DE4327780C2 - Fahrzeug-Navigationssystem und Fahrzeug-Navigationsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Navigationssystem und ein Fahrzeug-Navigationsverfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs entlang einer vorbestimmten Fahrtstrecke, und bezieht sich insbesondere auf ein Fahrzeug-Navigationssystem und ein Fahr­ zeug-Navigationsverfahren, das einem Fahrer mit Hilfe einer Anzeige Hinweise vermittelt, welche Richtung an einer Kreuzung oder Einmündung einzuschlagen ist.

Zur Verringerung der Fahrerbelastung während der Fahrt sind bereits verschiedene Fahrzeug-Navigationssysteme entworfen und auch in Fahrzeuge eingebaut worden, wobei unter anderem auch die aktuelle Fahrzeugposition ermittelt wird, auf die sich die jeweils auszugebende Navigationsinformation stützt.

Die aktuelle Fahrzeugposition kann hierbei beispielsweise auf der Basis von aus jeweils entsprechenden Entfernungs- und Richtungsfühlern stammenden Entfernungs- und Richtungsdaten ermittelt werden, durch Erfassen eines von einem Satelliten stammenden Funksignals, oder mittels eines gemischten Verfah­ rens unter Verwendung der beiden obigen Konzepte. Bei jedem der genannten Verfahren tritt jedoch ein Ermittlungsfehler auf, weshalb zur einigermaßen genauen Ermittlung der aktuellen Posi­ tion eine Fehlerkorrektur erforderlich ist.

Soll jedoch die aktuelle Position des Fahrzeugs in Echtzeit angezeigt werden und wurde die Fehlerkorrektur kurz vor einem Richtungswechsel an einer Kreuzung noch nicht durchgeführt, so stimmt die ermittelte und angezeigte Position nicht mit der tatsächlichen aktuellen Position überein, sondern wird räumlich beispielsweise vor der tatsächlichen Position liegend ange­ zeigt. Dies kann zu einer Fehlinterpretation durch den Fahrer führen.

Wie in den Fig. 11A, 11B und 11C gezeigt ist, existiert in einem herkömmlichen System eine Lücke zwischen der tatsäch­ lichen Position und der entsprechenden Anzeige (d. h. ermit­ telten Position). Fig. 11A veranschaulicht ein sich einer Kreuzung näherndes Fahrzeug, das dort nach links abbiegen sollte, Fig. 11B zeigt ein Fahrzeug, das sich kurz vor der Kreuzung befindet, und Fig. 11C zeigt ein Fahrzeug unmittelbar an der Kreuzung. Obwohl die tatsächliche Position des Fahrzeugs in Fig. 11B noch vor der Kreuzung liegt, zeigt die Anzeige auf­ grund des Fehlers in der Ermittlung der aktuellen Position, daß es die Kreuzung bereits erreicht hat. Darüber hinaus zeigt die Anzeige in Fig. 11C, daß das Fahrzeug die Kreuzung geradlinig passiert hat, obwohl sich das Fahrzeug in Wirklichkeit mitten in der Kreuzung befindet. Der Fahrer kann in diesem Fall über­ sehen, daß er die bestimmte bzw. richtige Kreuzung erreicht hat und an einer anderen, näherliegenderen Kreuzung links (oder rechts) abbiegen.

Aus der eine ältere Anmeldung darstellenden DE 43 24 215 A1 ist bereits ein Sprach-Navigationssystem für Fahrzeuge bekannt, das dazu in der Lage ist, eine Leitposition, an der die Routenfüh­ rung durchgeführt wird, abhängig von der Fahrsituation des Fahrzeugs zu verändern. Hierzu weist das Sprachnavigationssy­ stem eine Fahrstrecken-Speichereinrichtung zum Speichern von Informationen über die zu einem Fahrtziel führende Fahrstrecke, eine Positionsermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer aktu­ ellen Position des Fahrzeugs, eine Anzeigeeinrichtung zum An­ zeigen von Karteninformation bezüglich der aktuellen Position des Fahrzeugs und seiner Umgebung, eine Durchfahrerfassungsein­ richtung zum Erfassen des Durchfahrens einer in der Fahrstrec­ keninformation gespeicherten, in Richtung des Fahrtziels lie­ genden Kreuzung, und eine diskrete Anzeigeeinrichtung zum Be­ ginnen einer diskreten Anzeige einer die aktuelle Fahrzeugposi­ tion anzeigenden Fahrzeugpositionsmarke, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von einer angezeigten Kreuzung erreicht hat, auf. Bei Erreichen der vorbestimmten Entfernung von der Kreuzung generiert eine Sprachsteuerung abhängig von der Fahr­ zeuggeschwindigkeit und der Anzahl der Fahrspuren eine Sprach­ anweisung gemäß der für die Kreuzung zu unternehmenden Naviga­ tionsaktion. Hierbei dient die Anzeigeeinrichtung in Verbindung mit der Fahrzeugpositionsmarke lediglich einer optischen Kon­ trolle sowie zur Orientierung des Fahrers, während die eigent­ liche Fahrzeugnavigationsanweisung über die Sprachausgabe ver­ mittelt wird. Die Anzeigeeinrichtung und die Fahrzeugpositions­ marke zeigen daher die aktuelle Fahrzeugposition lediglich mit einem nur geringen Grad an Genauigkeit an, so daß sich diese nicht für eine rein optisch geführte Fahrzeugnavigation eignen.

Ferner offenbart die DE 40 35 979 A1 ein Fahrzeug-Navigations­ system für ein Fahrzeug, bei dem ein erster bekannter Target­ punkt zusammen mit einer Anzahl von benachbarten Targetpunkten, die für jeden Targetpunkt vorab ausgewählt werden, aus einer Kartendaten-Speichereinrichtung ausgelesen wird. Eine Anzahl von Targetpunkten, die nicht zu dem bekannten und den benach­ barten Targetpunkten gehören und die auf einer Anzeigeeinheit dargestellt werden können, wird in Abhängigkeit von beispiels­ weise der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Verkehrsaufkommen ermittelt. Während der Fahrt werden auf der Anzeigeeinheit die der aktuellen Fahrzeugposition entsprechenden Targetpunkt ange­ zeigt und weitergeschaltet, wenn der jeweils nächstliegende Targetpunkt erreicht ist. Ein Fehler in der Ermittlung der aktuellen Fahrzeugposition führt demzufolge zu einer Weiter­ schaltung der Targetpunkte bereits dann, wenn das Fahrzeug den Targetpunkt noch nicht erreicht hat, oder erst dann, wenn der Targetpunkt tatsächlich bereits passiert wurde. Da eine Anzeige der aktuellen Fahrzeugposition bei diesem bekannten System nicht erfolgt, ist eine richtige Interpretation der tatsäch­ lichen Gegebenheiten durch den Fahrer somit nicht möglich.

Darüber hinaus ist aus DE-Z-elektronikpraxis, Nr. 4, Februar 1989, Seiten 92 bis 95 eine Anzeige, die eine Entfernungs- oder Abstandsinformation, eine Positionsinformation und eine Rich­ tungsinformation für den Fahrer eines Fahrzeugs bereitstellt, bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System sowie ein Verfahren zur Fahrzeug-Navigation zu schaffen, welche in der Umgebung einer Kreuzung eine richtige Interpretation der Fahr­ zeugposition durch den Fahrer auch unter schlechter Ermittel­ barkeit der aktuellen Position ermöglichen und den Fahrer an der Kreuzung auch bei Auftreten eines Fehlers in der Ermittlung der aktuellen Position richtig leiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeug- Navigationssystem zum Navigieren eines Fahrzeugs entlang einer vorbestimmten Fahrtstrecke, mit einer Fahrstrecken-Speicherein­ richtung zum Speichern von Informationen über die zu einem Fahrtziel führende Fahrstrecke, einer Positionsermittlungsein­ richtung zum Ermitteln einer aktuellen Position des Fahrzeugs, einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen von Karteninformationen bezüglich der aktuellen Position des Fahrzeugs und seiner Umgebung, einer Durchfahrerfassungseinrichtung zum Erfassen des Durchfahrens einer in der Fahrstreckeninformation gespeicher­ ten, in Richtung des Fahrtziels liegenden Kreuzung, und einer diskreten Anzeigeeinrichtung zum Beginnen einer diskreten Anzeige einer die aktuelle Fahrzeugposition anzeigenden Fahr­ zeugpositionsmarke, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfer­ nung von einer angezeigten Kreuzung erreicht hat, zum Festhal­ ten der Fahrzeugpositionsmarke an der angezeigten Kreuzung, während sich das Fahrzeug der angezeigten Kreuzung nähert, und zum Beenden der diskreten Anzeige der Fahrzeugpositionsmarke, wenn das Durchfahren der Kreuzung von der Durchfahrerfassungs­ einrichtung erfaßt wird.

Die Einrichtung zum Erfassen des Durchfahrens ermittelt, ob das Fahrzeug eine der auf der vorbestimmten Fahrstrecke liegenden Kreuzungen passiert hat.

Die diskrete Anzeigeeinrichtung beläßt die diskrete Anzeigemar­ kierung auf der Kreuzung, während das Fahrzeug eine vorbe­ stimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat und sich die­ ser annähert. Folglich wird, obwohl ein Fehler in der ermittel­ ten und angezeigten aktuellen Position enthalten ist, eine Falschanzeige z. B. der Form, daß die aktuelle Position so ange­ zeigt wird, als hätte das Fahrzeug die Kreuzung, die in Wirk­ lichkeit noch gar nicht erreicht ist, bereits passiert, vermie­ den werden kann.

Die diskrete Anzeigeeinrichtung kann so ausgeführt sein, daß die diskrete oder Einzelschritt-Anzeige aktiviert wird, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung er­ reicht hat, und dann dazu übergegangen wird, den dargestellten Punkt schrittweise zur Kreuzung hin zu verschieben. Auf diese Weise kann ebenfalls die Falschanzeige derart vermieden werden, daß sich die tatsächliche Entfernung zur Kreuzung von der ange­ zeigten unterscheidet, obwohl ein Fehler in der Ermittlung der aktuellen Position enthalten ist. Mit einer solchen diskreten Anzeigeeinrichtung wird eine durch einen zwischen der tatsäch­ lichen und der angezeigten Position bestehenden Fehler verur­ sachte Falsch- oder Fehlanzeige vermieden. Ferner wird der Fah­ rer keine überaus genaue Anzeige erwarten, wenn ihm von vorn­ herein bekannt ist, daß die angezeigte Position lediglich einen groben Schätzwert darstellt und einen Fehler beinhaltet.

Die Einrichtung zum Erfassen des Durchfahrens ermittelt das Durchfahren oder Passieren der Kreuzung durch Überwachen der Bewegungs- oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs, wenn dieses links oder rechts abbiegt. Die Änderung der Bewegungsrichtung kann durch einen Lenkungssensor zum Erfassen eines Lenkungs-Drehwin­ kels erfaßt werden. Die Änderung der Bewegungsrichtung kann auch durch eine Trägheits-Navigationseinheit, einen Raddreh­ zahl-Sensor zum Erfassen einer Drehzahldifferenz zwischen lin­ kem und rechtem Rad, oder durch eine Kombination dieser beiden Möglichkeiten ermittelt werden.

Das Durchfahren der Kreuzung durch die Einrichtung zum Erfassen des Durchfahrens kann ebenfalls durch Erfassen einer von einem Wegweiser in der Nähe einer Kreuzung erzeugten Signalwelle (oder eines Funkbakensignals) erfaßt werden. In diesem Fall kann das Passieren einer Kreuzung auch dann erkannt werden, wenn das Fahrzeug diese geradlinig passiert.

Weiterhin wird die vorstehend genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeug-Navigationsverfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs entlang einer vorbestimmten Fahrstrecke, mit den Schritten Speichern von Informationen über die Fahrstrecke zu einem Fahrtziel, Ermitteln der aktuellen Position des Fahrzeugs, Anzeigen von Karteninformationen bezüglich der aktuellen Position des Fahrzeugs und seiner Umgebung, Erfassen des Durchfahrens einer in der Fahrstreckeninformation gespei­ cherten, in Richtung des Fahrtziels liegenden Kreuzung, und Beginnen einer diskreten Anzeige einer die aktuelle Fahrzeug­ position anzeigenden Fahrzeugpositionsmarke, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von einer angezeigten Kreuzung erreicht hat, Festhalten der Fahrzeugpositionsmarke an der angezeigten Kreuzung, während sich das Fahrzeug der angezeigten Kreuzung nähert, und Beenden der diskreten Anzeige der Fahr­ zeugpositionsmarke, wenn das Durchfahren der Kreuzung erfaßt wird.

Die diskrete Anzeigeeinrichtung beläßt die diskrete Anzeigemar­ kierung auf der Kreuzung, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat und sich dieser annä­ hert. Die diskrete Anzeigeeinrichtung kann die diskrete Anzei­ gemarkierung allmählich schrittweise zur Kreuzung hin verschie­ ben, während das Fahrzeug die vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat und sich dieser weiter annähert.

Das Durchfahren der Kreuzung wird auf der Basis der Änderung der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ermittelt, die durch einen Lenkungssensor, eine Trägheits-Navigationseinheit oder einen Raddrehzahlsensor erfaßt werden kann.

Alternativ kann das Durchfahren der Kreuzung durch die Einrich­ tung zum Erfassen des Durchfahrens durch Erfassen einer von ei­ nem in der Nachbarschaft der Kreuzung befindlichen Wegweiser ausgehenden Signalwelle bestimmt werden.

Demzufolge kann erfindungsgemäß eine durch fehlerhafte Anzeige der aktuellen Position in der Nähe von Kreuzungen oder Einmün­ dungen verursachte Fehlinterpretation durch den Fahrer vermie­ den werden, obwohl die Anzeige der aktuellen Position in der Umgebung von Kreuzungen einen Fehler beinhaltet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels des Fahrzeug-Navigationssystems;

Fig. 2 eine beispielhafte Anzeige des Fahrzeug-Navigationssy­ stems gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Beispiel für eine vergrößerte Anzeige, wenn sich das Fahrzeug einer Kreuzung, an der es links oder rechts ab­ biegen sollte, nähert;

Fig. 4 ein Bild zur Erläuterung der Anzeige des Fahrzeug-Navi­ gationssystems in der Nähe der Kreuzung;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Betriebsablaufs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel des Fahrzeug-Navigati­ onssystems;

Fig. 6A eine tatsächliche Fahrzeugposition und eine entspre­ chende Anzeige gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Fahr­ zeug-Navigationssystems, wobei das Fahrzeug weit von der Kreu­ zung entfernt ist;

Fig. 6B die aktuelle Position des Fahrzeugs und die entspre­ chende Anzeige gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Fahr­ zeug-Navigationssystems, wenn sich das Fahrzeug der Kreuzung nähert; auch diese Anzeige weist aufgrund des Fehlers in der Ermittlung der aktuellen Position darauf hin, daß das Fahrzeug die Kreuzung erreicht hat;

Fig. 6C die aktuelle Position des Fahrzeugs und die entspre­ chende Anzeige gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Fahr­ zeug-Navigationssystems in der näheren Umgebung der Kreuzung; die Anzeigemarkierung verbleibt auf der Kreuzung, bis das Fahr­ zeug die Kreuzung tatsächlich erreicht;

Fig. 7 einen Aufbau des Eingabebereichs des Fahrzeug-Navigati­ onssystems;

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Korrekturvorgangs für die aktu­ elle Position gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Fahrzeug-Navigationssystems;

Fig. 9 eine beispielhafte Anzeige gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel des Fahrzeug-Navigationssystems;

Fig. 10 eine beispielhafte Anzeige während der Korrektur der aktuellen Position;

Fig. 11A eine aktuelle Position eines Fahrzeugs und eine ent­ sprechende Anzeige eines herkömmlichen Systems, wobei das Fahr­ zeug weit von der Kreuzung entfernt ist;

Fig. 11B die aktuelle Position des Fahrzeugs und die entspre­ chende Anzeige des herkömmlichen Systems, wenn sich das Fahr­ zeug der Kreuzung nähert; die Anzeige weist darauf hin, daß das Fahrzeug die Kreuzung erreicht hat, obwohl es sich noch vor der Kreuzung befindet; und

Fig. 11C die aktuelle Position des Fahrzeugs und die entspre­ chende Anzeige des herkömmlichen Systems beim Durchfahren der Kreuzung; die Anzeige weist darauf hin, daß das Fahrzeug die Kreuzung geradlinig durchfahren hat, obwohl es sich noch in der Kreuzung befindet;

Nachstehend wird anhand von Fig. 1 der Aufbau des Navigationssy­ stems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Ein Karteninformationsspeicher 10 speichert Informationen bezüglich Fahrstrecken oder Routen, geographische Bezeichnungen (einschließlich Namen von Flüssen, Plätzen, Städten etc.), Ge­ bäudenamen usw. Diese Informationen können entsprechend den Er­ fordernissen des Fahrers ausgelesen werden. Das vorliegende Sy­ stem weist ebenfalls einen GPS-Empfänger 12 zum Überwachen der aktuellen Position des Fahrzeugs auf, der das Satelliten-Navi­ gationssystem (nachfolgend auch mit GPS-Navigationssystem oder Global Positioning Satellite Navigationssystem bezeichnet) ver­ wendet, einen Richtungssensor 14 zum Erfassen einer Bewegungs­ richtung des Fahrzeugs auf der Basis des Geo- bzw. Erdmagnetis­ mus, einen eine Änderung der Bewegungsrichtung auf der Basis des Lenkungswinkels erfassenden Lenkungssensor 16, einen Ent­ fernungsmesser 18 zum Erfassen einer Entfernung auf der Basis der Raddrehzahl, und eine Positions-Überwachungseinrichtung bzw. einen Positions-Monitor 20 zum Überwachen der aktuellen Position auf der Grundlage der vorstehend erfaßten Informatio­ nen.

Dieses Ausführungsbeispiel des Fahrzeug-Navigationssystems weist ferner einen Funksignalempfänger 22 zum Empfangen eines Funksignals (d. h., einer Signalwelle) von einem am Rand der Straße befindlichen Wegweiser auf. Das Funksignal und der Weg­ weiser bilden ein System zur Information eines Fahrers durch Übertragen von z. B. einen Verkehrsstau betreffenden Verkehrs­ nachrichten zu fahrenden Fahrzeugen. Derartige Information wird auf einer im Innern der Fahrzeugs angebrachten Anzeige darge­ stellt. Die durch das Funksignal übertragene Information bein­ haltet einen Identifikationscode des Wegweisers, der das Funk­ signal erzeugt. Durch Erfassen des Identifikationscodes kann der Fahrer die Kreuzung identifizieren. Weiterhin kann durch Erfassen des Passierens des Wegweisers ermittelt werden, ob das Fahrzeug die Kreuzung durchfahren hat.

Zur Navigation zu einem Bestimmungsort bzw. Fahrtziel wird der Bestimmungsort durch Zeigen auf denselben auf dem Bildschirm der Anzeige oder durch Eingeben des Orts eingegeben, worauf die Fahrstrecke zum Bestimmungsort durch die in der Verarbeitungs­ einheit 26 enthaltene Fahrstrecken-Berechnungseinheit 28 basie­ rend auf den durch den Positions-Monitor 20 zur Verfügung ge­ stellten aktuellen Positionen berechnet und nachfolgend im Fahrstreckenspeicher 30 gespeichert wird.

Nach Eingabe von Fahrtziel und der Fahrstreckenberechnung wird die tatsächliche Navigation bzw. Verkehrsleitung durchgeführt. Eine in der Verarbeitungseinheit 26 enthaltene Navigations- Steuereinrichtung liest dem Umfeld des Fahrzeugs entsprechende Karteninformationen aus dem Karteninformationsspeicher 10 und zeigt diese auf der Anzeigeeinrichtung 34 an, wobei ihr die ak­ tuelle Position, die Bewegungsrichtung und die im Fahrstrecken­ speicher 30 gespeicherte vorbestimmte Fahrstrecke überlagert werden.

Die Anzeigeeinrichtung 34 befindet sich in der Armaturentafel in der Nähe des Fahrersitzes. Der Fahrer oder Mitreisende kön­ nen durch Beobachten der Anzeigeeinrichtung 34 die aktuelle Fahrzeugposition überprüfen und Aufschluß über die weitere Fahrstrecke erhalten. Fig. 2 zeigt ein Beispiel für eine solche Anzeigeeinrichtung 34. Die ausgewählte Fahrstrecke wird durch eine ausgezogene dicke Linie 100 hervorgehoben, während die an­ deren Straßen als ausgezogene dünne Linien 102 dargestellt sind. Die aktuelle Fahrzeugposition wird durch einen Kreis 104 markiert, die Bewegungs- oder Fahrtrichtung als keilförmig ge­ formter Pfeil 106. Die ausgewählte Fahrstrecke kann auch durch eine veränderte Farbgebung von den anderen Straßen unterscheid­ bar dargestellt werden.

Nähert sich das Fahrzeug der Kreuzung 108, an der die Fahrt­ richtung geändert werden muß, wird die Anzeigeeinrichtung 34 auf die in Fig. 3 gezeigte Darstellung umgeschaltet, und der Name der Kreuzung 108 sowie die Entfernung zur Kreuzung 108 werden un­ ter Pos. 110 und 112 entsprechend angezeigt. Gleichzeitig mit dem Umschalten der Anzeigeeinrichtung 34 gibt die Navigations- Steuereinrichtung 32 einen Befehl an eine Sprach-Steuereinrich­ tung 36 aus, um eine hörbare Anweisung entsprechend der Fahrt­ anweisung an der Kreuzung 108 zu erzeugen. Die Sprach-Steuerein­ richtung 36 liest im Sprachspeicher gespeicherte digitale Daten aus und wandelt diese in analoge Signale zur Ansteuerung eines Lautsprechers 40 um. Eine Anweisung wie z. B. "An der nächsten Kreuzung rechts abbiegen" wird vom Lautsprecher zur Führung des Fahrers ausgegeben. Die hörbaren Anweisungen werden in bestimm­ ten Intervallen wiederholt, bis das Fahrzeug die Kreuzung 108 durchfahren hat.

Das Durchfahren der Kreuzung 108 wird durch einen in Fig. 1 gezeig­ ten Durchfahr- oder Passier-Detektor 44 erfaßt. Das vorliegende Navigationssystem ermöglicht das Erfassen der Kreuzung 108 mittels zweier verschiedener Erfassungsverfahren, zum Einen mittels der Erfas­ sung basierend auf der Änderung der Fahrtrichtung, sowie zum Anderen mittels der Erfassung auf der Basis des von einem Wegweiser er­ zeugten Funksignals.

Die auf der Fahrtrichtungsänderung basierende Erfassung wird zur Erfassung des Durchfahrens von Kreuzungen verwendet, an de­ nen Links- oder Rechtsabbiegen erforderlich ist. In diesem Fall wird die die aktuelle Position anzeigende Markierung auf der angezeigten Kreuzung belassen, wenn das Fahrzeug eine vorbe­ stimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht, und die Aufmerk­ samkeit des Fahrers wird sowohl durch die Anzeige als auch durch das Sprachsignal auf das Links- oder Rechtsabbiegen ge­ lenkt. Folgt der Fahrer der Anweisung und steuert nach links oder rechts, wird die Fahrtrichtung geändert. Die Erfassung dieses Richtungswechsels bedeutet, daß das Fahrzeug abbiegt und die Kreuzung durchfährt, wobei der Richtungswechsel durch den Richtungssensor 14, den Lenkungssensor 16 und den Entfernungs­ messer 18 erfaßt wird.

Wird die Lenkung betätigt, um die Fahrtrich­ tung zu ändern, mißt der Entfernungsmesser 18, wie lange der Lenkungs-Drehwinkel aufrechterhalten wird. Durch Erfassen die­ ser Faktoren läßt sich der Grad der Fahrtrichtungsänderung be­ stimmen. Das Passieren der Kreuzung kann durch Überprüfen der Übereinstimmung zwischen dem Betrag der Änderung und dem als Karteninformation vorab gespeicherten Kreuzungsverlauf ermit­ telt werden. Die Richtungsänderung läßt sich ebenfalls durch Erfassen einer geomagnetischen Änderung mittels des Rich­ tungssensors 14 ermitteln.

Bei Verwendung der vorstehend genannten zwei Erfassungseinrich­ tungen zum Erfassen der Richtungsänderung kann eine genaue Er­ fassung des Durchfahrens der Kreuzung erreicht werden.

An einer Kreuzung, an der ein Wegweiser zum Erzeugen eines Funksignals aufgestellt ist, kann das Erfassen des Durchfahrens der Kreuzung auch unter Verwendung des Funksignals erfolgen. Wird dieses Verfahren eingesetzt, kann auch das Durchfahren der Kreuzung ohne Richtungsänderung erkannt werden.

Wenn das Fahrzeug die Kreuzung, an der eine Fahrstreckenauswahl erfolgen sollte, erreicht hat, wird gemäß dem Ausführungsbei­ spiel wie in Fig. 3 gezeigt eine vergrößerte Straßenkarte der Umgebung der Kreuzung angezeigt und die diskrete Anzeige der aktuellen Fahrzeugposition durch die diskrete Anzeige-Steuer­ einrichtung 42 eingeleitet (vgl. Fig. 1). Die diskrete Anzeige wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.

Gemäß Fig. 4 bewegt sich das Fahrzeug von rechts nach links und biegt an der Kreuzung 108 nach links (in Richtung unterer Rand des Diagramms) ab. Wie dargestellt, werden vor der Kreuzung 108 drei Zonen bzw. Bereiche A, B und C festgelegt. Bereich A er­ streckt sich vom Mittelpunkt der Kreuzung (0 m) bis 45 m vor die Kreuzung 108, Bereich B liegt zwischen 45 m und 100 m vor der Kreu­ zung 108, und Bereich C ist der weiter als 100 m von der Kreuzung 108 entfernte Bereich. Wenn die Anzeigeeinrichtung 34 auf die vergrö­ ßerte Anzeige umgeschaltet wird, liegt die durch den Positions- Monitor 20 überwachte Position des Fahrzeugs normalerweise im Bereich C, und die angezeigte Kreismarkierung verbleibt auf Po­ sition 104-1. Diese Markierungsposition liegt 100 m vor der Kreuzung 108. Tritt das Fahrzeug in den Bereich B ein, wird die Kreismarkierung auf die 60 m vor der Kreuzung 108 liegende Position 104-2 verschoben und dort fixiert. Nähert sich das Fahrzeug weiter der Kreuzung 108 und tritt es in den Bereich A ein, wird die Kreismarkierung auf den Mittelpunkt 104-3 der Kreuzung 108 verscho­ ben und dort belassen. Nach Durchfahren der Kreuzung 108 wird eine derartige diskrete oder Einzelschritt-Anzeige beendet und eine fortlaufende Echtzeit-Anzeige aktiviert.

Somit wird eine in drei Bereiche, d. h. in einen Fernbereich (104-1), einen Mittenbereich (104-2) und einen kurz vor der Kreuzung 108 befindlichen Nahbereich (104-3) unterteilte Anzeige­ einrichtung 34 geschaffen. Eine derartige diskrete Anzeige verur­ sacht keine Fehlinterpretation der Kreuzung 108 durch den Fahrer, obwohl die Überwachung grob ist. Genauer gesagt wird eine Fehlanzeige dergestalt, daß die Position des Fahrzeugs darge­ stellt wird, als hätte es die Kreuzung 108 geradlinig durchfahren, vermieden, da die die aktuelle Position anzeigende Markierung im Mittelpunkt der Kreuzung 108 festgehalten wird, bis das Fahrzeug die Kreuzung 108 tatsächlich passiert hat.

Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel des Fahrzeug- Navigationssystems drei Bereiche für die diskrete Anzeige der aktuellen Fahrzeugposition verwendet wurden, kann natürlich ei­ ne beliebige Anzahl von Bereichen zu diesem Zweck festgelegt werden.

Die "diskrete Anzeige" ist nicht auf die ausschließlich auf der Entfernung von Fahrzeug und Kreuzung basierende Anzeige be­ schränkt, sondern kann ebenso zur diskreten Anzeige der die ak­ tuelle Fahrzeugposition anzeigenden Markierung auf der Basis der verstrichenen Zeit nach Erreichen einer vorbestimmten Ent­ fernung von der Kreuzung oder eines beliebigen anderen Parame­ ters Verwendung finden.

Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel des Fahrzeug- Navigationssystems beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Ein-Zonen-Einzelschritt-Anzeige verwendet. Dabei wird, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat, die angezeigte Fahrzeugposition an der Kreuzung fixiert.

Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise der diskreten Anzeige-Steuereinrichtung 42. Zuerst wird geprüft, ob eine vor­ bestimmte Entfernung zur zur Diskussion stehenden Kreuzung ge­ halten wird (S101). Die Entscheidung wird abhängig davon ge­ fällt, ob die Entfernung zwischen der ermittelten Fahrzeugposi­ tion und der Kreuzung kleiner als eine vorbestimmte Entfernung, z. B. unter 200 m, ist. Lautet das Ergebnis "Nein" (d. h., die vorbestimmte Entfernung zur Kreuzung ist unterschritten wor­ den), wird nachfolgend durch Erfassen eines vom Lenkungssensor 16 oder einem Wegweiser stammenden Signals geprüft, ob das Fahrzeug die Kreuzung passiert hat (S102). Wird ermittelt, daß die vorbestimmte Entfernung zur Kreuzung unterschritten wurde, das Fahrzeug die Kreuzung jedoch noch nicht passiert hat, wird auf der Anzeige die die aktuelle Position anzeigende Markierung an der Kreuzung fixiert. In diesem Fall wird die Markierung nicht vom Mittelpunkt der Kreuzung weg verschoben, solange das Passieren der Kreuzung nicht erkannt wurde, obwohl sich die er­ mittelte Fahrzeugposition verändert.

Falls jedoch ermittelt wird, daß die vorbestimmte Distanz zur Kreuzung eingehalten wird oder das Fahrzeug die Kreuzung durch­ fahren hat, wird der Ablauf mit dem Einlesen von der aktuellen Position entsprechenden Daten (S104) fortgesetzt, woraufhin die die aktuelle Position anzeigende Markierung in Echtzeit an ih­ rer ermittelten Position angezeigt wird (S105).

Fig. 6A, 6B und 6C zeigen die tatsächliche Fahrzeugposition und die entsprechende, durch den vorstehend beschriebenen Ablauf angezeigte (d. h. ermittelte) Position. Das Fahrzeug nähert sich in Fig. 6A der Kreuzung, an der links abgebogen werden soll, erreicht die vorbestimmte Zone kurz vor der Kreuzung in Fig. 6B und hat die Kreuzung in Fig. 6C erreicht.

Wie in Fig. 6B und 6C gezeigt, wird die die aktuelle Position anzeigende Markierung auf der Anzeige bis zum vollständigen Links- oder Rechtsabbiegen in der Mitte der Kreuzung fixiert, nachdem das Fahrzeug in den vorbestimmten Bereich kurz vor der Kreuzung eingetreten ist, ungeachtet der tatsächlichen Fortbe­ wegung des Fahrzeugs. Hierin besteht ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zu dem in Fig. 11A, 11B und 11C gezeigten herkömm­ lichen System. Der Fahrer kann erkennen, daß er sich einer fraglichen Kreuzung nähert und die richtige Richtung entlang der navigierten Route einschlagen.

Folglich wird die die aktuelle Position anzeigende Markierung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des Fahrzeug-Navigationssys­ tems innerhalb der vorbestimmten Zone vor der Kreuzung auf der Kreuzung belassen, während sie sich nach Durchfahren der Kreu­ zung entsprechend der ermittelten Fahrzeugposition zu bewegen beginnt, sodaß auf diese Weise der Fahrer richtig geleitet wird, auch wenn die ermittelte Position fehlerbehaftet ist.

Fig. 7 zeigt den beispielhaften Aufbau einer Eingabeeinheit 24. Der Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 34 besteht aus Berüh­ rungsschaltern und dient als Teil der Eingabe­ einheit 24. Der Fahrer kann Daten durch Berühren einer auf dem Bildschirm angezeigten geographischen Bezeichnung usw. einge­ ben. Die Eingabeeinheit 24 schließt einen Auswahlschalter 24a ein, mit dem in einen Auswahlbe­ reich oder ein Menü zur Auswahl von Betriebsarten wie bei­ spielsweise Eingabe von Fahrtzielen oder Lautstärkeanpassung zurückgekehrt werden kann, sowie einen Karten-Schalter 24b zur Anzeige einer Straßenkarte, einen Aktuelle-Position/Informati­ on-Schalter 24c zum Zurückkehren zur Anzeige der aktuellen Po­ sition oder zur Anforderung von gesprochener Information bezüg­ lich der gegenwärtigen Situation, und so weiter.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen des Fahrzeug-Navi­ gationssystems wird eine Korrektur der ermittelten aktuellen Position jeweils dann freigegeben, wenn das Fahrzeug eine Schlüsselstelle wie beispielsweise eine Kreuzung passiert. Der Ablauf der Korrektur der ermittelten aktuellen Position wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 bis 11 beschrieben. Durchfährt das Fahrzeug die Kreuzung geradlinig, wird die Bezeichnung der Kreuzung auf einer Kreuzungs-Bezeichnungsanzeige 34a im oberen rechten Bildschirmbereich, auf dem die Karte der Umgebung der aktuellen Position angezeigt wird, angezeigt (vgl. Fig. 9). Be­ rührt der Fahrer nun die Kreuzungs-Bezeichnungsanzeige 34a (S201), wird der Bildschirm wie in Fig. 10 gezeigt auf eine Korrekturanzeige für die aktuelle Position umgeschaltet (S202). In der Korrekturanzeige für die aktuelle Position werden ein Positions-Einstellschalter 34b und ein Ende-Schalter 34c in entsprechenden Bildschirmbe­ reichen links unten und rechts oben angezeigt, wobei die ange­ zeigte aktuelle Fahrzeugposition dahingehend korrigiert wird, daß die Markierung auf der Kreuzung zu liegen kommt. In der Praxis wird auch die Straßenkarte dargestellt, obwohl diese hier zur Vereinfachung und Erzielung einer größeren Klarheit der Figur nicht dargestellt ist. Um die aktuelle Position kön­ nen auf dem Bildschirm auch Korrekturpfeile (Dreieck-Markierun­ gen) 34d dargestellt werden, die jedoch während des Fahrens nicht zur Korrektur der aktuellen Position herangezogen werden.

Unter dieser Bedingung wird geprüft, ob der Positions-Einstell­ schalter 34b berührt wurde (S203), und, falls ja, die Korrektur der aktuellen Position durchgeführt (S204), indem die durch den Positions-Monitor 20 überwachte Fahrzeugposition auf der im Karteninformationsspeicher 10 gespeicherten, angezeigten Kreu­ zung richtig eingestellt wird.

Andererseits wird, falls der Positions-Einstellschalter 34b nicht berührt wurde, geprüft, ob der Ende-Schalter 34c berührt wurde (S205). Wurde der Ende-Schalter 34c berührt, erfolgt die Rückkehr zur normalen Navigationsanzeige, ohne die aktuelle Po­ sition zu korrigieren, während, wenn der Ende-Schalter 34c nicht berührt wurde, geprüft wird, ob eine vorbestimmte Zeit­ dauer verstrichen ist (S206). Ist die vorbestimmte Zeitdauer noch nicht verstrichen, kehrt der Ablauf der Routine zu Schritt S203 zurück, während andernfalls zur normalen Navigationsanzei­ ge zurückgekehrt wird.

Demzufolge wird die Korrektur der aktuellen Position nicht durch einfaches Berühren der Kreuzungs-Bezeichnungsanzeige 34a durchgeführt, sondern lediglich dann, wenn der Positions-Ein­ stellschalter 34b berührt wird. Somit wird eine unbeabsichtigte Korrektur der aktuellen Position vermieden, sogar wenn der Fah­ rer unvorsichtigerweise die Kreuzungs-Bezeichnungsanzeige 34a betätigt.

Bei diesem System wird eine charakteristische Markierung oder Information, wie beispielsweise ein Gebäude, jeweils an Schlüs­ selpunkten auf dem Navigationsbildschirm dargestellt. Dement­ sprechend wird die Korrektur der aktuellen Position bevorzug­ terweise nicht nur an Kreuzungen, sondern auch an allen Schlüs­ selpunkten durchgeführt.

Wenn sich ferner das Fahrzeug der zur Diskussion stehenden Kreuzung nähert, wird auch die Bezeichnung der Kreuzung auf dem in Fig. 3 gezeigten Bildschirm zur Anzeige gebracht. Berührt der Fahrer die Kreuzungs-Bezeichnungsanzeige 110, wird der Bildschirm auf den Bildschirm zur Korrektur der aktuellen Posi­ tion umgeschaltet, sodaß, wenn der Fahrer ferner den Positions- Einstellschalter 34b betätigt, die aktuelle Position auf die glei­ che Art und Weise wie vorstehend bereits beschrieben korrigiert wird.

Somit kann die aktuelle Position korrigiert und die korrigierte Fahrzeugposition mit einer gewünschten Häufigkeit angezeigt werden, was dem Fahrer erlaubt, die aktuelle Position relativ genau zu entnehmen. Insbesondere ist die genaue Anzeige der ak­ tuellen Position für eine Sprachinformation wie z. B. "nach 300 m ***** eine Kreuzung ***** rechts abbiegen" erforderlich, da ei­ ne ungeeignete Korrektur der aktuellen Position in unrichtigen Sprachinformationen resultiert. Mit dem vorliegenden Navigati­ onssystem wird eine ungeeignete Korrektur, verursacht durch eine Fehlbedienung durch den Fahrer, verhindert und die Korrektur der aktuellen Position wirksam ausgeführt. Bei den beschriebe­ nen Ausführungsbeispielen des Fahrzeug-Navigationssystems wird die zum Zeitpunkt des Berührens der Kreuzungs-Bezeichnungsan­ zeige 34a in Schritt S201 ermittelte Fahrzeugposition in Schritt S204 gemäß der Kreuzung korrigiert und an der Kreuzung angezeigt.

Wie vorstehend beschrieben, verhindert das Fahrzeug-Navigati­ onssystem eine Fehldeutung der Anzeige in der Umgebung einer Kreuzung auch dann, wenn ein Fehler in der Ermittlung der aktu­ ellen Fahrzeugposition enthalten ist. Weiterhin wird durch den zweistufigen Ablauf, d. h. Berühren zuerst des Kreuzungs-Be­ zeichnungsfeldes 34a und nachfolgend des Positions-Einstell­ schalters 34b, die ungeeignete Korrektur der aktuellen Position bei Durchfahren der Kreuzung vermieden.

Claims (8)

1. Fahrzeug-Navigationssystem zum Navigieren eines Fahrzeugs entlang einer vorbestimmten Fahrtstrecke, mit
einer Fahrstrecken-Speichereinrichtung (30) zum Speichern von Informationen über die zu einem Fahrtziel führende Fahrstrecke,
einer Positionsermittlungseinrichtung (12, 22) zum Ermitteln einer aktuellen Position des Fahrzeugs,
einer Anzeigeeinrichtung (34) zum Anzeigen von Karteninformationen bezüglich der aktuellen Position des Fahrzeugs und seiner Umgebung,
einer Durchfahrerfassungseinrichtung (44) zum Erfassen des Durchfahrens einer in der Fahrstreckeninformation gespeicherten, in Richtung des Fahrtziels liegenden Kreuzung, und
einer diskreten Anzeigeeinrichtung (34, 42) zum Beginnen einer diskreten Anzeige einer die aktuelle Fahrzeugposition anzeigenden Fahrzeugpositionsmarke (104), wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von einer angezeigten Kreuzung (108) erreicht hat, zum Festhalten der Fahrzeugpositionsmarke (104) an der angezeigten Kreuzung (108), während sich das Fahrzeug der angezeigten Kreuzung (108) nähert, und zum Beenden der diskreten Anzeige der Fahrzeugpositionsmarke (104), wenn das Durchfahren der Kreuzung (108) von der Durchfahrerfassungseinrichtung (44) erfaßt wird.

2. Fahrzeug-Navigationssystem nach Anspruch 1, bei dem die diskrete Anzeigeeinrichtung (34, 42) mit dem schrittweisen Verschieben der Fahrzeugpositionsmarke (104) in Richtung der angezeigten Kreuzung (108) beginnt, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat.

3. Fahrzeug-Navigationssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Durchfahrerfassungseinrichtung (44) das Durchfahren der Kreuzung (108) auf der Basis der Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs erfaßt.

4. Fahrzeug-Navigationssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Durchfahrerfassungseinrichtung (44) das Durchfahren der Kreuzung (108) auf der Basis eines von einem in der näheren Umgebung der Kreuzung (108) befindlichen Wegweiser erzeugten Funksignals erfaßt.

5. Fahrzeug-Navigationsverfahren zum Navigieren einer Fahrzeugs entlang einer vorbestimmten Fahrstrecke, mit den Schritten
Speichern von Informationen über die Fahrstrecke zu einem Fahrtziel,
Ermitteln der aktuellen Position des Fahrzeugs,
Anzeigen von Karteninformationen bezüglich der aktuellen Position des Fahrzeugs und seiner Umgebung,
Erfassen des Durchfahrens einer in der Fahrstreckeninformation gespeicherten, in Richtung des Fahrtziels liegenden Kreuzung (108), und
Beginnen einer diskreten Anzeige einer die aktuelle Fahrzeugposition anzeigenden Fahrzeugpositionsmarke (104), wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von einer angezeigten Kreuzung (108) erreicht hat, Festhalten der Fahrzeugpositionsmarke (104) an der angezeigten Kreuzung (108), während sich das Fahrzeug der angezeigten Kreuzung (108) nähert, und Beenden der diskreten Anzeige der Fahrzeugpositionsmarke (104), wenn das Durchfahren der Kreuzung (108) erfaßt wird.

6. Fahrzeug-Navigationsverfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt des diskreten Anzeigens den Beginn des schrittweisen Verschiebens der Fahrzeugpositionsmarke (104) in Richtung der angezeigten Kreuzung (108), wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat, umfaßt.

7. Fahrzeug-Navigationsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der Schritt des Erfassens des Durchfahrens einer Kreuzung (108) das Erfassen des Durchfahrens der Kreuzung (108) auf der Basis der Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs umfaßt.

8. Fahrzeug-Navigationsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der Schritt des Erfassens des Durchfahrens einer Kreuzung (108) das Erfassen des Durchfahrens der Kreuzung (108) auf der Basis eines von einem in der näheren Umgebung der Kreuzung befindlichen Wegweisers erzeugten Funksignals umfaßt.