EP3384242A1 - System und verfahren zur indoor - navigation - Google Patents

System und verfahren zur indoor - navigation

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Publication number
EP3384242A1
EP3384242A1 EP16805848.5A EP16805848A EP3384242A1 EP 3384242 A1 EP3384242 A1 EP 3384242A1 EP 16805848 A EP16805848 A EP 16805848A EP 3384242 A1 EP3384242 A1 EP 3384242A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
address
building
information
navigation system
database
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16805848.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut WEISMEIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP3384242A1 publication Critical patent/EP3384242A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/33—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for indoor environments, e.g. buildings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/024—Guidance services

Definitions

  • the present invention relates to a navigation system, which makes it possible to find positions within buildings. Moreover, the invention relates to a corresponding method for navigating as well as a method for producing or providing the navigation system.
  • GPS - based navigation systems are widely used in everyday life, for example, to find destinations in a city in traffic. Accordingly, large parts of the population are now used to corresponding navigation systems and use them in everyday life frequently.
  • GPS - based navigation systems have the disadvantage that they depend on the reception of GPS signals from satellites, so that navigation is only possible outside of buildings.
  • vanillaNav In addition to radio navigation, systems such as vanillaNav are known which rely on the detection of optical codes, such as QR (quick response) codes or barcodes, by the mobile device, whereby the navigation takes place along corresponding optical codes, ie from one point with an optical code to the next point with an optical code. Depending on the destination address, the user is shown the route to the respective next code point without the need for a map, since only directional information is required to find the next point.
  • QR quick response
  • the invention proposes a navigation system with an address database in which a plurality of unique addresses is defined, wherein the addresses stored in the address database are composed of building addresses and address information within buildings.
  • the new address structure a simple combination of existing navigation systems for outdoor navigation, for example based on known GPS systems, and an indoor navigation system is provided. possible.
  • a virtual segmentation of the building is created or stored in the navigation system.
  • the corresponding segment information on the size, shapes, number, arrangement, orientation and connection of the segments to the building via a fixed attachment point on the building, such as an entrance or the like, form the basis for the corresponding navigation.
  • the segmentation is based here on a virtual grid, which is generated with a fixed reference point and a defined orientation to the building.
  • the grid coordinates or the segment information based on the virtual grid as address information within the building part of the new, extended address and can be used by users of the system directly in a simple way as address or as a search address.
  • the address information extended within the building with segment data allows immediate navigation without any further information, since the user is shown the segment plan related to the building with the destination address and the user can immediately search for the destination address according to the information provided , It is important that the navigation works even without a building plan, since the user can directly determine the distance and direction to the destination from the fixed reference point of the virtual segment plan to the building on the basis of the displayed segment piano.
  • the segments of a building can be generated according to the floor plan or according to a lattice structure oriented on the building or on the sky, or any other spatial subdivision based on a lattice structure. Since the segmentation of the building can thus be independent of the existing building structure and thus a new, virtual segment structure is used, which can be superimposed on the actual building structure, the effort for the production of maps can be minimized. In addition, thereby any number of addresses are definable and the accuracy of the navigation can also be arbitrarily selected according to the accuracy of the segmentation.
  • the segmentation may be such that the segmentation used is a grid with grid vectors aligned in the cardinal directions, an origin point of the basis vectors being associated with a corner of the grid Building or an entrance of the building may be connected, which is the link or connection of the virtual segmentation with the real building structure.
  • the address information within the building then consists of an indication of the corresponding segment, for example in the form N5W7, describing the segment having a vertex from the origin with 5 northward basis vectors and 7 westward basis vectors, and even a cell represents, which is spanned by the basis vectors.
  • segment information on the length and direction of the basis vectors it is easy to determine where the target address is in the building, for example, 50 meters north and 70 meters west of the entrance if the origin is linked to the input and the length of a base vector is 10 meters.
  • This specification of the address information is combined with the address of the building and preferably simply attached to it, wherein the address of the building can be constructed according to different systems, such as location, street, building name, etc. An address could therefore be: Ober.Zwei Hampshiren Identification.DPMA. N5W7.
  • segmentation and application of the segment information described above for determining an address in the building can be transferred to a wide variety of segmentations with arbitrary segment shapes, since only the segment information must be known, ie the shape, size and arrangement of the individual segments.
  • the address information within the building comprises segment information, wherein floor information may additionally be included.
  • the segmentation with the segment information is stored in the address database so that corresponding addresses can be defined with the segment information.
  • the segmentation also forms the basis for a map database, since with the segment information corresponding maps, such as segmental plans, can be created or deposited, the map database may additionally include location maps to the building addresses, so that the location of the building are displayed in a map can.
  • the map database can consist of one or more databases that can be combined with each other. For example, a database may include location maps to the building addresses, such as a city map, while another database may only have the segment plans associated with individual buildings via a reference point, which may be linked to the local maps as needed.
  • the address database and the map database may also be separate databases or a single combined database that includes both address information and map data, where both the address information and the map data may include additional information beyond the segment information, as noted above was and will also be described below.
  • a database per se can be made up of several sub-databases.
  • the navigation system thus comprises at least one map database in which maps to the addresses of the address database are defined or stored.
  • the at least one address database and the at least one map database which can be provided both as separate databases and as a single integrated database, are provided in a network, so that users who are connected to an electronic, in particular mobile electronic device to the network, can access the information of the at least one address database and the at least one map database, so that via an indicator of the electronic device, an address including the position within a building can be displayed in a map.
  • the display device may display a segmental plan having a grid structure and the origin at the entrance and a destination address N5W7. This makes it possible in a simple manner for a user of an electronic device, in particular a mobile electronic device, to display exact address information.
  • the store's store can communicate the underlying address of the navigation system and the customer can display the address segment in which the store is located via an electronic device.
  • the address can also be used for meeting people in large buildings, since when the appropriate segment address of the meeting point is announced, the users can easily display it if they use their electronic devices to tenbanken in the network. For this purpose, it is neither necessary to carry out a complex location of the mobile device via radio navigation, nor must designations be provided on the building or detailed building plans must be available.
  • the address information within the building can also be present with different spatial resolution, for example in the form of several segments with different grids or grating structures, in particular different grating constants of the grid.
  • the address also contains information regarding the building address, with the usual information available for addressing buildings can be used.
  • the address for the navigation system according to the invention may include a country, an indication of a city or town, an indication of the street with or without a house number and / or a building name and the address information within the building with corresponding segment information and / or room information and optional floor information.
  • a data processing system or arithmetic unit of the navigation system which provides the database information in the network, may include and execute a corresponding data processing program to carry out an appropriate communication with the user or his electronic device.
  • a data processing program can be installed and executed on the user's electronic device in order to retrieve the database information and / or to display the retrieved information on the electronic device.
  • the navigation system may be configured so that in addition to the mere display of addresses in maps for navigation purposes, also calculations of corresponding paths from a location to a destination and display of the corresponding path information including description of the way and / or display of the way in a map, can be performed.
  • This can be also be done wholly or partly in the central processing unit on which runs a data processing program, which allows navigation, as previously described.
  • a corresponding data processing program can also be installed in whole or in part on the user's electronic devices so that the user retrieves both the address information from the address database and the maps from the map database on his mobile device and the navigation task by the data processing program also on his own electronic device be performed.
  • a data processing program on a central processing unit of the navigation system and data processing programs on the user's electronic devices work together to solve corresponding navigation tasks, as also described below.
  • the location of the user or the electronic device used by him can be detected and provided. From the location information and the destination address, taking into account the address data that includes address information within buildings, a corresponding navigation within the building can be offered, wherein the navigation can be provided both outside the building and within the building.
  • a corresponding navigation within the building can be offered, wherein the navigation can be provided both outside the building and within the building.
  • the navigation system or method according to the invention in a simple and advantageous way includes the navigation within a building ,
  • the navigation system in the address database and / or in the map database may include information about traffic routes, such as corridors, stairwells, elevators, escalators, and the like associated with the respective segments.
  • traffic routes such as corridors, stairwells, elevators, escalators, and the like associated with the respective segments.
  • a suitable software knowing the start and destination address or segment, can identify a series of segments along which the path leads from the start to the destination address.
  • the navigation system may include address information means in buildings located at the locations corresponding to the address, around the corresponding ones Provide address information, ie segment information, for navigation. This allows a user to check where he is and if a suggested path of the navigation software has been followed.
  • the address information means may include signs with text and / or images, bar codes, 2D codes, QR codes, RFID tags as well as RFID tags (Radio Frequency Identification RFID) and the like. Accordingly, a user may perform his location information at the beginning and / or during a navigation task either by inputting the address including the address information within the building via his electronic device and / or by detecting address information resources provided accordingly in the buildings. For example, in a building certain positions, such as entrance, staircases, elevators, corridors or the individual rooms may be provided with address information means containing corresponding address information.
  • the user can use his electronic device to record the barcode, wherein the electronic device can determine the address information from the barcode, so that when entering the desired destination address, the navigation system can determine a corresponding route can be displayed and / or described the user's electronic device.
  • the input of the location information or the detection of address information means for location determination can also be performed by other methods.
  • the user can be provided with a card on his electronic device on which he identifies his location via a touch-sensitive screen or otherwise by marking with a cursor.
  • the address information means not only by machine-readable characters, such as bar codes or 2D codes or equipment, such as radio tags or the like, but in addition or simultaneously to realize human-readable text or characters, so for the user more Ability to enter location information based on address information resources provided in the building.
  • the navigation system and in particular the address database may also include user addresses, ie certain users, such as occupants of a building, shops or offices or the like, so that the information about the person or the company is associated with a corresponding address information. This can also realize a search function for corresponding users in the navigation system.
  • a corresponding navigation system can be created by providing an input platform in a network, such as the Internet, by means of a data processing system, in which building information and / or address information can be entered within buildings and / or maps of buildings.
  • the information provided via the input platform can be stored automatically in at least one of the address databases and / or map databases, wherein in particular the required address information can be created automatically within the building, for example by automated segmentation and / or production of the segment information.
  • the provided building information and / or address information within buildings and / or maps of buildings can be combined with address information and / or map material outside the building, for example, correspondingly linked or integrated into the navigation system according to the invention.
  • the present navigation system or method thus has decisive advantages over the previous methods.
  • the time required for goal-setting is reduced to a minimum. With a single mouse click on a physical element designation linked to a segment address, the desired segment can be displayed on the plan immediately.
  • each of the old and / or the new system can be used.
  • FIG 3 is an illustration of the possibilities for generating address information within a building according to the present invention and in FIG 4 shows a representation of the determination of location information in the navigation system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a central processing unit 1 in which an address database 2 and a map database 3 are stored, wherein the address database 2 and the map database 3 can also be integrated in a database.
  • FIG. 1 shows that with the central processing unit 1, a plurality of mobile electronic devices 4, such as mobile phones, tablet computers, laptops and the like, as well as a plurality of stationary electronic devices, such as PCs, via cable connections 6 or wireless connections 7 can be connected so that a network is formed.
  • a corresponding network can be provided, for example, by the Internet, so that both the stationary electrical devices and the mobile electrical devices 4 can be connected to the databases 2, 3.
  • both the mobile electronic devices 4 and the stationary electronic devices 5 can retrieve information about a specific location or a specific address from the central processing unit 1, which information can then be correspondingly displayed on the mobile electronic device 4 or the stationary electronic device 5 .
  • a user of the navigation system according to the invention can announce his address, which contains the inventive address information within a building, a potential visitor, so that the visitor already in advance on a stationary electronic device 5 or on his mobile electronic device 4 on the position of the visit in can inform the building.
  • the user can enter the address into his mobile electronic device 4 or his stationary electronic device 5 and after connection to the address database 2 of the central processing unit 1, the address information stored there by providing a corresponding card from the map database 3 on the mobile electronic device or the stationary electronic device 5 displayed.
  • the address database 2 thus contains a link to a map of a map database so that the address can be displayed to the user on his electronic device 4, 5.
  • FIG. 2 shows a corresponding example of how an address information according to the navigation system according to the invention can be displayed on an electronic device 4, 5.
  • Fig. 2 shows a map 10 with a location 1 1 and other information that are usually components of a map, such as the course of roads 12 or the like.
  • the inventive address of the navigation system includes the indication of the country in which the searched position is, the indication of the locality 1 1 and an indication of the position in the village 1 1, so an indication of the street and house number or a building name, so a single building in the village 1 1 can be identified.
  • Such address information can either be stored in the databases 2, 3 or provided by linking to external databases that already provide such information, such as Google Earth.
  • the address is extended by address information within the searched building 13, so that the navigation can be provided up to an exact position within the building 13.
  • the address of an examiner or a meeting room in the German Patent and Trademark Office could be given in the following way: Germany. Kunststoff.
  • DPMA-Zentrale.N7W12.6 whereby the indication DPMA center designates the building of the German Patent and Trade Mark Office at Zweimaschinen Avenue in Kunststoff and the indication N7W12.6 indicates that the desired destination (eg the room number 6.023) in this segment is located.
  • the segment name N7W12.6 contains the specification of the segment N7W12 and the floor information 6, that is the specification of the sixth floor.
  • Segment information N7W12 refers to grid segmentation with orthogonal basis vectors according to the cardinal directions north and west, where the segment concerned is 7 base vectors to the north and 12 base vectors to the west from an origin of the grid segmentation.
  • the origin of the grating segmentation may be determined, for example, on the main entrance of the building.
  • a segment plan can be generated, in which the position of the searched position 14 can be displayed.
  • the information about linking the original position of the segment plan to the building such as the Main entrance, a simple finding of the target position 14 is possible.
  • a corresponding floor plan of the 6th floor of the DPMA is optionally stored in the map database 3
  • the segment plan can be superimposed on the floor plan and a possible visitor can get the desired position 14 in the building 13 of the German Patent and Trademark Office both in the segment plan and in the Floor plan on his electronic device 4, 5 show, so that an easy navigation is possible without the visitor site maps or the like must search.
  • the databases may also contain a link between the room designations and the segment information so that the navigation system can be operated with the existing room numbering and, when the room number is entered, the relevant segment is automatically identified and displayed.
  • the data superordinate to the building information such as the postal address (country, street, house number, postal code), can be stored in the metadata of the system, so that they are used only when needed.
  • the postal address country, street, house number, postal code
  • the navigation system 1 can provide the user from a location information, such as main entrance, a corresponding way information by specifying which Segments corresponding traffic areas, such as corridors, staircases, etc. contain and can be used for the distance to be traveled.
  • a location information such as main entrance
  • a corresponding way information by specifying which Segments corresponding traffic areas, such as corridors, staircases, etc. contain and can be used for the distance to be traveled.
  • address information means 15 may be arranged, which can be detected or entered via a corresponding mobile electronic device 4, so that a location information for the mobile electronic device 4 can be determined.
  • the location information about the location 16 can be entered into the navigation system, for example, by the user in his mobile electronic device 4 receiving the address information of a room, such as For example, enters a corridor or stairwell, so that the navigation system based on this location information determine the way 17 from the location 16 to the destination address 1 and can make appropriate via a display device of the mobile electronic device 4 available.
  • the path 17 may in this case be drawn in the map, for example, and / or path information about the segments or staircases, corridors and the like to be used may be indicated.
  • the navigation system can use this information to determine the path length and the expected time requirement.
  • FIG. 3 shows an example of the generation of the address information within a building 13 by segmentation by means of a grid grid 20 (see FIG. 3), wherein the grid grid 20 can be formed either on the floor plan, for example the outer circumference of the building, thus also the grid lines run parallel to the outer walls or the grid 20 can be aligned according to the directions of the compass, that is, for example, the lines of the grid 20 run along the north - south and east - west directions.
  • an origin point 21 can be defined and the individual grid segments 22 can be designated according to the grid, that is to be detected as segment information, for example by N4E1 for the destination address 14 'in the building 13', since the destination address 14 is located in the segment 22, which is given 4 grid units or basis vectors north and 1 grid units or, base vectors east (E for East) from the origin point 21.
  • the address for the destination 14 'could thus be: Germany. Kunststoff. DPMA Central Station.N4E1.
  • a virtual address (here start-destination address) must have at least one connection to an address of the virtual road network.
  • the route to the destination address can be started.
  • the "viewfinder" has been successfully guided into the searched virtual segment, it can search in this segment for its actual physical destination - in the example above, the room number 6.023, for example, which is located next to the door.
  • the location information 16 may be provided either by input from the user or by detection via the mobile, electronic device 4 of the user, for example when he detects corresponding address information means at his location.
  • These can be in the embodiment with the segmentation according to a grid corresponding signs 15 ', which indicate the corresponding address information, or address information means such as RFID tags, bar codes, QR codes or the like can be used, which read from the mobile electronic device and evaluated can be used to determine the location by matching with the address database 2.
  • the user could check the path 1 T from the original location 16 to the destination 14 'by detecting the address information means 15' on his way 1 T to see if he is still on the right path.
  • the central processing unit 1 and / or the mobile electronic device 4 which have the appropriate software for performing the navigation and can access the corresponding information of the address database 2 and the map database 3, can then determine accordingly whether the user is still on the right Path 17 'is located.
  • the address information means 15 ' may be a QR code which is read in by the user's mobile electronic device 4 so that the mobile electronic device 4 determines, with or without the aid of the central processing unit 1, that it is on a corridor on the way 17'. so that the user can be given the information that he is on the right track and how much of the way he has already traveled.
  • Another easy way to determine its current location is for the user to tell the navigation system that it is located at a physical building element, such as a particular room. This is always possible if a link of the physical element with a segment address is stored in the system. This allows the system to use the segment address of this building element as the current location or as the new start address. For example, the user may notify the system that he at the store X in the mall Y, if the associated segment address of the store X is stored in the system.
  • the orientation can be determined in addition to the display of a corresponding map with segment plan and optional floor plan (floor plan) also by the fact that the user is required that he must hold the electronic device 4 in the direction of a Adressinformationsmitteis 15, thereby a unique relationship with the address information can be produced within the building, as shown in Figure 4.
  • the path that the user is to choose can also be displayed in a simple manner by displaying a corresponding arrow on a display device of the mobile electronic device.
  • a correct orientation of the mobile electronic device 4' can also be achieved in the case of an oblique arrangement of the mobile electronic device 4 'in the direction of the address information device 15 Building 13 and the corresponding address information are made, since in the address database 2, the orientation of the Adressinformationsmitteis 15 may be deposited to the cardinal directions, so upon detection of the Adressinformationsmitteis 15 by the mobile electronic device 4 'and the information about the orientation of the mobile electronic device. 4 'to the cardinal directions the appropriate orientation of the mobile electronic device 4' can be determined to the building.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Navigieren sowie ein Navigationssystem mit mindestens einer Adressdatenbank, in der eine Vielzahl von eindeutigen Adressen hinterlegt ist, mindestens einer Kartendatenbank, in der Karten zu den Adressen der Adressdatenbank hinterlegt sind, mindestens einem elektronischen, insbesondere mobilen Gerät, welches mit der Adressdatenbank und der Kartendatenbank verbindbar ist und eine Anzeigeeinrichtung umfasst, welche mindestens eine Adresse in einer Karte anzeigen kann, wobei die in der Adressdatenbank gespeicherte Adresse Adressinformationen mindestens eines Gebäudes umfasst, wobei die Adressdatenbank und/oder die Kartendatenbank eine virtuelle Segmentierung des mindestens einen Gebäudes beinhalten und wobei die Adressinformation innerhalb des Gebäudes Segmentinformationen basierend auf der virtuellen Segmentierung beinhaltet.

Description

SYSTEM UND VERFAHREN ZUR INDOOR - NAVIGATION
HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Navigationssystem, welches das Auffinden von Positionen innerhalb von Gebäuden ermöglicht. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Navigieren sowie ein Verfahren zur Herstellung bzw. Bereitstellung des Navigationssystems.
STAND DER TECHNIK
GPS - basierte Navigationssysteme (GPS global positioning system) werden im Alltag vielfältig eingesetzt, um beispielsweise im Straßenverkehr Ziele in einer Stadt aufzufinden. Entsprechend sind weite Teile der Bevölkerung mittlerweile an entsprechende Navigationssysteme gewöhnt und setzen diese im Alltag häufig ein. Allerdings weisen diese GPS - basierten Navigationssysteme den Nachteil auf, dass sie auf den Empfang von GPS - Signalen von Satelliten angewiesen sind, sodass die Navigation lediglich außerhalb von Gebäuden möglich ist.
Allerdings besteht die Problematik, dass in großen Gebäuden, wie beispielsweise in großen Firmengebäuden, Einkaufszentren, Flughäfen, Bahnhöfen und dergleichen das Auffinden von bestimmten Positionen, wie beispielsweisen bestimmten Geschäften oder Treffpunkten, häufig sehr schwierig ist.
Entsprechend gibt es bereits Bestrebungen entsprechende Indoor - Navigationssysteme bereitzustellen, wie dies beispielsweise in der US-Anmeldung US 14/137 773 beschrieben ist. Gemäß der dort vorgeschlagenen Lösung soll die Position von mobilen Geräten, wie Handys, Tablets und dergleichen durch Funknavigation ermittelt werden. Hierzu ist es jedoch auch erforderlich entsprechende Gebäude mit Sendern für Funksignale zu versehen, was sehr aufwändig ist. Außerdem muss Kartenmaterial für die Gebäude vorliegen, da durch die Funknavigation lediglich eine Ortung des mobilen Geräts erfolgt, die dann in einer Karte angezeigt werden muss. Ferner sind mögliche Zieladressen nur über die Karte bzw. mit der Karte bereits verbundene Adressinformationen definierbar.
Neben der Funknavigation sind auch Systeme wie vanillaNav bekannt, die auf der Erfassung von optischen Codes, wie so genannten QR (quick response) - Codes oder Strichcodes, durch das mobile Gerät beruhen, wobei die Navigation entlang entsprechender optischer Codes erfolgt, also von einem Punkt mit einem optischen Code zum nächsten Punkt mit einem optischen Code. Dem Nutzer wird hierbei abhängig von der Zieladresse der Weg zum jeweiligen nächsten Code - Punkt angezeigt, ohne dass es einer Karte bedarf, da lediglich Richtungsinformationen bis zum Finden des nächsten Punktes erforderlich. Damit ist zwar die Ortung des mobilen Geräts gegenüber der Funknavigation vereinfacht und es werden auch keine Karten des jeweiligen Gebäudes erforderlich, aber das Gebäude muss mit einer Vielzahl optischer Codes versehen werden, was sehr aufwändig ist, und zudem ist die Navigation sehr fehleranfällig, da optische Codes übersehen werden können. Ferner ist durch die Notwendigkeit des Anbringens der optischen Codes ve rstä nd I iche rwe ise die Anzahl der möglichen Zieladressen beschränkt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG AUFGABE DER ERFINDUNG
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Navigationssystem zu schaffen, bei dem mit wenig Aufwand Informationen über beliebige Positionen in einem Gebäude und entsprechende Navigationshilfen zur Verfügung gestellt werden. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Navigationssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Navigieren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 und ein Verfahren zum Aufbau eines Navigationssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schlägt ein Navigationssystem mit einer Adressdatenbank vor, in der eine Vielzahl von eindeutigen Adressen definiert ist, wobei die in der Adressdatenbank hinterlegten Adressen zusammengestzt sind aus Gebäudeadressen und Adressinformationen innerhalb von Gebäuden. Mit der neuen Adressstruktur wird eine einfache Kombination aus bestehenden Navigationssystemen für die Outdoor - Navigation, z.B. beruhend auf bekannten GPS - Systemen, und einer Indoor - Navi- gation möglich. Für die Adressinformation innerhalb mindestens eines im System gespeicherten Gebäudes wird eine virtuelle Segmentierung des Gebäudes im Navigationssystem erzeugt oder hinterlegt. Die entsprechenden Segmentinformationen über die Größe, Formen, Anzahl, Anordnung, die Ausrichtung und Verbindung der Segmente zu dem Gebäude über einen fest zugeordneten Anknüpfungspunkt am Gebäude, wie z.B. ein Eingang oder dergleichen, bilden die Basis für die entsprechende Navigation. Die Segmentierung beruht hierbei auf einem virtuellen Gitter, welches mit einem festen Bezugspunkt und einer definierten Ausrichtung zum Gebäude erzeugt wird. Die Gitterkoordinaten bzw. die Segmentinformationen beruhend auf dem virtuellen Gitter sind als Adressinformation innerhalb des Gebäudes Bestandteil der neuen, erweiterten Adresse und kann von Nutzern des Systems unmittelbar in einfacher Weise als Adressangabe oder als Suchadresse verwendet werden. Darüber hinaus erlaubt die um Adressinformationen innerhalb des Gebäudes mit Segmentdaten erweiterte Adresse eine unmittelbare Navigation ohne jegliche weitere Informationen, da dem Nutzer der Segmentplan bezogen auf das Gebäude mit der Zieladresse angezeigt wird und der Nutzer sofort sich entsprechend der bereitgestellten Informationen den Weg zur Zieladresse suchen kann. Hierbei ist bedeutsam, dass die Navigation auch ohne einen Gebäudeplan funktioniert, da der Nutzer von dem fixen Bezugspunkt des virtuellen Segmentplan zu dem Gebäude anhand des angezeigten Segmentpians direkt die Entfernung und Richtung zum Zielpunkt bestimmen kann.
Die Segmente eines Gebäudes können entsprechend dem Grundriss oder gemäß einer am Gebäude oder an den Himmeisrichtungen ausgerichteten Gitterstruktur o- der einer sonstigen beliebigen räumlichen Unterteilung auf Basis einer Gitterstruktur erzeugt werden. Da die Segmentierung des Gebäudes somit unabhängig von der bestehenden Gebäudestruktur erfolgen kann und somit eine neue, virtuelle Segmentstruktur verwendet wird, die der tatsächlichen Gebäudestruktur überlagert werden kann, kann der Aufwand für die Erzeugung von Kartenmaterial minimiert werden. Außerdem werden dadurch beliebig viele Adressen definierbar und die Genauigkeit der Navigation kann ebenfalls beliebig gemäß der Genauigkeit der Segmentierung gewählt werden.
Beispielsweise kann in einem einfachen Fall die Segmentierung so erfolgen, dass als Segmentierung ein Gitter mit an den Himmelsrichtungen ausgerichteten Gittervektoren verwendet wird, wobei ein Ursprungspunkt der Basisvektoren mit einer Ecke des Gebäudes oder einem Eingang des Gebäudes verbunden sein kann, was die Verknüpfung bzw. Verbindung der virtuellen Segmentierung mit der realen Gebäudestruktur darstellt. Die Adressinformation innerhalb des Gebäudes besteht dann aus einer Angabe des entsprechenden Segments, beispielsweise in der Form N5W7, die das Segment beschreibt, welches einen Eckpunkt vom Ursprung mit einem Abstand von 5 Basisvektoren in Richtung Norden und 7 Basisvektoren in Richtung Westen aufweist und selbst eine Zelle darstellt, die von den Basisvektoren aufgespannt ist. Mit den Segementinformationen über die Länge und Richtung der Basisvektoren ist einfach bestimmbar, wo sich die Zieladresse im Gebäude befindet, beispielsweise 50 m nördlich und 70 m westlich des Eingangs, wenn der Ursprung mit dem Eingang verknüpft ist und die Länge eines Basisvektors 10 m ist. Diese Angabe der Adressinformation wird mit der Adresse des Gebäudes kombiniert und vorzugsweise einfach an diese angehängt, wobei die Adresse des Gebäudes nach unterschiedlichen Systemen aufgebaut sein kann, wie Ort, Straße, Gebäudename usw. Eine Adresse könnte also lauten: München.Zweibrückenstraße.DPMA.N5W7.
Die Grundprinzipien der oben dargestellten Segmentierung und Anwendung der Segmentinformationen zur Bestimmung einer Adresse im Gebäude lassen sich auf verschiedenste Segmentierungen mit beliebigen Segmentformen übertragen, da lediglich die Segmentinformationen bekannt sein müssen, also die Form, Größe und Anordnung der einzelnen Segmente.
Entsprechend umfasst die Adressinformation innerhalb des Gebäudes Segmentinformationen, wobei zusätzlich Stockwerksinformationen enthalten sein können. Die Segmentierung mit den Segmentinformationen ist in der Adressdatenbank gespeichert, sodass sich entsprechende Adressen mit den Segmentinformationen definieren lassen. Darüber hinaus bildet die Segmentierung auch die Grundlage für eine Kartendatenbank, da mit den Segmentinformationen entsprechende Karten, wie Segmentpläne, erzeugt werden können oder hinterlegt sind, wobei die Kartendatenbank zusätzlich Ortspläne zu den Gebäudeadressen umfassen kann, sodass die Lage des Gebäudes in einer Karte angezeigt werden kann. Die Kartendatenbank kann aus einer oder mehreren Datenbanken bestehen, die miteinander kombiniert werden können. So kann z.B. eine Datenbank Ortspläne zu den Gebäudeadressen umfassen, wie beispielsweise einen Stadtplan einer Stadt, während eine andere Datenbank lediglich die über einen Bezugspunkt mit einzelnen Gebäuden verknüpfte Segmentpläne aufweist, die bei Bedarf mit den Ortsplänen verknüpft werden können. Bei der Adressdatenbank und der Kartendatenbank kann es sich ebenfalls um getrennte Datenbanken oder um eine einzige kombinierte Datenbank handeln, die sowohl Adressinformationen als auch Kartendaten umfasst, wobei sowohl die Adressinformationen als auch die Kartendaten zusätzliche Informationen über die Segmentinformationen hinausgehend umfassen können, wie bereits oben angegeben wurde und ebenfalls noch nachfolgend beschrieben wird. Darüber hinaus kann eine Datenbank an sich aus mehreren Unterdatenbanken aufgebaut sein.
Das erfindungsgemäße Navigationssystem umfasst somit mindestens eine Kartendatenbank, in der Karten zu den Adressen der Adressdatenbank definiert oder hinterlegt sind. Die mindestens eine Adressdatenbank und die mindestens eine Kartendatenbank, die sowohl als separate Datenbanken als auch als eine einzige integrierte Datenbank vorgesehen werden können, werden in einem Netzwerk bereitgestellt, sodass Nutzer, die mit einem elektronischen, insbesondere mobilen elektronischen Gerät mit dem Netzwerk verbunden sind, auf die Informationen der wenigstens einen Adressdatenbank und der wenigstens einen Kartendatenbank zugreifen können, sodass über eine Anzeigeeinrichtung des elektronischen Geräts eine Adresse einschließlich der Position innerhalb eines Gebäudes in einer Karte angezeigt werden kann. Gemäß dem obigen Beispiel kann die Anzeigeeinrichtung beispielsweise einen Segmentplan mit einer Gitterstruktur und dem Ursprung am Eingang sowie einer Zieladresse N5W7 anzeigen. Damit ist es in einfacher Weise für einen Nutzer eines elektronischen Geräts, insbesondere eines mobilen elektronischen Geräts möglich, sich eine exakte Adressinformation anzeigen zu lassen.
Sucht beispielsweise der Nutzer einen bestimmten Ort in einem großen Gebäude, beispielsweise einen bestimmten Laden in einem Einkaufszentrum, so kann der Laden des Einkaufszentrums, wenn die erweiterte Adressinformation des Ladens bekannt und die Segmentinformationen des Einkaufszentrums in den entsprechenden Datenbanken hinterlegt sind, dem potentiellen Kunden die dem Navigationssystem zu Grunde liegende Adresse mitteilen und der Kunde kann sich über ein elektronisches Gerät das Adress-Segment anzeigen lassen, in dem sich der Laden befindet. Mit der Kenntnis dieses Adress - Segments hat der Kunde nun die Möglichkeit den Laden in einfacher Weise aufzufinden. In gleicher weise kann die Adresse auch für das Treffen von Personen in großen Gebäuden genutzt werden, da bei Bekanntgabe der entsprechenden Segment - Adresse des Treffpunkts, die Nutzer sich diese einfach anzeigen lassen können, wenn sie mit ihren elektronischen Geräten auf die Da- tenbanken im Netzwerk zugreifen können. Hierzu ist es weder erforderlich eine aufwändige Ortung des mobilen Geräts über Funknavigation durchzuführen noch müssen Kennzeichnungen am Gebäude vorgesehen werden oder detaillierte Gebäudepläne vorliegen.
Die Adressinformationen innerhalb des Gebäudes können auch mit unterschiedlicher Ortsauflösung vorliegen, beispielsweise in Form von mehreren Segmenten mit unterschiedlichen Rastern bzw. Gitterstrukturen, insbesondere unterschiedlichen Gitterkonstanten des Rasters.
Darüber hinaus enthält die Adresse auch Informationen bezüglich der Gebäudeadresse , wobei auf die üblichen vorliegenden Informationen zur Adressierung von Gebäuden zurückgegriffen werden kann. Entsprechend kann die Adresse für das erfindungsgemäße Navigationssystem eine Landangabe, eine Angabe einer Stadt oder Ortschaft, eine Angabe zur Straße mit oder ohne Hausnummer und/oder eines Gebäudenamens und die Adressinformation innerhalb des Gebäudes mit entsprechender Segmentinformation und/oder Rauminformation und optional Stockwerksinformation aufweisen.
Eine Datenverarbeitungsanlage oder Recheneinheit des Navigationssystems, die die Datenbankinformationen im Netzwerk zur Verfügung stellt, kann ein entsprechendes Datenverarbeitungsprogramm enthalten und ausführen, um eine geeignete Kommunikation mit dem Nutzer bzw. dessen elektronisches Gerät zu führen. Alternativ oder zusätzlich kann auf dem elektronischen Gerät des Nutzers ein Datenverarbeitungsprogramm installiert sein und ausgeführt werden, um die Datenbankinformationen abzurufen und/oder die Darstellung der abgerufenen Information auf dem elektronischen Gerät vorzunehmen. Insgesamt können also sowohl Softwarepakete auf einer zentralen Datenverarbeitungsanlage als auch auf den elektronischen Geräten der Nutzer oder lediglich nur auf der zentralen Datenverarbeitungsanlage oder nur auf den elektronischen Geräten der Nutzer vorgesehen sein, um das Navigationssystem zu verwirklichen und eine Navigation durchzuführen.
Darüber hinaus kann das Navigationssystem so ausgestaltet sein, dass neben der bloßen Anzeige von Adressen in Karten zu Navigationszwecken auch Berechnungen von entsprechenden Wegen von einem Standort zu einem Ziel und Anzeige der entsprechenden Weginformationen einschließlich Beschreibung des Weges und/oder Anzeige des Weges in einer Karte, durchgeführt werden können. Dies kann entspre- chend auch ganz oder teilweise in der zentralen Recheneinheit erfolgen, auf der ein Datenverarbeitungsprogramm abläuft, welches das Navigieren ermöglicht, wie vorher beschrieben. Allerdings kann ein entsprechendes Datenverarbeitungsprogramm auch ganz oder teilweise auf den elektronischen Geräten des Nutzers installiert sein, sodass der Nutzer sowohl die Adressinformationen aus der Adressdatenbank und die Karten aus der Kartendatenbank auf seinem mobilen Gerät abruft und die Navigationsaufgabe durch das Datenverarbeitungsprogramm ebenfalls auf seinem eigenen elektronischen Gerät durchgeführt werden. Darüber hinaus ist auch denkbar, dass ein Datenverarbeitungsprogramm auf einer zentralen Recheneinheit des Navigationssystems und Datenverarbeitungsprogramme auf den elektronischen Geräten des Nutzers zusammenwirken, um entsprechende Navigationsaufgaben zu lösen, wie sie auch nachfolgend beschrieben werden.
Für die Navigation kann beispielsweise der Standort des Nutzers bzw. des von ihm genutzten elektronischen Gerät erfasst und bereitgestellt werden. Aus der Standortinformation und der Zieladresse kann unter Berücksichtigung der Adressdaten, die Adressinformationen innerhalb von Gebäuden umfassen, eine entsprechende Navigation innerhalb des Gebäudes angeboten werden, wobei die Navigation sowohl außerhalb des Gebäudes als auch innerhalb des Gebäudes bereitgestellt werden kann. Für die Navigation außerhalb eines Gebäudes kann auf die üblichen bekannten Navigationsverfahren zurückgegriffen werden, die entsprechend in dem erfindungsgemäßen Navigationssystem bzw. -verfahren mit implementiert sein können, wobei jedoch das erfindungsgemäße Navigationssystem bzw. -verfahren in einfacher und vorteilhafter Weise die Navigation innerhalb eines Gebäudes miteinschließt.
Zum Zweck der Navigation kann das Navigationssystem in der Adressdatenbank und/oder in der Kartendatenbank Informationen über Verkehrswege, wie Flure, Treppenhäuser, Aufzüge, Rolltreppen und dergleichen umfassen, die den entsprechenden Segmenten zugeordnet sind. Mit anderen Worten kann im Navigationssystem nach der Segmentierung definiert werden, welche Segmente Verkehrswege darstellen oder enthalten. Damit kann eine geeignete Software bei Kenntnis von Start - und Zieladresse bzw. - segment eine Reihe von Segmenten identifizieren, entlang der der Weg von der Start - zur Zieladresse führt.
Das Navigationssystem kann Adressinformationsmittel in Gebäuden umfassen, die an den der Adresse entsprechenden Orten angeordnet sind, um die entsprechenden Adressinformationen, d.h. Segmentinformationen, für die Navigation zur Verfügung zu stellen. Damit kann ein Nutzer bei Bedarf überprüfen, wo er sich befindet und ob ein vorgeschlagener Weg der Navigationssoftware eingehalten wurde.
Die Adressinfo rmationsmittel können Schilder mit Text und/oder Bildern, Strichcodes, 2D-Codes, QR-Codes, Funketiketten sowie RFID-Tags (Radio Frequency Identification RFID) und dergleichen umfassen. Entsprechend kann ein Nutzer seine Standortinformation zum Beginn und/oder während einer Navigationsaufgabe entweder durch Eingabe der Adresse einschließlich der Adressinformation innerhalb des Gebäudes über sein elektronisches Gerät vornehmen und/oder durch Erfassen von Adressinformationsmitteln, die entsprechend in den Gebäuden zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise können in einem Gebäude bestimmte Positionen, wie Eingang, Treppenhäuser, Fahrstühle, Flure oder auch die einzelnen Räume mit Adressinformationsmitteln versehen sein, die entsprechende Adressinformationen beinhalten. Sind beispielsweise Strichcodes zur Darstellung der Adressinformation vorgesehen, so kann der Nutzer mit seinem elektronischen Gerät den Strich code erfassen, wobei das elektronische Gerät aus dem Strichcode die Adressinformation ermitteln kann, sodass bei Eingabe der gewünschten Zieladresse das Navigationssystem einen entsprechenden Weg bestimmen kann, der auf dem elektronischen Gerät des Nutzers angezeigt und/oder beschrieben werden kann.
Neben der Eingabe der Standortinformationen durch einen Benutzer mittels einer Text- oder Zeicheneingabe über eine Tastatur, wobei unter Tastatur jegliche Eingabe derartiger Zeichen verstanden wird, kann die Eingabe der Standortinformation oder das Erfassen von Adressinformationsmitteln zur Standortbestimmung auch durch andere Verfahren durchgeführt werden. Beispielsweise kann dem Nutzer auf seinem elektronischen Gerät eine Karte bereitgestellt werden, auf der er über einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder in sonstiger Weise durch Kennzeichnen mit einem Cursor seinen Standort kennzeichnet. Darüber hinaus ist es auch denkbar durch Spracheingabe die Standortinformation einzugeben oder durch Aufnahme von Bildern und Durchführung einer Bild- und/oder Texterkennung bezüglich der Adres- sinformationsmittel eine Standortbestimmung durchzuführen. Entsprechend kann es vorteilhaft sein die Adressinformationsmittel nicht nur durch lediglich Maschinenlesbare Zeichen, wie Strichcodes oder 2D-Codes oder Anlagen, wie Funketiketten oder dergleichen zu realisieren, sondern zusätzlich oder gleichzeitig auch von Menschen erfassbare Texte oder Zeichen zu realisieren, sodass für den Benutzer mehrere Möglichkeiten zur Eingabe von Standortinformationen anhand der im Gebäude vorgesehenen Adressinformationsmittel möglich sind.
Das Navigationssystem und insbesondere die Adressdatenbank können auch Nutzeradressen umfassen, also bestimmte Nutzer, wie beispielsweise Bewohner eines Gebäudes, Läden oder Büros oder dergleichen, sodass die Informationen über die Person oder die Firma mit einer entsprechenden Adressinformation verknüpft ist. Damit lässt sich auch eine Suchfunktion nach entsprechenden Nutzern in dem Navigationssystem realisieren.
Ein entsprechendes Navigationssystem kann dadurch erzeugt werden, dass in einem Netzwerk, wie beispielsweise dem Internet, mittels einer Datenverarbeitungsanlage eine Eingabeplattform bereitgestellt wird, in der Gebäudeinformationen und/oder Adressinformationen innerhalb von Gebäuden und/oder Karten von Gebäuden eingegeben werden können. Die über die Eingabeplattform bereitgestellten Informationen können automatisiert in mindestens einer der Adressdatenbanken und/oder Kartendatenbanken hinterlegt werden, wobei insbesondere die erforderliche Adressinformation innerhalb des Gebäudes automatisiert erstellt werden kann, durch eine beispielsweise automatisierte Segmentierung und/oder Herstellung der Segmentinformationen.
Die bereitgestellten Gebäudeinformationen und/oder Adressinformationen innerhalb von Gebäuden und/oder Karten von Gebäuden können mit Adressinformationen und/oder Kartenmaterial außerhalb des Gebäudes, die beispielsweise entsprechend verlinkt werden oder in das erfindungsgemäße Navigationssystem eingebunden werden, kombiniert werden.
Das vorliegende Navigationssystem bzw. - Verfahren hat somit entscheidende Vorteile gegenüber den bisherigen Verfahren.
1 . Der Aufwand für die Adressvergabe ist minimal. Im Prinzip reicht es lediglich den Ursprungspunkt und die Rastergröße der Segmente einmalig festzulegen. Es brauchen keine genauen Gebäudepläne verwendet bzw. erstellt werden, um das Verfahren zu verwenden.
2. Sobald die Adressierung bzw. Segmentierung erfolgt ist, kann man jeden beliebigen Punkt in dem Plan adressieren. Es können wesentlich mehr Punkte mit einem minimalen Aufwand adressiert werden. 3. Die Genauigkeit der Adressierung kann beliebig verfeinert werden. Je kleiner die Größe des Rasters gewählt wird, desto genauer kann adressiert werden.
4. Es müssen keine Navigationsziele/Points of Interest (POI) und Navigationsmarke r definiert werden, wie es bei den bisherigen Lösungen der Fall ist. Die Einrichtung des Systems geht wesentlich schneller.
5. Der Zeitaufwand für die Zielfindung verringert sich auf ein Minimum. Mit einem einzigen Mausklick auf ein mit einer Segmentadresse verknüpften physikalischen Elementbezeichnung kann das gesuchte Segment auf dem Plan sofort angezeigt werden.
6. Das Verfahren ist generisch/einheitlich. Es kann weltweit für jedes Gebäude ohne großen Aufwand angewandt werden.
7. Alle bisherigen proprietären Adresssysteme können ohne Einschränkung wie bisher weiterverwendet werden. An den bestehenden Systemen müssen keinerlei Veränderungen vorgenommen werden. Die Erfindung kann parallel zu den bestehenden Systemen installiert werden.
8. Somit können alternativ jeweils das alte und/oder das neue System verwendet werden.
9. Bei der Verwendung des neuen Systems stehen die Vorteile uneingeschränkt sofort zur Verfügung. Anwender/Gebäudebetreiber, die bereits bestehende Lösungen im Einsatz haben (QR-Codes, Funknavigation usw.) können diese Lösungen parallel weiterbetreiben.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
Fig. 1 eine Darstellung eines Teils der Komponenten eines erfindungsgemäßen Navigationssystems,
Fig. 2 eine Darstellung einer Adresse im erfindungsgemäßen Navigationssystem,
Fig. 3 eine Darstellung der Möglichkeiten zur Erzeugung von Adressinformationen innerhalb eines Gebäudes gemäß der vorliegenden Erfindung und in Fig. 4 eine Darstellung der Ermittlung von Standortinformationen in dem erfindungsgemäßen Navigationssystem.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen ersichtlich, ohne dass die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt wäre.
Die Fig. 1 zeigt eine zentrale Recheneinheit 1 , in der eine Adressdatenbank 2 und eine Kartendatenbank 3 hinterlegt sind, wobei die Adressdatenbank 2 und die Kartendatenbank 3 auch in einer Datenbank integriert sein können. Darüber hinaus zeigt die Fig. 1 , dass mit der zentralen Recheneinheit 1 eine Vielzahl von mobilen elektronischen Geräten 4, wie beispielsweise Mobiltelefone, Tabletcomputer, Laptops und dergleichen, sowie eine Vielzahl von stationären elektronischen Geräten, wie beispielsweise PCs, über Kabelverbindungen 6 oder Funkverbindungen 7 verbunden sein können, sodass eine Netzwerk ausgebildet ist. Ein entsprechendes Netzwerk kann beispielsweise durch das Internet bereitgestellt werden, sodass sowohl die stationären elektrischen Geräte als auch die mobilen elektrischen Geräte 4 mit den Datenbanken 2, 3 verbindbar sind.
Entsprechend können sowohl die mobilen, elektronischen Geräte 4 als auch die stationären elektronischen Geräte 5 von der zentralen Recheneinheit 1 Informationen über einen bestimmten Ort oder eine bestimmte Adresse abrufen, die dann entsprechend auf dem mobilen elektronischen Gerät 4 oder dem stationären elektronischen Gerät 5 angezeigt werden kann. Beispielsweise kann ein Nutzer des erfindungsgemäßen Navigationssystems seine Adresse, die die erfindungsgemäße Adressinformation innerhalb eines Gebäudes enthält, einem potentiellen Besucher bekannt geben, sodass der Besucher sich bereits vorab an einem stationären elektronischen Gerät 5 oder an seinem mobilen elektronischen Gerät 4 über die Position des Besuchsorts in dem Gebäude informieren kann. Hierzu kann der Nutzer die Adresse in sein mobiles elektronisches Gerät 4 oder sein stationäres elektronisches Gerät 5 eingeben und nach Verbindung mit der Adressdatenbank 2 der zentralen Recheneinheit 1 wird die dort gespeicherte Adressinformation durch Bereitstellung einer entsprechenden Karte aus der Kartendatenbank 3 auf dem mobilen elektronischen Gerät 4 bzw. dem stationären elektronischen Gerät 5 angezeigt. Die Adressdatenbank 2 enthält somit eine Verknüpfung zu einer Karte einer Kartendatenbank, sodass die Adresse dem Nutzer auf seinem elektronischen Gerät 4, 5 angezeigt werden kann.
Die Fig. 2 zeigt ein entsprechendes Beispiel wie eine Adressinformation gemäß dem erfindungsgemäßen Navigationssystem an einem elektronischen Gerät 4, 5 angezeigt werden kann. Die Fig. 2 zeigt eine Karte 10 mit einer Ortschaft 1 1 und weiteren Informationen, die üblicherweise Bestandteile einer Karte sind, wie beispielsweise dem Verlauf von Straßen 12 oder dergleichen. Die erfindungsgemäße Adresse des Navigationssystems umfasst die Angabe des Landes, in dem die gesuchte Position ist, die Angabe der Ortschaft 1 1 sowie eine Angabe über die Position in der Ortschaft 1 1 , also eine Angabe über die Straße und Hausnummer oder einen Gebäudenamen, sodass ein einzelnes Gebäude in der Ortschaft 1 1 identifiziert werden kann. Derartige Adressinformationen können entweder in den Datenbanken 2, 3 hinterlegt sein oder durch Verknüpfung mit externen Datenbanken, die bereits derartige Informationen bereitstellen, wie beispielsweise Google Earth, bereitgestellt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Navigationssystem ist jedoch die Adresse um Adressinformationen innerhalb des gesuchten Gebäudes 13 erweitert, sodass die Navigation bis zu einer exakten Position innerhalb des Gebäudes 13 bereitgestellt werden kann. Beispielsweise könnte die Adresse eines Prüfers oder eines Besprechungsraums im Deutschen Patent- und Markenamt in der folgenden Weise angegeben werden: Deut schland. München. DPMA-Zentrale.N7W12.6, wobei die Angabe DPMA Zentrale das Gebäude des Deutschen Patent- und Markenamts an der Zweibrückenstraße in München bezeichnet und die Angabe N7W12.6 besagt, das sich das gesuchte Ziel (z. B. die Zimmernummer 6.023) in diesem Segment befindet. Die Segmentbezeichnung N7W12.6 beinhaltet die Angabe des Segments N7W12 und die Stockwerksinformation 6, also die Angabe des 6. Stockwerks. Die Segmentangabe N7W12 bezieht sich beispielsweise auf eine Gittersegmentierung mit orthogonalen Basisvektoren gemäß den Himmelsrichtungen Nord und West, wobei das betreffende Segment 7 Basisvektoren in Richtung Nord und 12 Basisvektoren in Richtung West von einem Ursprung der Gittersegmentierung entfernt ist. Der Ursprung der Gittersegmentierung kann beispielsweise auf den Haupteingang des Gebäudes festgelegt sein. Mit den Segmentinformationen bezüglich des Betrags der Basisvektoren, also der Gitterkonstante, kann ein Segmentplan erzeugt werden, in dem die Lage der gesuchten Position 14 angezeigt werden kann. Mit der Information über die Verknüpfung der Ursprungsposition des Segmentplans mit dem Gebäude, wie beispielsweise dem Haupteingang, ist ein einfaches Auffinden der Zielposition 14 möglich. Ist zusätzlich optional ein entsprechender Grundrissplan des 6. Stockwerks des DPMA in der Kartendatenbank 3 hinterlegt, kann der Segmentplan dem Grundrissplan überlagert werden und ein möglicher Besucher kann sich die gewünschte Position 14 im Gebäude 13 des Deutschen Patent- und Markenamts sowohl im Segmentplan als auch im Grundrissplan auf seinem elektronischen Gerät 4, 5 anzeigen lassen, sodass eine einfache Navigation möglich ist, ohne dass der Besucher Lagepläne oder dergleichen suchen muss.
Will ein Nutzer also beispielsweise zum Zimmer 6.023, so kann ihm die Adresse München. DPMA-Zentrale.N7W12.6 angegeben werden, um das Zimmer zu finden. In den Datenbanken kann aber auch eine Verknüpfung der Zimmerbezeichnungen mit den Segmentinformationen hinterlegt sein, sodass das Navigationssystem mit der bestehenden Zimmernummerierung betrieben werden kann und bei Eingabe der Zimmernummer automatisch das betreffende Segment identifiziert und angezeigt wird.
Die der Gebäudeinformation übergeordneten Daten, wie die postalische Adresse (Land, Straße, Hausnummer, PLZ), können in den Metadaten des Systems abgelegt werden, sodass sie nur bei Bedarf verwendet werden.
Neben den einzelnen Zimmern des Gebäudes 13 können auch Flure, Eingangsbereiche, Treppenhäuser und dergleichen mit den Segmentinformationen in der
Adressdatenbank 2 bzw. mit entsprechenden Karten oder Plänen in der Kartendatenbank 3 hinterlegt sein und entsprechend adressiert werden, sodass aufgrund dieser Informationen das Navigationssystem 1 dem Nutzer ausgehend von einer Standortinformation, wie beispielsweise Haupteingang, eine entsprechende Weg Information bereitstellen kann, indem angegeben wird, welche Segmente entsprechende Verkehrsbereiche, wie Flure, Treppenhäuser etc. enthalten und für die zurückzulegende Wegstrecke genutzt werden können.
Zusätzlich können in dem Gebäude 13 Adressinformationsmittel 15 angeordnet sein, die über ein entsprechendes mobiles elektronisches Gerät 4 erfasst oder eingegeben werden können, sodass eine Standortinformation für das mobile, elektronische Gerät 4 ermittelt werden kann. Die Standortinformation über den Standort 16 kann beispielsweise dadurch in das Navigationssystem eingegeben werden, dass der Nutzer in seinem mobilen, elektronischen Gerät 4 die Adressinformation eines Raumes, wie beispielsweise eines Flurs oder Treppenhauses eingibt, sodass das Navigationssystem ausgehend von dieser Standortinformation den Weg 17 vom Standort 16 zur Zieladresse 1 ermitteln und in geeigneter weise über eine Anzeigeeinrichtung des mobilen, elektronischen Geräts 4 zur Verfügung stellen kann. Der Weg 17 kann hierbei beispielsweise in der Karte eingezeichnet sein und/oder es können Weginformationen über die zu nutzenden Segmente bzw. Treppenhäuser, Flure und dergleichen angegeben werden. Darüber hinaus kann das Navigationssystem aus diesen Informationen die Weglänge und den erwarteten Zeitbedarf ermitteln.
Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Erzeugung der Adressinformation innerhalb eines Gebäudes 13 durch eine Segmentierung mittels eines Gitterrasters 20 (siehe Fig. 3), wobei das Gitterraster 20 entweder am Grundriss, beispielsweise dem äußeren Umfang des Gebäudes ausgebildet sein kann, sodass also die Gitterlinien parallel zu den Außenwänden verlaufen oder das Gitter 20 entsprechend der Himmelsrichtungen ausgerichtet sein kann, also beispielsweise die Linien des Gitters 20 entlang der Nord - Süd - und Ost - West - Richtungen verlaufen. Ausgehend von einem derart gleichmäßigen Raster eines Gitters 20 kann ein Ursprungspunkt 21 definiert werden und die einzelnen Gittersegmente 22 können entsprechend dem Raster bezeichnet, also als Segmentinformationen erfasst werden, beispielsweise durch N4E1 für die Zieladresse 14' in dem Gebäude 13', da die Zieladresse 14' im Segment 22 liegt, welches 4 Rastereinheiten bzw. Basisvektoren nördlich und 1 Rastereinheiten bzw, Basisvektoren östlich (E für East) vom Ursprungspunkt 21 gegeben ist. Die Adresse für das Ziel 14' könnte somit lauten: Deutschland. München. DPMA-Zentrale.N4E1 . Werden in der Adressdatenbank 2 zusätzlich Adressinformationen über Verkehrsbereiche innerhalb des Gebäudes 13' wie beispielsweise Flure, Treppenhäuser, Fahrstühle und dergleichen hinterlegt, so kann bei der Angabe einer Standortinformation über den Standort 16' ein Weg 17' bestimmt werden, über den der Nutzer von seinem Standort 16' zu seinem Ziel 14' gelangen kann.
Der Nutzer des Navigationssystems wird somit von einer virtuellen Adresse (Startadresse/aktueller Standort) zu einer anderen virtuellen Adresse (Zieladresse) navigiert. Um Anschluss an das virtuelle Wegenetz zu haben, muss eine virtuelle Adresse (hier Start- Zieladresse) mindestens eine Verbindung zu einer Adresse des virtuellen Wegenetzes haben. Sobald diese Anschlüsse an das virtuelle Wegenetz vorhanden sind, kann mit der Wegefindung zur Zieladresse begonnen werden. Sobald der„Sucher" in das gesuchte virtuelle Segment erfolgreich geleitet wurde, kann er in diesem Segment nach seinem eigentlichen physischen Ziel suchen - in obigem Beispiel nach der Zimmernummer 6.023, die z. B. neben der Tür angebracht ist.
Die Standortinformation 16 kann entweder durch Eingabe durch den Nutzer erfolgen oder durch Erfassung über das mobile, elektronische Gerät 4 des Nutzers, wenn er beispielsweise an seinem Standort entsprechende Adressinformationsmittel erfasst. Diese können bei dem Ausführungsbeispiel mit der Segmentierung gemäß einem Gitterraster entsprechende Schilder 15' sein, die die entsprechende Adressinformation angeben, oder es können Adressinformationsmittel wie Funketiketten, Strichcodes, QR-Codes oder dergleichen Verwendung finden, die von dem mobilen, elektronischen Gerät eingelesen und ausgewertet werden können, um durch Abgleich mit der Adressdatenbank 2 den Standort zu bestimmen. Beispielsweise könnte der Nutzer den Weg 1 T vom ursprünglichen Standort 16 zum Ziel 14' dadurch überprüfen, dass er das Adressinformationsmittel 15' auf seinem Weg 1 T erfasst, um festzustellen, ob er noch auf dem richtigen Weg ist. Die zentrale Recheneinheit 1 und/oder das mobile elektronische Gerät 4, welche die entsprechende Software zur Durchführung der Navigation aufweisen und auf die entsprechenden Informationen der Adressdatenbank 2 und der Kartendatenbank 3 zugreifen kann, können dann entsprechend ermitteln, ob der Nutzer sich noch auf dem richtigen Weg 17' befindet. Beispielsweise kann das Adressinformationsmittel 15' ein QR Code sein, der von dem mobilen elektronischen Gerät 4 des Nutzers eingelesen wird, sodass das mobile elektronische Gerät 4 mit oder ohne Hilfe der zentralen Recheneinheit 1 feststellt, dass es sich auf einem Flur auf dem Weg 17' befindet, sodass dem Nutzer die Information gegeben werden kann, dass er auf dem richtigen Weg ist und wie viel des Weges er bereits zurückgelegt hat.
Eine weitere einfache Möglichkeit, um seinen aktuellen Standort zu ermitteln, besteht darin, dass der Nutzer dem Navigationssystem mitteilt, dass er sich bei einem physischen Gebäudeelement, wie beispielsweise einem bestimmten Raum, befindet. Dies ist immer dann möglich, wenn im System eine Verknüpfung des physischen Elements mit einer Segmentadresse hinterlegt ist. Damit kann das System die Segmentadresse dieses Gebäudeelements als aktuellen Standort bzw. als neue Startadresse verwenden. Zum Beispiel kann der Nutzer dem System mitteilen, dass er sich bei dem Geschäft X im Einkaufszentrum Y befindet, wenn die zugehörige Segmentadresse des Geschäfts X im System hinterlegt ist.
Die Orientierung kann neben der Anzeige einer entsprechenden Karte mit Segmentplan und optional Gebäudeplan (Grundriss) auch dadurch bestimmt werden, dass dem Nutzer vorgegeben wird, dass er das elektronische Gerät 4 in Richtung eines Adressinformationsmitteis 15 halten muss, sodass dadurch eine eindeutige Beziehung zu der Adressinformation innerhalb des Gebäudes hergestellt werden kann, wie dies in Figur 4 gezeigt ist. Damit lässt sich auch in einfacher Weise der Weg, den der Nutzer wählen soll, anzeigen, indem ein entsprechender Pfeil auf einer Anzeigeeinrichtung des mobilen elektronischen Geräts angezeigt wird.
Weist das mobile elektronische Gerät 4', welches in der Figur 4 ebenfalls dargestellt ist, einen Kompass auf, kann auch bei einer schrägen Anordnung des mobilen elektronischen Geräts 4' in Richtung des Adressinformationsmitteis 15 eine korrekte Beziehung der Ausrichtung des mobilen elektronischen Geräts 4' zum Gebäude 13 und den entsprechenden Adressinformationen vorgenommen werden, da in der Adressdatenbank 2 die Ausrichtung des Adressinformationsmitteis 15 zu den Himmelsrichtungen hinterlegt sein kann, sodass bei Erfassung des Adressinformationsmitteis 15 durch das mobile elektronische Gerät 4' und die Information über die Ausrichtung des mobilen elektronischen Geräts 4' zu den Himmelsrichtungen die entsprechende Ausrichtung des mobilen elektronischen Geräts 4' zum Gebäude bestimmt werden kann.
Zur Bereitstellung des Navigationssystems kann entsprechend so vorgegangen werden:
1 . Adresse des Gebäudes festlegen, z. B.: Deutschland. München. DPMA- Zentrale
2. Zugehörige Landkarte zeichnen bzw. bestehende Landkarte aus dem Internet verwenden und Gebäudeumrisse oder einen Bezugspunkt für das Gebäude definieren.
3. Segmentierung des Gebäudes erstellen, z.B. Basisvektoren definieren, und Ursprungspunkt bestimmen, z.B. einen Gebäudeeingang, und Segmentinformationen mit der Adresse des Gebäudes als Adressinformation speichern und die Segementinformationen zur Wiedergabe eines Segmentplans hinterlegen. 4. Segmentierung mit dem Gebäude verknüpfen, z.B. durch Zuordnung des Ursprungspunkts der Segmentierung zum Bezugspunkt des Gebäudes, beispielsweise dem Gebäudeeingang.
5. Optional virtuelles Wegenetz definieren, indem die vorhandenen Flure, Treppen, Aufzüge usw. mit den Segmenten verknüpft werden, sodass das naviga- tionssystem Segmente mit Verkehrswegen hinterlegt hat.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Navigationssystem mit mindestens einer Adressdatenbank, in der eine Vielzahl von eindeutigen Adressen definiert ist, mindestens einer Kartendatenbank, in der Karten zu den Adressen der Adressdatenbank hinterlegt sind, mindestens einem elektronischen, insbesondere mobilen Gerät, welches mit der Adressdatenbank und der Kartendatenbank verbindbar ist und eine Anzeigeeinrichtung umfasst, welche mindestens eine Adresse in einer Karte anzeigen kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
die in der Adressdatenbank gespeicherte Adresse Adressinformationen innerhalb mindestens eines Gebäudes umfasst, wobei die Adresse zusammengesetzt ist aus einer Gebäudeadresse und der Adressinformation innerhalb des Gebäudes, wobei die Adressinformation innerhalb des Gebäudes Segmentinformationen basierend auf einer virtuellen Segmentierung beinhaltet, bei der Segmente mit Hilfe eines Gitters, welches fest zu dem Gebäude angeordnet und ausgerichtet ist, definiert ist, und wobei die mindestens eine Kartendatenbank mindestens einen Segmentplan des mindestens einen Gebäudes umfasst, der zur Anzeige in dem mobilen Gerät bereitgestellt wird.
2. Navigationssystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Kartendatenbank Karten vom Inneren von Gebäuden und/oder Lagepläne von Gebäuden und/oder Umrisspläne von Gebäuden aufweist,.
3. Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Navigationssystem Adressinformationsmittel in Gebäuden umfasst, die an den der Adresse entsprechenden Orten angeordnet sind.
4. Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Adressinformationsmittel Schilder mit Text und/oder Bildern, Strichcodes, 2D - Codes, Funketiketten und dergleichen umfassen.
5. Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Segmentierung eines Gebäudes entsprechend des Gebäudegrundrisses oder gemäß einer am Gebäude oder den Himmelsrichtungen ausgerichteten Gitterstruktur oder einer sonstigen beliebigen räumlichen Unterteilung ausgebildet ist.
6. Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Adressinformation innerhalb des Gebäudes Stockwerksinformationen um- fasst.
7. Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Segmentierungen des mindestens einen Gebäudes mit unterschiedlicher Ortsauflösung vorliegen.
8. Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Adresse mindestens eine oder mehrere Bestandteile aus der Gruppe aufweist, die eine Landinformation, eine Information über eine Stadt oder Ortschaft, eine Straßeninformation mit oder ohne Hausnummer und eine Information über einen Gebäudenamen umfasst.
9. Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Navigationssystem Nutzeradressen umfasst.
10. Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Navigationssystem eine zentrale Recheneinheit umfasst, auf der ein Datenverarbeitungsprogramm abläuft, welches das Navigieren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 1 bis 16 ermöglicht.
1 1 . Verfahren zum Navigieren in mindestens einem Gebäude, insbesondere mit einem Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem über ein mobiles, elektronisches Gerät eine Zieladresse eingegeben wird, wobei das mobile, elektronische Gerät mit einer Adressdatenbank verbunden wird und die Zieladresse in der Adressdatenbank gesucht wird, wobei nach dem Auffinden der Zieladresse in der Datenbank eine zugehörige Karte einer Kartendatenbank dem mobilen, elektronischen Gerät bereitgestellt wird, in der die Zieladresse gezeigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die in der Adressdatenbank gespeicherte Adresse Adressinformationen innerhalb des mindestens einen Gebäudes umfasst, wobei die Adresse zusammengesetzt ist aus einer Gebäudeadresse und der Adressinformation innerhalb des Gebäudes, wobei die Adressinformation innerhalb des Gebäudes Segmentinformationen basierend auf einer virtuellen Segmentierung beinhaltet, bei der Segmente mit Hilfe eines Gitters, welches fest zu dem Gebäude angeordnet und ausgerichtet ist, definiert sind, und wobei die Kartendatenbank mindestens eine Segmentkarte bereitstellt, die auf dem mobilen Gerät angezeigt wird, wenn die Zieladresse eingegeben und aufgefunden worden ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Standortinformation bezüglich des Standorts des mobilen, elektronischen Geräts bereitgestellt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
von dem mobilen, elektronischen Gerät und/oder einer mit dem mobilen, elektronischen Gerät verbindbaren Recheneinheit aus einer Standortinformation des mobilen, elektronischen Geräts oder einer Startadresse und der Zieladresse mindestens ein Weg unter Verwendung der Adressinformationen innerhalb des mindestens einen Gebäudes bestimmt wird und Weginformation zur Anzeige dem mobilen, elektronischen Gerät zur Verfügung gestellt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Standortinformation durch Eingabe eines Nutzers und/oder durch Erfassen von Adressinfo rmationsmitteln durch das mobile, elektronische Gerät erfasst wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Eingabe des Benutzers durch Text - oder Zeicheneingabe über eine Tastatur oder durch Antippen einer Stelle in einer Karte auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm oder durch Spracheingabe erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Erfassen von Ad ressi nfo rm atio nsm itte I n durch das Einlesen von menschenlesbaren Segmentinformationen, von Strichcodes oder 2D - Codes, von Funketiketten oder durch Aufnahme von Bildern und Durchführung einer Bild - und/oder Texterkennung erfolgt.
17. Verfahren zum Aufbau eines Navigationssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei an einer Datenverarbeitungsanlage, die über ein Netzwerk mit elektronischen Geräten von Nutzern verbindbar ist, eine Eingabeplattform bereitgestellt wird, in die Gebäudeinformationen und/oder Adressinformationen innerhalb von Gebäuden und/oder Karten von Gebäuden eingegeben werden können.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
über die Eingabeplattform bereitgestellte Gebäudeinformationen und/oder Adressinformationen und/oder Karten von Gebäuden automatisiert in mindestens eine der Adressdatenbank und Kartendatenbank hinterlegt werden und/oder Gebäude automatisiert segmentiert und/oder Segmentinformationen erzeugt werden.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gebäudeinformationen und/oder Adressinformationen innerhalb von Gebäuden und/oder Karten von Gebäuden mit Adressinformationen zu den Gebäuden einerseits und/oder Karten, die die Position der Gebäude anzeigen, andererseits kombiniert werden.
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