DE4327780A1 - Fahrzeug-Navigationssystem und Fahrzeug-Navigationsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein in einem Fahrzeug eingebautes Fahr­ zeug-Navigationssystem zum Navigieren des Fahrzeugs zu einem Bestimmungsort, und bezieht sich insbesondere auf ein Fahrzeug- Navigationssystem, das einem Fahrer mit Hilfe einer Anzeige Hinweise vermittelt, welche Richtung an einer Kreuzung und/oder Einmündung einzuschlagen ist.

Zur Verringerung der Fahrer-Belastung sind bereits verschiedene Systeme entworfen und in Fahrzeuge eingebaut, unter denen sich auch ein Navigationssystem zum Navigieren eines Fahrzeuges ent­ lang einer vorbestimmten Fahrstrecke zu einem Fahrtziel befin­ det. Ein solches Navigationssystem bzw. Verkehrsleitsystem hat im wesentlichen die Funktion, einen Fahrzeuglenker an einer Kreuzung oder Einmündung über eine geeignete Fahrtrichtung zu informieren. In der Praxis ist dazu eine in die Armaturentafel des Fahrzeugs eingebaute Bildanzeigevorrichtung vorgesehen, mit der der Fahrer auf eine bestimmte Richtung hingewiesen werden kann. Beispielsweise offenbart die japanische Gebrauchsmuster- Offenlegungsschrift (Sho) 61-115298 ein Navigationssystem zum Hinweisen auf eine geeignete Fahrstrecke durch Anzeigen dersel­ ben jeweils an vorbestimmten Punkten, z. B. an einer Kreuzung oder in einer kurzen Entfernung von einer Einmündung. Der vor­ ausberechneten Route folgend kann der Fahrer ein Fahrtziel er­ reichen, ohne in einer Straßenkarte nachschlagen zu müssen.

Ein solches Navigationssystem ermittelt hierbei auch die aktu­ elle Fahrzeugposition, die zusammen mit der ermittelten Fahr­ strecke zur Information dann angezeigt wird. Die ermittelte ak­ tuelle Position wird der Anzeige der bereits vorab gespeicher­ ten Landkarten-Information überlagert, so daß, wenn sich das Fahrzeug einer Kreuzung nähert, ein Pfeil oder dergleichen zu­ sammen mit der Kreuzung die richtige Richtung anzeigen. Ein solches Navigationssystem ist in der japanischen Offenlegungs­ schrift (Hei) 1-173815 offenbart, ebenso wie in der vorstehend genannten Gebrauchsmusterschrift.

Die aktuelle Fahrzeugposition kann auf der Basis von aus je­ weils entsprechenden Entfernungs- und Richtungsfühlern stammen­ den Entfernungs- und Richtungsdaten ermittelt werden, durch Er­ fassen eines von einem Satelliten stammenden Funksignals, oder mittels eines gemischten Verfahrens unter Verwendung der beiden obigen Konzepte. Bei jedem der genannten Verfahren tritt jedoch ein Ermittlungsfehler auf, weshalb zur einigermaßen genauen Er­ mittlung der aktuellen Position eine Fehlerkorrektur erforder­ lich ist. Herkömmlicherweise wird eine derartige Fehlerkorrek­ tur nach der Erfassung der Richtung, in die das Fahrzeug sich wendet, durchgeführt, wobei die Richtungserfassung mit einem Lenkungsfühler erfolgt.

In den vorstehend beschriebenen Systemen wird jedoch die aktu­ elle Position des Fahrzeugs in Echtzeit angezeigt, so daß, wenn ein Fehler in der Ermittlung der aktuellen Position auftritt, die aktuelle Position so angezeigt wird, als hätte das Fahrzeug die Kreuzung bereits passiert, obwohl die Kreuzung noch nicht erreicht wurde.

Mit anderen Worten, die ermittelte und angezeigte Position stimmt nicht mit der tatsächlichen aktuellen Position überein, sondern wird räumlich vor der tatsächlichen Position liegend angezeigt, weil die Fehlerkorrektur kurz vor einem Richtungs­ wechsel an der Kreuzung noch nicht durchgeführt wurde. Dies kann zu einer Fehlinterpretation durch den Fahrer führen.

Wie in den Fig. 11A, 11B und 11C gezeigt, existiert in einem herkömmlichen System eine Lücke zwischen der tatsächlichen Po­ sition und der entsprechenden Anzeige (d. h. ermittelten Positi­ on). 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 ist, zeigt die Anzeige aufgrund des Fehlers in der Er­ mittlung 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 übersehen, daß er die bestimmte bzw. richtige Kreuzung erreicht hat und an einer anderen, nahe­ liegenderen Kreuzung links (oder rechts) abbiegen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein System sowie ein Verfahren zur Fahrzeug-Navigation zu schaffen, welche in der Umgebung einer Kreuzung eine richtige Interpretation des Fahrers auch unter schlechter Ermittelbarkeit der aktuellen Po­ sition ermöglichen und den Fahrer an der Kreuzung auch bei Auf­ treten eines Fehlers in der Ermittlung der aktuellen Position richtig leiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Fahrzeug-Navigati­ onssystem zum Navigieren eines Fahrzeugs entlang einer vorbe­ stimmten Fahrstrecke gelöst durch eine Einrichtung zum Spei­ chern von Informationen über die zu einem Fahrtziel führende Fahrstrecke, eine Einrichtung zur Ermittlung einer aktuellen Position des Fahrzeugs, eine Einrichtung zum Anzeigen von Kar­ teninformationen bezüglich der aktuellen Position und ihrer Um­ gebung, einer Einrichtung zum Erfassen des Durchfahrens einer in der Fahrstreckeninformation in Richtung des Fahrtziels ge­ speicherten Kreuzung, und eine diskrete Anzeigeeinrichtung zum Beginnen einer diskreten Anzeige der aktuellen Position auf der Anzeigeeinrichtung, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfer­ nung von der Kreuzung erreicht hat, und zum Beenden der diskre­ ten Anzeige, wenn das Durchfahren der Kreuzung durch die Ein­ richtung zum Erfassen des Durchfahrens ermittelt 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 aufweist.

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 bei einem Verfahren- zum Navigieren eines Fahrzeugs entlang ei­ ner vorbestimmten Fahrstrecke gelöst durch die Schritte: Spei­ chern von Informationen über die Fahrstrecke zu einem Fahrt­ ziel, Ermitteln einer aktuellen Position des Fahrzeugs, Anzei­ gen von Karteninformationen bezüglich der aktuellen Fahrzeugpo­ sition und ihrer Umgebung, Beginnen einer diskreten Anzeige der aktuellen Position auf der Anzeigeeinrichtung, wenn das Fahr­ zeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat, Erfassen des Durchfahrens einer Kreuzung, und Beenden der diskreten Anzeige, wenn das Durchfahren der Kreuzung ermittelt 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 aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen

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 das Fahrzeug sich 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;

Mittels Fig. 1 wird nachfolgend 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 wird 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 sowie die Entfernung zur Kreuzung werden un­ ter Pos. 110 und 112 entsprechend angezeigt. Gleichzeitig mit dem Umschalten der Anzeigeeinrichtung 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 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 durchfahren hat.

Das Durchfahren der Kreuzung wird durch einen in Fig. 1 gezeig­ ten Durchfahr- oder Passier-Detektor 44 erfaßt. Das vorliegende Navigationssystem ermöglicht das Erfassen der Kreuzung mittels zweier verschiedener Erfassungsverfahren, zum Einen die Erfas­ sung basierend auf der Änderung der Fahrtrichtung als auch zum Anderen die 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 wird gedreht bzw. 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 eines 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 Durchfahren der Kreuzung auch mittels des Funksignals durchgeführt werden. 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. 4 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 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, Bereich B liegt zwischen 45 m und 100 m vor der Kreu­ zung, und Bereich C ist der weiter als 100 m von der Kreuzung entfernte Bereich. Wenn die Anzeigeeinrichtung 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. Tritt das Fahrzeug in den Bereich B ein, wird die Kreismarkierung auf die 60 m vor der Kreuzung liegende Position 104-2 verschoben und dort fixiert. Nähert sich das Fahrzeug weiter der Kreuzung und tritt in den Bereich A ein, wird die Kreismarkierung auf den Mittelpunkt der Kreuzung 104-3 verscho­ ben und dort belassen. Nach Durchfahren der Kreuzung 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 befindlichen Nahbereich (104-3) unterteilte Anzeige­ einrichtung geschaffen. Eine derartige diskrete Anzeige verur­ sacht keine Fehlinterpretation der Kreuzung 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 dir Kreuzung geradlinig durchfahren, vermieden, da die die aktuelle Position anzeigende Markierung im Mittelpunkt der Kreuzung festgehalten wird, bis das Fahrzeug die Kreuzung 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 festge­ legt, nachdem das Fahrzeug in den vorbestimmten Bereich kurz vor der Kreuzung eintritt, 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 beim 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, so daß 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 (touch panels) 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 eine Auswahleinrichtung bzw. 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 die 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 bzw. Position-Bestätigungsschalter 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, so daß, wenn der Fahrer ferner den Positions- Einstellschalter 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 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.

Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Verfahrens und Systems zur Fahrzeug-Navigation läßt sich somit die diskrete Anzeige der aktuellen Fahrzeugposition in einem Zeitraum vom Erreichen einer vorbestimmten Entfernung von einer Kreuzung durch das Fahrzeug bis zum Durchfahren der Kreuzung verwirklichen. Insbe­ sondere wird in einem in kurzer Entfernung von der Kreuzung liegenden Bereich die die aktuelle Position des Fahrzeugs an­ zeigende Markierung auf den Mittelpunkt der dargestellten Kreu­ zung gelegt, bis die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs geändert wird. Dabei wird eine Fehlanzeige der Form, daß die aktuelle Position so angezeigt wird, als hätte das Fahrzeug die Kreuzung geradlinig durchfahren, obwohl es in Wirklichkeit die Kreuzung noch nicht erreicht hat, vermieden, auch wenn die Überwachungs­ genauigkeit der aktuellen Position relativ gering ist.

Claims (10)

1. Fahrzeug-Navigationssystem zum Navigieren eines Fahr­ zeugs entlang einer vorbestimmten Fahrstrecke, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Speichern von Informationen über die zu einem Fahrtziel führende Fahrstrecke,
eine Einrichtung zur Ermittlung einer aktuellen Position des Fahrzeugs,
eine Einrichtung zum Anzeigen von Karteninformationen be­ züglich der aktuellen Fahrzeugposition und ihrer Umgebung,
eine Einrichtung zum Erfassen des Durchfahrens einer in der Fahrstreckeninformation in Richtung des Fahrtziels gespei­ cherten Kreuzung, und
eine diskrete Anzeigeeinrichtung zum Beginnen einer dis­ kreten Anzeige der aktuellen Fahrzeugposition, wenn das Fahr­ zeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat, und zum Beenden der diskreten Anzeige, wenn das Durchfah­ ren der Kreuzung durch die Einrichtung zum Erfassen des Durch­ fahrens ermittelt wird.

2. Fahrzeug-Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die diskrete Anzeigeeinrichtung die die ak­ tuelle Fahrzeugposition anzeigende Markierung auf die ange­ zeigte Kreuzung legt, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Ent­ fernung von der Kreuzung erreicht hat.

3. Fahrzeug-Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die diskrete Anzeigeeinrichtung mit der diskreten Anzeige der die aktuelle Fahrzeugposition anzeigenden Markierung und mit dem schrittweisen Verschieben der Markierung in Richtung der angezeigten Kreuzung beginnt, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat.

4. Fahrzeug-Navigationssystem nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erfassen des Durchfahrens einer Kreuzung das Durchfahren einer Kreuzung auf der Basis der Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs ermittelt.

5. Fahrzeug-Navigationssystem nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erfassen des Durchfahrens einer Kreuzung das Durchfahren einer Kreuzung auf der Basis eines von einem in der näheren Umgebung der Kreuzung befindlichen Wegweiser erzeugten Funksignals ermittelt.

6. Fahrzeug-Navigationsverfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs entlang einer vorbestimmten Fahrstrecke, gekennzeich­ net durch die Schritte
Speichern von Informationen über die Fahrstrecke zu einem Fahrtziel,
Ermitteln der aktuellen Position des Fahrzeugs,
Anzeigen von Karteninformationen bezüglich der aktuellen Fahrzeugposition und ihrer Umgebung,
Erfassen des Durchfahrens einer der auf der Fahrstrecke zum Fahrtziel liegenden Kreuzungen,
Beginnen einer diskreten Anzeige der aktuellen Position, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat, sowie Beenden der Einzel-Anzeige wenn das Durch­ fahren der Kreuzung erkannt wird.

7. Fahrzeug-Navigationsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der diskreten Anzeige eine dis­ krete Anzeige derart einschließt, daß eine die aktuelle Fahr­ zeugposition anzeigende Markierung auf eine angezeigte Kreuzung gelegt wird, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat.

8. Fahrzeug-Navigationsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der diskreten Anzeige den Be­ ginn der diskreten Anzeige der die aktuelle Fahrzeugposition anzeigenden Markierung sowie das schrittweise Verschiebens der Markierung in Richtung der angezeigten Kreuzung, wenn das Fahr­ zeug eine vorbestimmte Entfernung von der Kreuzung erreicht hat, beinhaltet.

9. Fahrzeug-Navigationsverfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erfassens des Durchfahrens einer Kreuzung die Erfassung des Durchfahrens der Kreuzung auf der Basis der Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs einschließt.

10. Fahrzeug-Navigationsverfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erfassens des Durchfahrens einer Kreuzung die Erfassung des Durchfahrens der Kreuzung auf der Basis eines von einem in der näheren Umgebung der Kreuzung befindlichen Wegweiser erzeugten Funksignals ein­ schließt.