeitsspeicher geladenen Navigationsdaten verglichen werden. Bei Übereinstimmung wird ein entsprechender Zielort und ggf. ein Standort als erkannt abgespeichert und der Navigationsrechner 10 entfernt aus seinem Arbeitsspeicher die zuvor geladenen Navigationsdaten der Navigations-CD-ROM 200 und nutzt den Arbeitsspeicher statt dessen für die nachfolgende Routen- berechnung vom Standort zum erkannten Zielort. Auf einem Display 18 des Navigationssystems 100 gibt der Navigationsrechner 10 entsprechende Navigationsanweisungen an einen Benutzer des Navigationssystems 100.
Die Navigationsdaten, wie beispielsweise Städte- und Straßennamen, sind in komprimierter Form und sequentiell direkt aufeinander folgend auf der Navigations-CD-ROM 200 auf der Spur 20 abgespeichert. Dadurch können diese von dem CD-ROM-Laufwerk 14 ohne Zuhilfenahme einer Indextabelle direkt aufeinander folgend in einem einzigen Lesevorgang ohne einen Lesekopf 22 auch nur einmal abzusetzen und neu positionie- ren zu müssen ausgelesen werden. Da die Navigationsdaten bereits komprimiert sind müssen diese auch nicht mehr in ein für ein Listenmatching notwendiges Format konvertiert werden sondern können direkt in den Arbeitsspeicher des Navigationsrechner hinein geschrieben werden.
Im Ergebnis wird ein deutlich kürzerer Zeitraum für den Transfer der Navigationsdaten von der Navigations-CD-ROM 200 in den Arbeitsspeicher des Navigationsrechners benötigt, wodurch der kostengünstige Einsatz eines Sprachbediensystems in einem Navigationssystem möglich wird. Statt nämlich einen Arbeitsspeicher für die vollständigen Navigationsdaten vorsehen zu müssen, welcher ansonsten ungenutzt bleiben würde, können die Navigationsdaten schnell temporär in den Arbeitsspeicher des Navigationsrechners eingelesen und nach der Spracherkennung wieder gelöscht werden. Ein permanentes Abspeichern der Navigationsdaten im Arbeitsspeicher des Navigationsrechners ist somit nicht mehr erforderlich, wodurch bei der Implementation eines Sprachsteuersystems erheblich Speicherplatz eingespart wird.
Die Daten für das Listenmatching werden beispielsweise mittels eines Datenkompressionsalgorithmus komprimiert. Diese komprimierten Daten werden auf der Navigations-CD-ROM in sequentieller Folge abgelegt, so dass der Lesevorgang ohne neue Positionierung des Lesekopfes des CD- ROM-Laufwerkes erfolgen kann. Damit besteht die Möglichkeit diese Daten in einer für den Datentransfer minimalen Zeit zu übertragen.
Das CD-ROM-Laufwerk 14 ist in der einzigen Fig. lediglich beispielhaft als abgesetzte, zusätzliche Komponente dargestellt. Alternativ kann das CD- ROM-Laufwerk 14 auch in die Audiokomponente 12 integriert sein.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Navigationssystem (100) mit einem Navigationsrechner (10), einem Datenträgerlesegerät (14) und einem Navigationsdatenträger (200), wobei auf dem Navigationsdatenträger (200) gespeicherte Navigationsdaten möglicher Ziele mittels des Datenträgerlesegerät (14) auslesbar und in einen Arbeitsspeicher des Navigationsrechners
(10) einlesbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Navigationsdatenträger (200) derart ausgebildet ist, dass die
Navigationsdaten auf diesem in sequentieller, in einem Lesevor- gang auslesbarer Form abgespeichert sind.
2. Navigationssystem (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten auf dem Navigationsdatenträger (200) in komprimierter Form gespeichert sind.
3. Navigationssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenträgerlesegerät (14) ein CD-ROM-Laufwerk und der Na- vigationsdatenträger (200) eine Navigations-CD-ROM ist.
4. Verfahren zum Betreiben eines Navigationssystems mit einem Navigationsrechner, einem Datenträgeriesegerät und einem Navigationsdatenträger, wobei auf dem Navigationsdatenträger gespei- cherte Navigationsdaten möglicher Ziele mittels des Datenträgerle- segerät ausgelesen und in einen Arbeitsspeicher des Navigationsrechners übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten von dem Navigationsdatenträger sequentiell in einem einzigen Lesevorgang ausgelesen und in den Arbeitsspeicher des Navigationsrechners eingelesen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten auf dem Navigationsdatenträger in komprimierter Form gespeichert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Datenträgerlesegerät ein CD-ROM-Laufwerk und als Datenträger eine Navigations-CD-ROM verwendet wird.
7. Navigationsdatenträger (200) mit auf diesem gespeicherten Navigationsdaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten auf dem Navigationsdatenträger (200) derart sequentiell abgespeichert sind, dass die Navigationsdaten sequentiell in einem einzigen Lesevorgang auslesbar sind.
8. Navigationsdatenträger (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Navigations-CD-ROM ist.
9. Navigationsdatenträger (200) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten auf dem Navigationsdatenträger (200) komprimiert abgespeichert sind.
10. Verfahren zum Beschreiben eines Navigationsdatenträgers mit Na- vigationsdaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten sequentiell unmittelbar aufeinander folgend auf dem Navigationsdatenträger abgespeichert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Navigationsdatenträger eine Navigations-CD-ROM ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten vor dem Schreiben auf den Navigationsdatenträger komprimiert werden.
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