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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen des Verlaufs einer Route (Routenverlauf) mit einer Sendeeinrichtung und ein Verfahren zum Empfangen des Verlaufes einer Route mit einer Empfangseinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung eine Sendeeinrichtung zum Übertragen des Verlaufs einer Route und eine Empfangseinrichtung zum Empfangen des Verlaufes einer Route.
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Eine herkömmliche Navigationseinrichtung kann unter Verwendung von Kartendaten eine Route berechnen, welche von einer Startposition zu einer Zielposition führt. Die Startposition wird meist unter Verwendung eines Satellitennavigationssystems bestimmt, beispielsweise unter Verwendung von GPS, GLONASS, COMPASS oder GALILEO. Dazu empfängt die Navigationseinrichtung mithilfe einer Satellitenantenne die Signale mehrerer geostationärer Satelliten und wertet diese Signale aus. Die Zielposition wird in der Regel aus einem Ziel bestimmt, das ein Benutzer der Navigationseinrichtung mittels einer Eingabeeinheit in die Navigationseinrichtung eingibt.
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Die Route kann mittels einer Recheneinheit der Navigationseinrichtung berechnet werden, welche einen Routen-Berechnungsalgorithmus ausführt. Die bei der Routenberechnung verwendeten Kartendaten repräsentieren geografische Objekte und den Objekten zugeordnete Informationen, beispielsweise Straßen, Wege, Plätze, Eisenbahnlinien, Flüsse, Gebäude, Brücken, Geländeformen, Landesgrenzen, Parkmöglichkeiten, Raststätten, Verkehrsregelungen, Ortschaften und Geschwindigkeitsbegrenzungen, die sich in einem bestimmten geografischen Gebiet befinden.
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Die Kartendaten sind in der Regel in einer nichtflüchtigen Speichereinheit der Navigationseinrichtung abgelegt, beispielsweise auf einer CD-ROM, auf einer Festplatte oder in einem Flash-Speicher. Alternativ dazu können die Kartendaten außerhalb der Navigationseinrichtung abgelegt sein, zum Beispiel auf einem Server oder in einer Datenwolke (eng. cloud).
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Die Route oder ein Abschnitt der Route kann auf einem der Navigationseinrichtung zugeordneten Bildschirm angezeigt werden. Dadurch kann der Benutzer der Navigationseinrichtung eine räumliche Vorstellung von der Route oder von einem vor ihm liegenden Routenabschnitt entwickeln, was ihm beispielsweise ermöglicht, Fahrmanöver vorausschauend zu planen.
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Ferner kann mit der Navigationseinrichtung eine auf der Routenberechnung basierende Zielführung ausgeführt werden. Als Zielführung bezeichnet man einen Prozess, der einen Benutzer der Navigationseinrichtung entlang der Route leitet. Bei der Zielführung kann die Navigationseinrichtung optische und akustische Fahranweisungen an den Benutzer ausgeben, die unter Verwendung der Kartendaten anhand der Route unter Berücksichtigung einer aktuellen Position der Navigationseinrichtung generiert werden.
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Heutzutage sind Navigationseinrichtungen oft in Fahrzeugen eingebaut. Dadurch wird den Benutzern solcher Navigationseinrichtungen das Führen der Fahrzeuge erleichtert. Daneben erhöhen die Navigationseinrichtungen die Verkehrssicherheit, da die Benutzer in Gebieten, die ihnen unbekannt sind, nicht durch die Suche nach zu fahrenden Strecken abgelenkt werden, sondern sich voll auf das Verkehrsgeschehen konzentrieren können.
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Beim Erstellen von Kartendaten für Navigationseinrichtungen werden unter anderem digitale Abbildungen realer Straßen erzeugt. Dazu werden die Straßen in eine Mehrzahl von Straßensegmenten gegliedert, die jeweils als ein Link dargestellt werden. Jeder Link verbindet zwei Knotenpunkte miteinander. Die Knotenpunkte repräsentieren beispielsweise Kreuzungen, Abzweigungen oder Wechsel von Straßenklassen. Den Links werden Attribute zugeordnet, welche Eigenschaften der zugehörigen Straßensegmente repräsentieren, beispielsweise Fahrtrichtungen, Straßennamen und Straßenklassen. Eine solche Straßenklasse wird auch als Functional Road Class (FRC) bezeichnet und repräsentiert die Einordnung in eine vorgegebene Straßenhierarchie, die beispielsweise in Autobahnen, Bundesstraßen, Fernverkehrsstraßen usw. unterteilt ist. Die Links, die Knotenpunkte und die Attribute sind Bestandteil der Kartendaten.
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Der Verlauf einer Route kann in Form mehrerer aneinandergereihter Links dargestellt. werden. Ein solcher Routenverlauf lässt sich von einer Sendeeinrichtung an eine Empfangseinrichtung übertragen. Dabei können allerdings Fehler aufgrund ungenauer Ortsreferenzierungen auftreten. Ferner kann das zu übertragende Datenvolumen die Übertragungskapazität belasten. Weiterhin kann ein hoher Rechenaufwand erforderlich sein, um den Routenverlauf empfängerseitig anhand der Daten zu reproduzieren. Hierfür verwendete bekannte Lokationsmethoden, wie beispielsweise OpenLR, AGORA-C, und TMCLoc reduzieren zwar das Datenvolumen, erfordern aber einen hohen Rechenaufwand.
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US 2018 / 0 172 457 A1 beschreibt Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung einer Navigationsroute: Eine Route wird von einem Navigationsgerät zwischen einem Startort und einem Zielort angefordert. Die Routenanforderung wird von einem externen Prozessor zur Analyse empfangen. Von dem externen Prozessor wird eine Navigationsroute und die zugehörige Kartenversion ermittelt. Die ermittelte Navigationsroute wird dann mit geografischen Daten für jedes Wegsegment entlang der Route kodiert. Die kodierte Navigationsroute wird an das Navigationsgerät übertragen.
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US 10 371 540 B2 offenbart ein System und Verfahren zum Bereitstellen einer Route für ein Navigationssystem, umfassend das Berechnen der Route aus Straßendaten, die Straßensegmente enthalten, das Bestimmen von Entscheidungspunkten auf der Route, wobei mindestens zwei Straßensegmente an jedem der Entscheidungspunkte miteinander verbunden sind, das Speichern von Daten der bestimmten Entscheidungspunkte in einem Speicher und das Codieren der Route auf der Grundlage der gespeicherten Daten der bestimmten Entscheidungspunkte.
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DE 103 24 309 B4 beansprucht ein einfaches Navigationsverfahren, welches in einem eine Karte umfassenden Kunden-Service-Center verwendet wird, umfassend folgende Schritte: Empfang von Positionsdaten eines Startpunktes sowie eines Zielpunktes; Suchen nach wenigstens einem Fahrtabschnitt vom Startpunkt zum Zielpunkt; Wählen eines geografischen Bereichs, der den wenigstens einen Fahrtabschnitt umfasst, wobei der geografische Bereich durch wenigstens zwei Positionsparameter definiert und anhand eines vorab bestimmten (zweidimensionalen) 2D-Gitternummernpaares zu gleichen Teilen in mehrere geografische Zonen aufgeteilt wird, wobei die geografischen Zonen jeweils anhand einer (zweidimensionalen) 2D-Feldanordnungsvorschrift durch ein entsprechendes (zweidimensionales) 2D-Kennziffernpaar definiert sind; Suchen mehrerer Bewegungszonen, die der geografischen Zone einschließlich dem wenigstens einen darin enthaltenen Fahrtabschnitt entsprechen; Aufbauen einer einfachen Navigationsinformation, welche die wenigstens zwei Positionsparameter, das 2D-Gitternummernpaar und die 2D-Kennziffernpaare der Bewegungszonen der Reihe nach beinhalten; und Übertragen der einfachen Navigationsinformation zu einem Kraftfahrzeug.
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DE 197 41 116 A1 beansprucht ein Verfahren zur Übermittlung von Wegedaten, insbesondere per Mobilfunk, zwischen einem Fahrzeug und einer Zentrale, wobei Wegedaten übermittelt werden mit Bezeichnungen von jeweils eine oder mehrere aneinandergrenzende Kanten umfassenden Teilwegen, wobei zumindest einige Teilwege mehrere Kanten in der digitalen Karte des Verkehrswegenetzes umfassen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Verlauf einer Route fehlerfrei von einer Sendeeinrichtung an eine Empfangseinrichtung zu übertragen, wobei das übertragene Datenvolumen und der erforderliche Rechenaufwand minimiert werden.
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Die Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Übertragen des Verlaufs einer Route gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, einem Verfahren zum Empfangen des Verlaufs einer Route gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 7, einer Sendeeinrichtung zum Übertragen eines Verlaufs einer Route gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 9 und einer Empfangseinrichtung zum Empfangen des Verlaufs einer Route gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Übertragen des Verlaufs einer Route wird mit einer Sendeeinrichtung ausgeführt, welche Kartendaten mit einer Vielzahl von Links aufweist. Die Links repräsentieren jeweils ein Straßensegment, weisen jeweils eine andere Linknummer auf und sind an Knotenpunkten miteinander verbunden. Bei dem Verfahren werden folgende Schritte ausgeführt:
- a) Auswählen eines der Links als Startlink anhand der Route, wobei dem Startlink ein erster Zählwert zugeordnet wird und eine Richtungsinformation ermittelt wird, welche die Richtung des Verlaufs der Route entlang dem Startlink repräsentiert,
- b) Auswählen eines sich an einem der Knotenpunkte an den zuvor ausgewählten Link anschließenden weiteren der Links als Folgelink anhand der Route,
- c) Anwenden eines vorgegebenen Satzes von Filterregeln auf die mit dem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen der Links, so dass ein Filterergebnis bereitgestellt wird,
- d) Zuordnen eines weiteren Zählwertes, der auf den Zählwert des zuvor ausgewählten Links folgt, zu dem Folgelink,
- e) Zuordnen eines den Folgelink bezeichnenden Index zu dem weiteren Zählwert, wenn das Filterergebnis nicht nur den Folgelink umfasst,
- f) Wiederholen der Schritte b) bis e) für alle anderen zu der Route gehörenden der Links und
- g) Übertragen der Linknummer des Startlinks, der Richtungsinformation, der Zählwerte und der Indizes inklusive ihrer jeweiligen Zuordnung zu einem der Zählwerte an die Empfangseinrichtung.
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Folglich wird der Routenverlauf in Form folgender Daten an die Empfangseinrichtung übertragen: Linknummer, Richtungsinformation, Zählwerte, Indizes inklusive ihrer jeweiligen Zuordnung zu einem der Zählwerte. Die Beschränkung auf diese Daten minimiert das zu übertragende Datenvolumen. Ferner ist der Rechenaufwand besonders gering, welcher zum Rekonstruieren des Routenverlaufs aus den Daten mit der Empfangseinrichtung benötigt wird.
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Das empfangsseitige Rekonstruieren des Routenverlaufs setzt voraus, dass die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung dieselben oder kompatible Kartendaten nutzen. Das bedeutet, dass die Kartendaten beider Einrichtungen dieselben Links und Knotenpunkte aufweisen müssen.
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Bei der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung kann es sich jeweils um eine Navigationseinrichtung oder einen Bestandteil einer Navigationseinrichtung handeln. Es ist aber auch möglich, dass die Sendeeinrichtung oder die Empfangseinrichtung zu einem stationären Server oder einem Datenwolkendienst (engl. cloud service) gehört. Ferner ist es möglich, dass die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung zu demselben Gerät gehören, wobei der Routenverlauf innerhalb des Geräts übertragen wird. Weiterhin kann anstelle der Empfangseinrichtung eine Mehrzahl von Empfangseinrichtungen verwendet werden, an die der Routenverlauf übertragen wird.
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Da jeder der Links der Kartendaten eine andere Linknummer aufweist, ist er anhand der Linknummer eindeutig identifizierbar. Ein Link wird dann als zu der Route gehörend betrachtet, wenn die Route entlang eines Straßensegmentes verläuft, dass der Link repräsentiert. Auch der Startlink gehört zu der Route, nämlich zu einem an der Startposition der Route angeordneten Straßensegment.
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Die Richtungsinformation, welche die Richtung des Verlaufs der Route entlang dem Startlink repräsentiert, kann unter anderen einen Startknotenpunkt, an dem der Routenverlauf beginnt, einen Knotenpunkt, an dem sich ein Folgelink an den Startlink anschließt, oder eine Himmelsrichtung aufweisen.
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Das Filterergebnis, welches beim Anwenden des Satzes von Filterregeln auf die mit dem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen der Links bereitgestellt wird, lässt sich wie folgt ermitteln:
- Weist der Satz von Filterregeln nur eine Filterregel auf, umfasst das Filterergebnis diejenigen der Links, für welche die Filterregel als erfüllt gilt.
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Weist der Satz von Filterregeln dagegen mehrere Filterregeln auf, dann wird das Filterergebnis anhand einer vorgegebenen Reihenfolge der Filterregeln wie folgt bereitgestellt:
- Bei einem ersten Filtervorgang werden diejenigen der Links bestimmt, für welche die erste Filterregel erfüllt ist. Bei einem zweiten Filtervorgang werden diejenigen der beim ersten Filtervorgang bestimmten Links bestimmt, für welche die zweite Filterregel erfüllt ist. Bei einem dritten Filtervorgang werden diejenigen der beim zweiten Filtervorgang bestimmten Links bestimmt, für welche die dritte Filterregel erfüllt ist. Auf diese Weise kann fortgefahren werden, bis jede der Filterregeln angewandt wurde.
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Das Filterergebnis ergibt sich dann wie folgt: Sobald bei einem der Filtervorgänge nur ein Link bestimmt wird, umfasst das Filterergebnis nur diesen Link allein und es wird kein weiterer Filtervorgang ausgeführt. Sobald bei einem der Filtervorgänge kein Link bestimmt wird, gilt das Filterergebnis als leer. Werden dagegen beim letzten Filtervorgang mehrere Links bestimmt, umfasst das Filterergebnis diese Links.
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Zu bemerken ist, dass auf alle zu dem Routenverlauf gehörenden Links, die auf den Startlink folgen, derselbe Satz von Filterregeln angewendet wird. Weiterhin ist zu bemerken, dass die Empfangseinrichtung zum Rekonstruieren des Routenverlaufs aus den übertragenen Daten denselben Satz von Filterregeln nutzen muss.
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Anstelle der Linknummer keine auch andere Information übertragen, werden mit der sich der Startlink eindeutig identifizieren lässt. Die Information kann beispielsweise die Koordinaten der beiden Knotenpunkte aufweisen, die der Startlink miteinander verbindet.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird jeder der Zählwerte einem Zähler zugeordnet. Wenn das Filterergebnis ausschließlich einen von dem Folgelink verschiedenen Link umfasst, wird der weitere Zählwert so gewählt, dass er dem ersten Zählwert entspricht. Ferner wird dann der weitere Zählwert einem weiteren Zähler zugeordnet, der auf den letzten Zähler, also den Zähler des Zählwertes des zuvor ausgewählten Links, folgt. Andernfalls, also wenn das Filterergebnis nur den Folgelink, mehrere Links oder gar keinen Link umfasst, wird der weitere Zählwert durch Hochzählen des Zählwertes des zuvor ausgewählten Links, gebildet. Ferner wird dann der weitere Zählwert dem letzten Zähler zugeordnet, also dem Zähler, dem der Zählwert des zuvor ausgewählten Links zugeordnet wurde. Somit kann einer der Zähler verschiedene Zählwerte annehmen. Die Anzahl der Zähler und die Anzahl der Zählwerte sind grundsätzlich unlimitiert.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung gibt der Index die Position der Linknummer des Folgelinks in einer Reihe an, in der die Linknummern der mit dem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen Links ihrer Größe nach geordnet sind. Optional wird die Reihe auf Linknummern von Links beschränkt, die jeweils eine von dem Knotenpunkt wegführende Fahrtrichtung aufweisen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden zusätzlich ein erster Abstandswert, der die Position eines Startpunktes der Route auf dem von dem Startlink repräsentierten Straßensegment angibt (Startoffset), und/oder ein zweiter Abstandswert, der die Position eines Zielpunktes der Route auf dem von dem zuletzt ausgewählten Folgelink repräsentierten Straßensegment angibt (Endoffset), an die Empfangseinrichtung übertragen. Der Startoffset und der Endoffset überspannen optional mehrere Links.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gilt eine der Filterregeln für einen der mit dem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen Links als erfüllt, wenn:
- - der Link eine von dem Knotenpunkt wegführende Fahrtrichtung aufweist,
- - der Link von dem zuvor ausgewählten Link verschieden ist,
- - der Link dieselbe Straßenklasse wie der zuvor ausgewählte Link aufweist oder
- - der Link mit dem zuvor ausgewählten Link einen Winkel bildet, der gleich 90 Grad oder größer als 90 Grad ist.
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Daneben sind weitere Bedingungen denkbar, unter denen eine der Filterregeln als erfüllt gilt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Empfangen des Verlaufs einer Route wird mit einer Empfangseinrichtung ausgeführt, welche Kartendaten mit einer Vielzahl von Links aufweist. Die Links repräsentieren jeweils ein Straßensegment, weisen jeweils eine andere Linknummer auf und sind an Knotenpunkten miteinander verbunden. Bei dem Verfahren werden folgende Schritte ausgeführt:
- a) Empfangen einer Linknummer, einer Richtungsinformation, von Zählwerten und von Indizes inklusive ihrer jeweiligen Zuordnung zu einem der Zählwerte,
- b) Ermitteln des ersten der Zählwerte, wobei anhand der Linknummer einer der Links als Startlink ausgewählt wird und anhand der Richtungsinformation einer der Knotenpunkte, welche der Startlink miteinander verbindet, als Startknotenpunkt bestimmt wird,
- c) Ermitteln eines weiteren der Zählwerte, der auf den zuvor ermittelten Zählwert folgt,
- d) Bestimmen eines weiteren der Knotenpunkte, den der zuvor ausgewählte Link mit dem zuvor bestimmten Knotenpunkt verbindet,
- e) Auswählen eines weiteren der Links als Folgelink, indem ein vorgegebener Satz von Filterregeln auf die mit dem weiteren Knotenpunkt unmittelbar verbundenen der Links angewendet wird, wenn dem weiteren Zählwert keiner der Indizes zugeordnet ist,
- f) Auswählen eines weiteren der Links als Folgelink aus den mit dem weiteren Knotenpunkt unmittelbar verbundenen Links anhand eines der Indizes, wenn dem weiteren Zählwert der Index zugeordnet ist und
- g) Wiederholen der Schritte c) bis f) für alle anderen der Zählwerte.
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Die Linknummer, die Richtungsinformation, die Zählwerte und die Indizes inklusive ihrer jeweiligen Zuordnung zu einem der Zählwerte können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Übertragen eines Routenverlaufs bereitgestellt worden sein.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird zusätzlich zu der Linknummer, der Richtungsinformation, den Zählwerten und den Indizes eine Kontroll-Linknummer empfangen, welche der Linknummer des zum Übertragen des Routenverlaufs zuletzt ausgewählten Links entspricht. Ferner wird nach dem Ausführen von Schritt g) geprüft, ob die Linknummer des zuletzt ausgewählten Folgelinks mit der Kontroll-Linknummer übereinstimmt. Damit lässt sich kontrollieren, ob der Routenverlauf korrekt übertragen beziehungsweise rekonstruiert wurde. Stimmt die Linknummer des zuletzt bestimmten Folgelinks nicht mit der Kontroll-Linknummer überein, kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden. Daneben oder zusätzlich dazu können das Verfahren zum Empfangen des Routenverlaufs oder das Verfahren zum Übertragen des Routenverlaufs und das Verfahren zum Empfangen des Routenverlaufs nochmals ausgeführt werden, wonach eine erneute Prüfung vorgenommen wird. Alternativ zu der Kontroll-Linknummer kann auch eine Prüfsumme übertragen werden, mit der sich der rekonstruierte Routenverlauf kontrollieren lässt.
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In einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe mit einer Sendeeinrichtung gelöst, die zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Übertragen des Verlaufs einer Route eingerichtet ist. Die Sendeeinrichtung kann unter anderem folgende Funktionsmodule aufweisen: eine Speichereinheit, die zum Speichern der Kartendaten eingerichtet ist, eine Recheneinheit die zum Ausführen der Schritte a) bis f) des Verfahrens eingerichtet ist und eine Datenübertragungseinheit, die zum Ausführen des Schrittes g) des Verfahrens eingerichtet ist.
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In einem vierten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe mit einer Empfangseinrichtung gelöst, die zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Empfangen des Verlaufs einer Route eingerichtet ist. Die Empfangseinrichtung kann unter anderem folgende Funktionsmodule aufweisen: eine Speichereinheit, die zum Speichern der Kartendaten eingerichtet ist, eine Recheneinheit die zum Ausführen der Schritte b) bis g) des Verfahrens eingerichtet ist und eine Datenübertragungseinheit, die zum Ausführen des Schrittes a) des Verfahrens eingerichtet ist.
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In einem fünften Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe mit einem Computerprogramm gelöst. Das Computerprogramm ist ladbar oder geladen in einen Speicher eines Computers und weist von dem Computer lesbare Befehle zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Übertragen des Verlaufs einer Route und/oder des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Empfangen des Verlaufs einer Route auf.
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In einem sechsten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe mit einem maschinenlesbaren Speichermedium gelöst. Auf dem Speichermedium ist ein Computerprogramm gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung gespeichert.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf folgende Figuren im Detail erläutert:
- 1 zeigt den Verlauf einer Route für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt einen Ausschnitt eines Straßennetzes, in dem die Route aus 1 verläuft.
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1 zeigt eine Route 300 (gestrichelt) für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Route 300 führt von einer Startposition („START“) entlang mehrerer Straßensegmente (nicht gezeigt) zu einer Zielposition („ZIEL“). Daneben wird ein Verlauf der Route 300 (Routenverlauf) gezeigt, der sieben Links 301 aufweist, welche jeweils eines der Straßensegmente repräsentieren. Die Links 301 sind an mehreren Knotenpunkten 302 miteinander verbunden. Auch der Beginn des Routenverlaufs, welcher der Startposition entspricht, und das Ende des Routenverlaufs, welches der Zielposition entspricht, sind jeweils an einem Knotenpunkt 302 angeordnet.
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Die Links 301 sind mit Pfeilen gekennzeichnet, welche die zugehörigen Fahrtrichtungen kennzeichnen. Verfügt einer der Links 301 über nur einen Pfeil, ist das zugehörige Straßensegment in nur eine Richtung befahrbar. Verfügt einer der Links 301 über zwei Pfeile, ist das zugehörige Straßensegment in zwei entgegengesetzte Richtungen befahrbar.
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2 zeigt eine Abbildung eines Straßennetzes, in dem die Route 300 verläuft. Dargestellt sind die Knotenpunkte 1 bis 9, welche die Links L1 bis L14 miteinander verbinden. Die Knotenpunkte 2 bis 9 entsprechen den in 1 gezeigten Knotenpunkten 302. Die Links L1, L4, L7, L8, L12, L13, L14 entsprechen den in 1 gezeigten Links 301. Die übrigen Links L2, L3, L5, L6, L9, L10 und L11 sind dagegen kein Bestandteil des Routenverlaufs.
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Jeder der Links L1 bis L14 ist mit der Straßenklasse (FRC) des zugehörigen Straßensegmentes gekennzeichnet.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren zum Übertragen einer Route Bezug nehmend auf Tabelle 1 im Anhang erläutert. Bei dem Verfahren wird der Verlauf der Route 300 an eine Empfangseinrichtung übertragen. Das Verfahren wird mit einer Sendeeinrichtung ausgeführt, welche Kartendaten mit einer Vielzahl von Links aufweist, zu denen die oben genannten Links L1 bis L14 gehören. Die Vielzahl von Links sind an Knotenpunkten miteinander verbunden, zu denen die oben genannten Knotenpunkte 1 bis 9 gehören.
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Bei einem ersten Verfahrensschritt a) wird einer der Links anhand der Route 300 beziehungsweise anhand dem Verlauf der Route 300 als Startlink ausgewählt, nämlich derjenige Link, an dem der Routenverlauf beginnt. Mit anderen Worten wird derjenige Link ausgewählt, der das Straßensegment repräsentiert, an dem die Startposition angeordnet ist. Im vorliegenden Fall wird der Link L1 als Startlink ausgewählt (vergleiche Tabellenzeile 1, Tabellenspalte „Ausgewählter Link“).
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Ferner wird dem Startlink ein erster Zählwert zugeordnet. Im vorliegenden Fall wird dem Startlink der Zählwert „1“ zugeordnet (vergleiche Tabellenzeile 1, Tabellenspalte „Zähler [a, b] mit Zählwerten“). Zu bemerken ist, dass der Zählwert dem ersten Zähler „a“ zugeordnet wird.
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Weiterhin wird eine Richtungsinformation ermittelt, welche die Richtung des Routenverlaufs innerhalb des Startlinks angibt. Im vorliegenden Fall führt der Routenverlauf innerhalb des Startlinks vom Knotenpunkt 2 zum Knotenpunkt 3. Daher lautet die Richtungsinformation „zum Knotenpunkt 3“.
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Bei einem zweiten Verfahrensschritt b) wird ein weiterer der Links, welcher sich an einem der Knotenpunkte an den zuvor ausgewählten Link anschließt, anhand der Route 300 beziehungsweise anhand dem Verlauf der Route 300 als Folgelink ausgewählt. Im vorliegenden Fall wird beim erstmaligen Ausführen des Verfahrensschrittes der Link L4 ausgewählt, der sich am Knotenpunkt 3 an den Startlink anschließt. (vergleiche Tabellenzeile 2, Tabellenspalte „Ausgewählter Link“).
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Bei einem dritten Verfahrensschritt c) wird ein vorgegebener Satz von Filterregeln auf die mit dem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen der Links angewandt, so dass ein Filterergebnis bereitgestellt wird. Im vorliegenden Fall wird beim erstmaligen Ausführen des Verfahrensschrittes der Satz von Filterregeln auf die mit dem Knotenpunkt 3 unmittelbar verbundenen Links L1 bis L4 angewandt.
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Der Satz von Filterregeln weist im vorliegenden Fall folgende Filterregeln R1 bis R4 auf:
- Die erste Filterregel (R1) gilt für diejenigen der (mit einem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen) Links als erfüllt, die eine von dem Knotenpunkt wegführende Fahrtrichtung aufweisen.
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Die zweite Filterregel (R2) gilt für diejenigen der (mit einem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen) Links als erfüllt, die von einem zuvor ausgewählten Link verschieden sind. Diese Links sind in der Tabellenspalte „verbleibende Links, für die R2 erfüllt ist“ gezeigt.
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Die dritte Filterregel (R3) gilt für diejenigen der (mit einem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen) Links als erfüllt, welche dieselbe Straßenklasse wie ein zuvor ausgewählter Link aufweisen.
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Die vierte Filterregel (R4) gilt für diejenigen der (mit einem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen) Links als erfüllt, die mit einem zuvor ausgewählten Link jeweils einen Winkel bilden, der gleich 90 Grad oder größer als 90 Grad ist.
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Beim Anwenden des Satzes von Filterregeln auf die mit dem Knotenpunkt, an dem sich der Folgelink anschließt, unmittelbar verbundenen Links wird wie folgt vorgegangen:
- Bei einem ersten Filtervorgang wird die erste Filterregel (R1) auf die mit dem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen Links angewandt. Das heißt, es werden diejenigen der Links bestimmt, für welche R1 erfüllt ist. Diese Links sind in der Tabellenspalte „Links, für die R1 erfüllt ist“ gezeigt.
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Bei einem zweiten Filtervorgang wird die zweite Filterregel (R2) auf die beim ersten Filtervorgang bestimmten Links angewandt. Das heißt, es werden diejenigen der beim ersten Filtervorgang bestimmten Links bestimmt, für welche R2 erfüllt ist. Diese Links sind in der Tabellenspalte „verbleibende Links, für die R2 erfüllt ist“ gezeigt.
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Bei einem dritten Filtervorgang wird die dritte Filterregel (R3) auf die beim zweiten Filtervorgang bestimmten Links angewandt. Das heißt, es werden diejenigen der beim zweiten Filtervorgang bestimmten Links bestimmt, für welche R3 erfüllt ist. Diese Links sind in der Tabellenspalte „verbleibende Links, für die R3 erfüllt ist“ gezeigt.
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Bei einem vierten Filtervorgang wird die vierte Filterregel (R4) auf die beim dritten Filtervorgang bestimmten Links angewandt. Das heißt, es werden diejenigen der beim dritten Filtervorgang bestimmten Links bestimmt, für welche R4 erfüllt ist. Diese Links sind in der Tabellenspalte „verbleibende Links, für die R4 erfüllt ist“ gezeigt.
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Das Filterergebnis ergibt sich wie folgt: Sobald bei einem der Filtervorgänge nur ein Link bestimmt wird, umfasst das Filterergebnis nur diesen einen Link. In diesem Fall braucht kein weiterer Filtervorgang ausgeführt zu werden. Sobald bei einem der Filtervorgänge kein Link bestimmt wird, gilt das Filterergebnis als leer. Werden dagegen beim vierten Filtervorgang mehrere Links bestimmt, umfasst das Filterergebnis diese Links.
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Bei einem vierten Verfahrensschritt d) wird dem Folgelink ein weiterer Zählwert zugeordnet, der auf den Zählwert des zuvor ausgewählten Links folgt. Im vorliegenden Fall ist folgende Besonderheit zu beachten:
- Wenn das Filterergebnis nur einen von dem Folgelink verschiedenen Link umfasst, wird der weitere Zählwert so gewählt, dass er dem ersten Zählwert, nämlich „1“, entspricht. Ferner wird dann der weitere Zählwert einem weiteren Zähler zugeordnet, der auf den letzten Zähler, also den Zähler des Zählwertes des zuvor ausgewählten Links, folgt. In der Tabellenspalte „Zähler mit Zählwerten“ wird der weitere Zähler von einer weiteren Stelle in der Zahlenfolge innerhalb der eckigen Klammern repräsentiert.
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Andernfalls, also wenn das Filterergebnis nur den Folgelink umfasst, mehrere Links umfasst oder leer ist, wird der weitere Zählwert durch Hochzählen des letzten Zählwertes, also des Zählwertes des zuvor ausgewählten Links, gebildet. Im vorliegenden Fall wird um „Eins“ hochgezählt. Ferner wird dann der weitere Zählwert dem letzten Zähler zugeordnet, also dem Zähler des Zählwertes des zuvor ausgewählten Links.
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Alternativ dazu kann auf das Vorsehen einer Mehrzahl von Zählern verzichtet werden, so dass unabhängig von dem Filterergebnis der weitere Zählwert immer durch Hochzählen des letzten Zählwertes gebildet wird.
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Bei einem fünften Verfahrensschritt e) wird dem weiteren Zählwert ein den Folgelink bezeichnender Index zugeordnet, wenn das Filterergebnis nicht nur den Folgelink umfasst. Das trifft dann zu, wenn das Filterergebnis nur einen von dem Folgelink verschiedenen Link umfasst, mehrere Links umfasst oder leer ist.
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Im vorliegenden Fall wird der Index so gewählt, dass er die Position der Linknummer des Folgelinks in einer Reihe angibt, in der die Linknummern der mit dem Knotenpunkt unmittelbar verbundenen Links ihrer Größe nach geordnet sind. Ferner sind im vorliegenden Fall folgende Besonderheiten zu beachten:
- Die Positionen der Linknummern in der Reihe werden ab „0“ gezählt. Folglich entspricht der Index „3“ der vierten Position in der Reihe, der Index „1“ entspricht der zweiten Position in der Reihe und der Index „2“ entspricht der dritten Position in der Reihe“.
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Die Reihe ist auf Linknummern von Links beschränkt, die jeweils eine von dem Knotenpunkt wegführende Fahrtrichtung aufweisen. Somit gehören Links, die nur eine zu dem Knotenpunkt hinführende Fahrtrichtung aufweisen, nicht zu der Reihe. Alternativ dazu kann auf diese Beschränkung verzichtet werden.
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Bei einem sechsten Verfahrensschritt f) werden die Schritte b) bis e) für alle anderen zu der Route 300 beziehungsweise zum Verlauf der Route 300 gehörenden der Links wiederholt. Im vorliegenden Fall werden die Schritte b) bis e) fünfmal wiederholt, nämlich für die Links L7, L8, L12, L13 und L14.
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Somit werden bei dem Verfahren folgende Daten bereitgestellt, die den Verlauf der Route 300 repräsentieren: Linknummer des Startlinks (L1), Richtungsinformation (zum Knoten 3), erster Zähler mit den Zählwerten 1 bis 3, zweiter Zähler mit den Zählwerten 1 bis 4, Indizes (3, 1, 2) inklusive ihrer Zuordnung zu einem der Zählwerte
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Die Daten lassen sich verkürzt wie folgt darstellen:
- startLink=L1, direction=3, extent=[3, 4], nodeLinklndices=[3, 1, 2]
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Im vorliegenden Fall bilden die Zähler mit den Zählwerten einen Zählwertvektor der Form [a, b], aus dem sich folgende Reihenfolge der Zählwerte entnehmen lässt: 1, 2, 3, 1, 2, 3, 4. Ferner bilden die Indizes einen Indexvektor der Form [a, b, c], aus dem sich folgende Reihenfolge der Indizes entnehmen lässt: 3, 1, 2.
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Bei einem siebenten Verfahrensschritt g) werden die Daten an die Empfangseinrichtung übertragen, beispielsweise mittels einer Sendeeinheit der Sendeeinrichtung.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Empfangen eines Verlaufs einer Route Bezug nehmend auf Tabelle 2 im Anhang erläutert. Bei dem Verfahren wird der Verlauf der Route 300 empfangen. Das Verfahren wird mit einer Empfangseinrichtung ausgeführt, welche Kartendaten mit einer Vielzahl von Links aufweist, zu denen die oben genannten Links L1 bis L14 gehören. Die Vielzahl von Links sind an Knotenpunkten miteinander verbunden, zu denen die oben genannten Knotenpunkte 1 bis 9 gehören.
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Bei einem ersten Verfahrensschritt a) werden die oben genannten Daten empfangen, also die Linknummer, die Richtungsinformation, die Zähler mit den Zählwerten und die Indizes inklusive ihrer jeweiligen Zuordnung zu einem der Zähler.
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Bei einem zweiten Verfahrensschritt b) wird der erste der Zählwerte ermittelt. Im vorliegenden Fall wird der erste Zählwert „1“ des ersten Zählers ermittelt (vergleiche Tabellenzeile 1, Tabellenspalte „Zähler [a, b] mit Zählwerten“).
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Ferner wird anhand der Linknummer einer der Links als Startlink ausgewählt. Im vorliegenden Fall wird der Link L1 als Startlink ausgewählt (vergleiche Tabellenzeile 1, Tabellenspalte „Ausgewählter Link“).
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Weiterhin wird anhand der Richtungsinformation einer der Knotenpunkte aus den Kartendaten, welche der Startlink miteinander verbindet, als Startknotenpunkt bestimmt. Im vorliegenden Fall ist den Kartendaten zu entnehmen, dass der Startlink die Knotenpunkte 2 und 3 miteinander verbindet. Da laut der Richtungsinformation der Routenverlauf entlang des Startlinks zum Knoten 3 führt, wird Knoten 2 als Startknotenpunkt bestimmt (vergleiche Tabellenzeile 1, Tabellenspalte „Knotenpunkt“).
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Bei einem dritten Verfahrensschritt c) wird ein weiterer der Zählwerte ermittelt, der auf den zuvor ermittelten Zählwert folgt (vergleiche Tabellenspalte „Zähler [a, b] mit Zählwerten“).
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Bei einem vierten Verfahrensschritt d) wird ein weiterer der Knotenpunkte bestimmt, den der zuvor ausgewählte Link mit dem zuvor bestimmten Knotenpunkt verbindet (vergleiche Tabellenspalte „Knotenpunkt“).
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Bei einem fünften Verfahrensschritt e) wird ein weiterer der Links als Folgelink ausgewählt, indem ein vorgegebener Satz von Filterregeln auf die mit dem weiteren Knotenpunkt unmittelbar verbundenen der Links angewendet wird. Der fünfte Verfahrensschritt wird nur dann ausgeführt, wenn dem weiteren Zählwert keiner der Indizes zugeordnet ist. Zu bemerken ist, dass der vorgegebene Satz von Filterregeln dem Satz von Filterregeln entspricht, welcher bei dem Verfahren zum Übertragen des Verlaufs der Route 300 verwendet wurde.
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Bei einem sechsten Verfahrensschritt f) wird ein weiterer der Links anhand eines der Indizes aus den mit dem weiteren Knotenpunkt unmittelbar verbundenen Links als Folgelink ausgewählt. Der sechste Verfahrensschritt wird nur dann ausgeführt, wenn dem weiteren Zählwert der Index zugeordnet ist.
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Im vorliegenden Fall ist beim Ausführen der Verfahrensschritte e) und f) folgende Besonderheit zu beachten: Davon, dass einem der Zählwerte einer der Indizes zugeordnet ist, wird dann ausgegangen, wenn eine der folgenden Voraussetzungen (I) und (II) vorliegt:
- (I) Beim Anwenden des Satzes von Filterregeln auf die mit dem weiteren Knotenpunkt unmittelbar verbundenen Links wird ein Filterergebnis bereitgestellt, das mehrere Links umfasst (vergleiche Tabellenzeile 3) oder leer ist (vergleiche Tabellenzeile 6).
- (II) Der weitere Zählwert ist einem anderen Zähler als der zuvor ermittelte Zählwert zugeordnet (vergleiche Tabellenzeile 4).
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Alternativ dazu kann die Zuordnung eines Index zu einem Zählwert auf eine andere Art ermittelt werden.
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Bei einem siebenten Verfahrensschritt g) werden die Verfahrensschritte c) bis f) für alle anderen der Zählwerte wiederholt. Dabei wird jedes Mal ein weiterer Link ausgewählt, bis die ausgewählten Links den gesamten Verlauf der Route 300 abbilden. Tabelle 1:
| Zeile Nr. | Knotenpunkt | Ausgewählter Link | Links, für die R1 erfüllt ist | verbleibende Links, für die R2 erfüllt ist | verbleibende Links, für die R3 erfüllt ist | verbleibende Links, für die R4 erfüllt ist | Filterergebnis | Zähler [a, b] mit Zählwerten | Indizes | Schritte |
| 1 | | L1 | | | | | | [1] | | Auswählen Startlink L1, Zuordnen erster Zählwert 1 zum ersten Zähler a, Ermitteln Richtungsinformation: zum Knotenpunkt 3 |
| 2 | 3 | L4 | L1, L2, L3, L4 | L2, L3, L4 | L2, L4 | L4 | L4 | [2] | | Auswählen Folgelink L4, Zuordnen weiterer Zählwert 2 zum letzten Zähler a, da das Filterergebnis nur den ausgewählten Link umfasst |
| 3 | 4 | L7 | L4, L5, L6, L7 | L5, L6, L7 | L5, L7 | L5, L7 | L5, L7 | [3] | [3] | Auswählen Folgelink L7, Zuordnen weiterer Zählwert 3 zum letzten Zähler a, Zuordnen Index 3, da das Filterergebnis mehrere Links umfasst |
| 4 | 6 | L8 | L7, L8, L9, L10, L11 | L8, L9, L10, L11 | L8, L11 | L11 | L11 | [3, 1] | [3, 1] | Auswählen Folgelink L8, Zuordnen weiterer Zählwert 1 zum zweiten Zähler b, Zuordnen Index 1, da das Filterergebnis einen vom ausgewählten Link verschiedenen Link umfasst |
| 5 | 5 | L12 | L3, L8, L12 | L3, L12 | L12 | | L12 | [3, 2] | [3, 1] | Auswählen Folgelink L12, Zuordnen weiterer Zählwert 2 zum letzten Zähler b, da das Filterergebnis nur den ausgewählten Link umfasst |
| 6 | 7 | L13 | L9, L12, L137 | L9, L13 | | | leer | [3, 3] | [3, 1, 2] | Auswählen Folgelink L13, Zuordnen weiterer Zählwert 3 zum letzten Zähler b, Zuordnen Index 2 , da das Filterergebnis leer ist |
| 7 | 9 | L14 | L10, L14 | L10, L14 | L14 | | L14 | [3, 4] | [3, 1, 2] | Auswählen Folgelink L14, Zuordnen weiterer Zählwert 4 zum letzten Zähler b, da das Filterergebnis nur den ausgewählten Link umfasst |
Tabelle 2:
| Zeile Nr. | Zähler [a, b] mit Zählwerten | Indizes | Knotenpunkt | Links, für die R1 erfüllt ist | verbleibende Links, für die R2 erfüllt ist | verbleibende Links, für die R3 erfüllt ist | verbleibende Links, für die R4 erfüllt ist | Filterergebnis | Ausgewählter Link | Schritte |
| 1 | [1] | | 2 | | | | | | L1 | Ermitteln erster Zählwert 1, Auswählen Startlink L1, Bestimmen Startknotenpunkt 2 anhand Richtungsinformation |
| 2 | [2] | | 3 | L1, L2, L3, L4 | L2, L3, L4 | L2, L4 | L4 | L4 | L4 | Ermitteln weiterer Zählwert 2, Bestimmen weiterer Knotenpunkt 3, Auswählen Folqelink L4 mittels Filtern |
| 3 | [3] | [3, 1, 2] | 4 | L4, L5, L6; L7 | L5, L6, L7 | L5, L7 | L5, L7 | L5, L7 | L7 | Ermitteln weiterer Zählwert 3, Bestimmen weiterer Knotenpunkt 4, Auswählen Folqelink L7 mittels Index 3 |
| 4 | [3, 1] | [3, 1, 2] | 6 | L7, L8, L9, L10, L11 | L8, L9, L10, L11 | L8, L11 | L11 | L11 | L8 | Ermitteln weiterer Zählwert 1, Bestimmen weiterer Knotenpunkt 6, Auswählen Folgelink L8 mittels Index 1 |
| 5 | [3, 2] | | 5 | L3, L8, L12 | L3, L12 | L12 | | L12 | L12 | Ermitteln weiterer Zählwert 2, Bestimmen weiterer Knotenpunkt 5, Auswählen Folgelink L12 mittels Filtern |
| 6 | [3, 3] | [3, 1, 2] | 7 | L9, L12, L13 | L9, L13 | | | leer | L13 | Ermitteln weiterer Zählwert 3, Bestimmen weiterer Knotenpunkt 7, Auswählen Folgelink L13 mittels Index 2 |
| 7 | [3, 4] | | 9 | L10, L14 | L10, L14 | L14 | | L14 | L14 | Ermitteln weiterer Zählwert 4, Bestimmen weiterer Knotenpunkt 9, Auswählen Folgelink L14 mittels Filtern |