DE10327869A1 - Navigationssystem mit Fahrspurhinweisen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Recheneinheit (1), die mit einer Eingabeeinheit (2), einer Ausgabeeinheit (3, 4) zur Ausgabe von Zielführungsinformationen abhängig von der aktuellen Position des Fahrzeugs, ein Speicherelement (5), das Straßenkartendaten mit Informationen zu Fahrspuren (15, 17) enthält und Mitteln zur Positionsbestimmung verbunden ist und zur Berechnung einer Route zwischen eim Start- und einem Zielort anhand der Straßenkartendaten und zur Bestimmung der Zielführungsinformationen ausgelegt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Mittel zur Positionsbestimmung ein im Fahrzeug installiertes Modul (11) zur Erfassung der Straße vor dem Fahrzeug beinhalten und die Recheneinheit (1) zur Bestimmung einer von dem Fahrzeug aktuell befahrenen Fahrspur (15b) aus mehreren parallelen, für dieselbe Fahrtrichtung vorgesehenen Fahrspuren (15) anhand der von dem Modul (11) zur Erfassung der Straße vor dem Fahrzeug bereitgestellten Daten und zum Vergleich der aktuell befahrenen Fahrspur (15b) mit den in den Straßenkartendaten enthaltenen Informationen zu den Fahrspuren oder einer daraus ausgewählten Fahrspur ausgelegt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Recheneinheit, die mit einer Eingabeeinheit, einer Ausgabeeinheit zur Ausgabe von Zielführungsinformationen abhängig von der aktuellen Position des Fahrzeugs, einem Speicherelement, das Straßenkartendaten mit Informationen zu Fahrspuren enthält, und Mitteln zur Positionsbestimmung verbunden ist und zur Berechnung einer Route zwischen einem Start- und einem Zielort anhand der Straßenkartendaten und zur Bestimmung der Zielführungsinformationen ausgelegt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Routenführung mit einem Navigationssystem eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Fahrtroute zwischen einem Start- und einem Zielort und Zielführungsinformationen anhand von Straßenkartendaten, die Informationen zu Fahrspuren enthalten, bestimmt wird, die aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmt wird und abhängig von der aktuellen Position des Fahrzeugs Zielführungsinformationen hinsichtlich eines durchzuführenden Fahrmanövers akustisch und/oder optisch ausgegeben werden.
- Navigationssysteme für Kraftfahrzeuge, die anhand von Straßenkartendaten eine Fahrtroute zwischen einem Start- und einem Zielort bestimmen und den Fahrer entsprechende Zielführungsinformtionen geben, sind hinreichend bekannt und werden beispielsweise von einem Tochterunternehmen der Anmelderin unter dem Markennamen "VDO Dayton" vertrieben. Diese Navigationssysteme weisen eine Eingabeeinheit auf, über die ein Zielort ausgewählt oder eingegeben werden kann. Anhand von im Fahrzeug mitgeführten Straßenkartendaten berechnet eine Recheneinheit eine Fahrtroute zwischen dem gegenwärtigen Standort und dem Zielort. Die Bestimmung des gegenwärtigen Standorts des Fahrzeugs sowie auch eine Positionsbestimmung des Fahrzeugs während der Fahrt erfolgt durch entsprechende Mittel zur Positionsbestimmung. Hierbei wird unter anderem auf Satellitennavigationssignale sowie auf Signale von im Fahrzeug mitgeführten Sensoren zurückgegriffen. Die Recheneinheit bestimmt die Zielführungsinformationen, die abhängig von der aktuellen Position des Fahrzeugs über eine Ausgabeeinheit ausgegeben werden. Die Ausgabe der Zielführungsinformationen kann dabei optisch auf einem Display und/oder akustisch über Lautsprecher erfolgen.
- Aus der
US 6,446,000 B2 ist ein Navigationssystem bekannt, bei dem die Straßenkartendaten zusätzlich Informationen zu Fahrspuren einer mehrspurigen Straße in einem Kreuzungsbereich aufweisen. Dem Fahrer wird hierbei eine Empfehlung gegeben, auf welcher der Fahrspuren er fahren soll. Die Ausgabe dieser Fahrinformation erfolgt unabhängig davon, auf welcher Fahrspur sich das Fahrzeug aktuell befindet. - Aus der
EP 0 740 163 A2 ist ein Gerät zur lokalen Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das Gerät weist eine Erfassungseinrichtung auf, mit der der Straßenverlauf vor dem Fahrzeug erfasst wird. Dies erfolgt insbesondere anhand der Fahrbahnmarkierungen. Weiterhin weist das Gerät eine Einrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung von Satellitennavigationssignalen auf. Mit diesen Informationen wird die aktuelle Position des Fahrzeuges bestimmt. Das Positionierungsgerät kann weiterhin Informationen von einem Navigationssystem erhalten. Das Positionsgerät erkennt insbesondere Kurven im Straßenverlauf. Die Signale des Positionierungsgerätes werden einer elektronischen Motorsteuereinheit zugeführt, die anhand der erhaltenen Signale Eingriffe in den Betrieb des Motors vornimmt. - Aus der
DE 199 21 437 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position eines Fahrzeugs auf einer Straße bekannt. Zur Positionsbestimmung werden Straßengeometriedaten sowie Wegdaten des Fahrzeugs ermittelt und durch Vergleich der Straßengeometriedaten mit den Wegdaten wird die Position des Fahrzeugs auf der Straße bestimmt. Die Straßengeometriedaten betreffen insbesondere Fahrspuren der Straße. Mit dem Verfahren kann eine Zuordnung des Fahrzeugs zu einer Fahrspur erfolgen. Die Straßengeometriedaten werden mithilfe von am Fahrzeug angebrachten optischen Sensoren erfasst. Die gewonnenen Daten sind vorgesehen als Ergänzung eines elektronischen Fahrtschreibers, zur Dokumentation eines Crashversuchs, zur Klassifizierung des Fahrers mit Erkennung einer Verhaltensänderung bei den Lenkbewegungen, zur Erstellung einer Straßenkarte, zur Totwinkel- und Rückraumüberwachung sowie zur Unterstützung einer automatischen Querregelung. - Als ein Sicherheitssystem für Kraftfahrzeuge ist aus dem "Kraftfahrtechnischen Taschenbuch" der Robert Bosch GmbH (Herausgeber), 24. Auflage, Braunschweig/Wiesbaden 2002, Seite 898 bis 900 ein Fahrerassistenzsystem bekannt, bei dem der Raum um ein Fahrzeug ganz oder teilweise mithilfe geeigneter Sensoren, insbesondere eines Radarsensors, erfasst wird. Somit lassen sich Gegenstände oder andere Fahrzeuge im so genannten toten Winkel erfassen. Bei einem anderen, dort ebenfalls beschriebenen System, dem so genannten Spurverlassenswarner, extrahiert eine Videokamera den Spurverlauf vor dem Fahrzeug und warnt den Fahrer bei einem Spurenwechsel ohne gesetzten Blinker.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Navigationssystem der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine präzise Information eines Kraftfahrzeugführers auf einer mehrspurigen Straße ermöglicht und gleichzeitig die Verkehrssicherheit erhöht wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das eingangs angegebene Verfahren zur Routenführung ebenfalls in diesem Sinne weiterzuentwickeln.
- Die erst genannte Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Navigationssystem dadurch gelöst, dass die Mittel zur Positionsbestimmung ein im Fahrzeug installiertes Modul zur Erfassung der Straße vor dem Fahrzeug beinhalten und die Recheneinheit zur Bestimmung einer von dem Fahrzeug aktuell befahrenen Fahrspur aus mehreren parallelen, für dieselbe Fahrtrichtung vorgesehenen Fahrspuren anhand der von dem Modul zu Erfassung der Straße vor dem Fahrzeug bereitgestellten Daten und zum Vergleich der aktuell befahrenen Fahrspur mit den in den Straßenkartendaten enthaltenen Informationen zu den Fahrspuren oder einer daraus ausgewählten Fahrspur ausgelegt ist.
- Das gattungsgemäße Navigationssystem wird somit um ein Modul zur Erfassung der Straße vor dem Fahrzeug ergänzt. Mittels der von diesem Modul bereitgestellten Signale oder Daten bestimmt die Recheneinheit die von dem Fahrzeug aktuell befahrene Fahrspur bei einer mehrspurigen Straße. Weiterhin ist aus der Routenrechnung bekannt, welche Fahrspur das Fahrzeug befahren soll. Die an den Fahrer ausgegebenen Informationen können daher darauf abgestellt werden, ob der Fahrer bereits die vorgesehene Fahrspur befährt oder nicht. Während bei dem aus der
US 6,446,000 B2 bekannten Navigationssystem stets eine Information ausgegeben wird, welche Fahrspur der Fahrer befahren soll, kann mit dem erfindungsgemäßen System, das zusätzlich eine Fahrspurerkennung beinhaltet, eine derartige Information unterdrückt werden, wenn der Fahrer bereits die vorgesehene Fahrspur befährt. Hierdurch können unnötige Zielführungsinformationen unterdrückt werden. Als Folge wird der Fahrer in geringerem Maße durch unnötige Zielführungsinformationen vom Verkehrsgeschehen abgelenkt und die Verkehrssicherheit erhöht. - Es ist vorgesehen, dass die Recheneinheit zur Erzeugung von Zielführungsinformationen bezüglich eines Fahrspurwechsels zwischen den parallel verlaufenden Fahrspuren ausgelegt ist. Dem Fahrzeugführer werden somit konkrete Anweisungen hinsichtlich eines Fahrspurwechsels gegeben. Durch diese konkrete Anweisung zum Fahrspurwechsel wird insbesondere bei Straßen mit vielen Fahrspuren in eine Richtung, beispielsweise acht oder zehn Fahrspuren, ein deutlicher Sicherheitsgewinn gegenüber dem zuvor erläuterten bekannten Navigationssystem erzielt.
- Bei diesem bekannten Navigationssystem werden lediglich die verschiedenen Fahrspuren und – optisch hervorgehoben – die empfohlene Fahrspur angezeigt. Der Fahrer muss bei diesem System nach dem Stand der Technik daher zunächst selbst bestimmen auf welcher Fahrspur er aktuell fährt und dann den Abgleich mit der Fahrspurempfehlung vornehmen. Der Fahrer muss dabei also selbst entscheiden, ob ein Fahrspurwechsel notwendig ist. Bei acht- oder zehnspurigen Straßen kann dies im dichten Straßenverkehr häufig kaum geleistet werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung erhält der Fahrzeugführer dagegen einen konkreten Hinweis zu einem Fahrspurwechsel, d.h. der Abgleich zwischen der aktuell befahrenen Fahrspur und der empfohlenen Fahrspur muss nicht vom Fahrer selbst durchgeführt werden sondern wird von dem Navigationssystem erledigt.
- In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Recheneinheit dezentral ausgebildet ist und eine separate Teileinheit der Recheneinheit dem Modul zur Erfassung der Straße vor dem Fahrzeug zugeordnet ist und zusammen mit diesem ein Modul zur Fahrspurerfassung bildet. Bei dieser Ausgestaltung wird die komplette Fahrspurerfassung in dem Modul zur Fahrspurerfassung durchgeführt, dass heißt sowohl die Bildaufnahme als auch die Bildverarbeitung erfolgt innerhalb des Moduls. Ein solches Modul kann besonders einfach mit bestehenden Navigationssystemen verknüpft werden, um diese erfindungsgemäß zu erweitern.
- In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bestimmung der Fahrspuren durch die Auswertung von erfassten Fahrspurmarkierungen auf der Straße erfolgt. Bei mehrspurigen Straßen sind die Fahrspuren üblicherweise durch entsprechende Strichmarkierungen auf der Straße getrennt. Die Auswertung dieser Strichmarkierungen stellt eine besonders geeignete Maßnahme zur Erkennung der Fahrspuren dar. Gegebenenfalls können zur Fahrspurerkennung zusätzlich auch die Fahrzeugposition und die Straßenkartendaten noch herangezogen werden.
- In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Navigationssystem ein Mobilfunkmodul enthält und die Straßenkartendaten über eine Mobilfunkverbindung zu einer Zentralstelle aktualisierbar sind. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass stets aktuelle Straßenkartendaten für die Zielführung zur Verfügung stehen. Wird beispielsweise eine Fahrspur wegen Bauarbeiten vorübergehend gesperrt, so kann diese Information über das Mobilfunkmodul an das Navigationssystem weitergeleitet und bei der Generierung von Zielführungshinweisen berücksichtigt werden. Dadurch wird vermieden, dass der Fahrer Hinweise zu einem Fahrspurwechsel erhält, der aufgrund der Sperrung eines Fahrstreifens nicht möglich ist.
- Alternativ kann die Information zur Kartenaktualisierung auch über digitalen Rundfunk, wie DAB, DVB oder Satellitenradio, ins Fahrzeug übertragen werden, wobei nur die Anforderung der Information über das Mobilfunkmodul erfolgt. Auch eine Übertragung mittels Streckenfunkverbindung, beispielsweise an Tankstellen, ist möglich. Das Navigationssystem ist dann um entsprechende Empfangsgeräte zu ergänzen.
- In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Navigationssystem mit im Fahrzeug angebrachten Mitteln zur Detektion anderer Verkehrsteilnehmer ausgestattet oder verbun den ist. Hierdurch können die Fahrspuren neben der aktuell befahrenen Fahrspur überwacht werden und entsprechende Warnhinweise ausgegeben werden, wenn ein gefahrloser Fahrspurwechsel aufgrund der Verkehrssituation nicht möglich ist. Andererseits kann auch der Hinweis auf den Fahrspurwechsel, soweit die Verkehrsführung dies ermöglicht, unterdrückt werden, solange ein Fahrspurwechsel nicht gefahrlos möglich ist. Insbesondere ist daher die Recheneinheit dazu ausgelegt, die Position, insbesondere die Entfernung und die Fahrspur, sowie die Geschwindigkeit der anderen detektierten Verkehrsteilnehmer zu analysieren und in die Generierung eines Spurwechselhinweises einzubeziehen.
- Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Routenführung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass Fahrspuren der befahrenen Straße erfasst werden, anhand der erfassten Fahrspuren die von dem Fahrzeug befahrene Fahrspur ermittelt wird und bei Erzeugung einer Zielführungsinformation die von dem Fahrzeug befahrene Fahrspur berücksichtig wird. Insbesondere werden dabei auch Hinweise für einen Fahrspurwechsel erzeugt und akustisch ausgegeben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 : die Komponenten eines Navigationssystems, -
2 : eine Abbiegesituation an einer mehrspurigen Straßenkreuzung, -
3 : die Überwachung der benachbarten Fahrspuren, -
4 : ein Spurwechselmanöver auf einer Autobahn, -
5 : die optische Darstellung eines Spurwechsels auf einer Anzeigeeinrichtung. - In
1 ist ein erfindungsgemäßes Navigationssystem für Kraftfahrzeuge schematisch dargestellt. Zentraler Bestandteil des Navigationssystems ist die Recheneinheit1 , die auch die erforderlichen Arbeitsspeicher enthält. Mit der Recheneinheit1 ist eine Bedieneinheit2 verbunden, über die beispielsweise der Zielort eingegeben oder ausgewählt werden kann. Die Bedieneinheit2 enthält dazu ein oder mehrere Bedienelemente. Die Bedieneinheit2 kann im gleichen Gehäuse wie die Recheneinheit1 untergebracht sein, jedoch kann die Bedieneinheit2 auch als Fernbedienung ausgebildet sein, die mit der Recheneinheit1 beispielsweise über eine optische Schnittstelle oder eine Funkschnittstelle in Verbindung steht. - Mit der Recheneinheit
1 ist eine optische Anzeigeeinheit3 verbunden, über die eine Kartendarstellung und Zielführungsinformationen sowie sonstige Informationen ausgegeben werden können. Bei der Anzeigeeinheit3 kann es sich beispielsweise um ein LCD oder auch ein Head-up-Display handeln, bei dem die Informationen in die Windschutzscheibe oder allgemeiner in das Sichtfeld des Fahrers eingespiegelt werden. Im letzteren Fall können insbesondere auch die Zielführungshinweise derart dargestellt werden, dass sie direkt mit dem Straßenbild zur Deckung gebracht werden. Der Fahrer sieht dann wie üblich die Straße und darüber hinaus einen Abbiegepfeil, der so in die Windschutzscheibe eingespiegelt ist, dass er aus Sicht des Fahrers mit den entsprechenden Fahrspuren zur Deckung gebracht ist. - Nach der Durchführung der Routenberechnung werden die Zielführungsinformationen auch über einen Lautsprecher
4 akustisch ausgegeben. - Die Recheneinheit
1 ist ferner mit einem Speicherelement5 verbunden, das Landkartendaten für die Routenrechnung enthält. Die Landkartendaten enthalten auch Angaben zu Fahrspu ren von mehrspurigen Straßen. Insbesondere enthalten die Daten auch Informationen hinsichtlich einer vorgeschriebenen Fahrtrichtung für einzelne Fahrspuren. Die Landkartendaten sind beispielsweise auf einer CD-ROM oder DVD abgespeichert. In diesem Fall enthält das Navigationssystem ein CD-ROM- bzw. DVD-Laufwerk, das mit der Recheneinheit1 verbunden ist. Anhand der Landkartendaten kann von der Recheneinheit1 bei bekanntem Start- und Zielort in bekannter Weise eine Berechnung einer Route durchgeführt werden, die dann über die optische Ausgabeeinheit3 ausgegeben werden kann. Die Routenbestimmung enthält insbesondere auch Angaben zur Benutzung bestimmter Fahrspuren bei mehrspurigen Straßen. Diese Fahrspurangabe kann jedoch auf den Bereich von Kreuzungen beschränkt sein. - Zur Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition enthält das Navigationssystem ferner einen Empfänger
6 zum Empfang von Satellitennavigationssignalen. Um eine vom Satelliten unabhängige Positionsbestimmung durchführen zu können, enthält das Navigationssystem weiterhin einen Richtungssensor7 und einen Wegsensor8 , die ebenfalls mit der Recheneinheit1 verbunden sind, so dass mithilfe eines geeigneten Computerprogramms mit diesen Signalen eine Positionsbestimmung ermöglicht wird. - Weiterhin ist die Recheneinheit
1 im dargestellten Beispiel zusätzlich mit einem Rundfunkempfänger9 verbunden, der zum Empfang von RDS-TMC-Signalen ausgebildet ist. Somit können empfangene Verkehrsinformationen vom Rundfunkempfänger9 an die Recheneinheit1 weitergeleitet und bei der Routenberechnung berücksichtigt werden. Alternativ können Verkehrsinformationen auch über ein Mobilfunkmodul10 , insbesondere nach dem GSM- oder UMTS-Standard empfangen und an die Recheneinheit weitergeleitet werden. - Weiterhin enthält das Navigationssystem ein Spurerkennungsmodul
11 . Das Spurerkennungsmodul11 beinhaltet beispielsweise eine Kamera, mit der ein Abbild der Straße vor dem Fahrzeug erfasst wird. Mit Hilfe eines Bildverarbeitungsprogramms wird das so gewonnene Abbild der Straße ausgewertet und durch Erfassung und Erkennung der Fahrbahnmarkierungen die Fahrspur bestimmt, auf der sich das Fahrzeug befindet. Das Modul11 kann hierzu eine eigene Recheneinheit beinhalten, auf der dieses Programm abläuft. In diesem Fall gibt das Modul11 direkt eine entsprechende Information über die befahrene Fahrspur an die Recheneinheit1 weiter. Das Modul11 ist in diesem Fall ein komplettes Modul zur Fahrspurerfassung. In einer anderen Ausbildungsform kann das Modul11 auch lediglich die bildgebenden Komponenten enthalten und die Auswertung der Bilddaten bzw. Bildsignale erfolgt in der zentralen Recheneinheit1 . - Weiterhin enthält das Navigationssystem ein Modul
12 zur Fahrspurüberwachung. Das Modul12 weist hierzu im Fahrzeug angebrachte Sensoren auf, mit denen der seitlich und hinten an das Fahrzeug sich anschließende Straßenbereich überwacht wird. Bei den geeigneten Sensoren kann es sich um ein Radarsystem oder ein optisches System handeln. Derartige Systeme sind als Einzelsystem, wie eingangs erwähnt, bekannt und werden hier mit einem Navigationssystem verkoppelt. - Wünscht der Benutzer vor einem Fahrtantritt nun eine Routenberechnung, so muss zunächst ein Zielort eingegeben oder ausgewählt werden. Der gegenwärtige Standort des Fahrzeugs wird anhand der empfangenen Satellitennavigationssignale automatisch bestimmt. Über den Rundfunkempfänger
9 werden Verkehrsinformationen empfangen, die im RDS-TMC-Standard übertragen worden sind. Die empfangenen Verkehrsinformationen werden bei der Routenberechnung berücksichtigt. Während der Fahrt gibt das Navigationssystem über die optische Anzeigeeinheit3 und/oder die Lautsprecher4 entsprechende Zielführungsinformationen aus. Die optische Ausgabe der Zielführungsinformati onen kann beispielsweise über entsprechende Pfeildarstellung erfolgen. Mit der akustischen Ausgabe werden direkte Fahranweisungen an den Fahrer ausgegeben, wie beispielsweise "links abbiegen", "geradeaus weiterfahren" und dergleichen. Diese Zielführungsinformationen werden abhängig von der aktuellen Position des Fahrzeugs immer zeitgerecht ausgegeben. - Die auf dem Speicherelement
5 abgespeicherten Landkartendaten enthalten auch Informationen zu einzelnen Fahrspuren einer mehrspurigen Straße, insbesondere im Bereich von Kreuzungen. Bei der Routenberechnung werden diese Fahrspurinformationen bereits berücksichtigt. Nähert sich das Fahrzeug nun einem Kreuzungs- oder Abbiegebereich einer mehrspurigen Straße, so wird mittels des Moduls11 zur Fahrspurerkennung detektiert, auf welcher der Fahrspuren sich das Fahrzeug befindet. Diese Fahrspurinformation wird mit den Fahrtroutendaten abgeglichen. Hierbei wird festgestellt, ob das Fahrzeug sich auf der von dem Navigationssystem vorgesehenen Fahrspur befindet. Befindet sich das Fahrzeug bereits auf der richtigen Fahrspur, so ist zunächst die Ausgabe eines Fahrhinweises nicht erforderlich. Um einem Fahrspurwechsel durch den Fahrer vorzubeugen, kann in dieser Situation jedoch auch eine entsprechende Meldung ausgegeben werden, wie beispielsweise "Fahrspur beibehalten". Befindet sich das Fahrzeug jedoch nicht auf der richtigen Fahrspur, so wird eine präzise Fahrspurwechselinformation ausgegeben, die beispielsweise lauten kann "auf linke Fahrspur wechseln". Ein derartiger Fahrspurwechselhinweis kann insbesondere akustisch ausgegeben werden oder auch in optischer Form auf der Anzeigeeinheit3 dargestellt werden. Bevorzugt wird hierbei eine kombinierte akustische und optische Ausgabe, wobei der Fahrer die optische Ausgabe unterstützend in Anspruch nehmen kann, wenn er beispielsweise den akustischen Hinweis nicht richtig verstanden hat. - In
2 ist eine Kreuzungssituation von mehrspurigen Straßen dargestellt, anhand derer die Vorteile des erfindungsgemäßen Navigationssystems weiter erläutert werden. Das Kraftfahrzeug13 befährt die Einbahnstraße14 mit den drei Fahrspuren15 . Das Fahrzeug befindet sich aktuell auf der mittleren Fahrspur15b . Gemäß der von dem Navigationssystem berechneten Route muss das Fahrzeug an der Kreuzung nach links abbiegen. Hierzu ist es erforderlich, dass sich der Fahrzeugführer auf die hierfür vorgesehene Fahrspur15c einordnet. Das Navigationssystem hat detektiert, dass sich das Fahrzeug auf der mittleren Fahrspur15b befindet. Rechtzeitig vor der Kreuzung der Straße14 mit der Straße16 wird daher akustisch ein Fahrspurwechselhinweis "auf linke Spur wechseln" ausgegeben. Der Fahrspurhinweis wird dabei so rechtzeitig ausgegeben, dass dem Fahrzeugführer genügend Zeit für den Fahrspurwechsel bleibt. - Die Straße
16 , auf die der Fahrzeugführer einbiegt, weist ebenfalls drei Fahrspuren17 auf. Bei der Routenberechnung hat das Navigationssystem festgelegt, dass die mittlere Fahrspur17b der Straße16 von dem Fahrzeug nach dem Abbiegen benutzt werden soll. Vor dem Abbiegen erhält der Fahrer daher einen zusätzlichen Hinweis "links abbiegen und auf mittlere Spur einordnen". Auch für ortsunkundige Fahrer ist somit ein sicheres Fahren in einer fremden Großstadt möglich. Durch die Ausgabe der konkreten Fahrspurwechselinformationen wird der Fahrer bei einem Abbiegevorgang unterstützt und es wird insbesondere vermieden, dass sich der Fahrer der Kreuzung auf einer Fahrspur nähert, auf der der vorgesehene Abbiegevorgang nicht möglich ist. - Durch die Integration des Mobilfunkmoduls
10 können zudem aktualisierte Kartendaten an das Navigationssystem von einer Feststation übertragen werden. Diese Informationen können beispielsweise aktuelle Baustellen betreffen, so dass gegebe nenfalls gesperrte Fahrspuren bei der Routenempfehlung berücksichtigt werden können. Ist im Beispiel der2 die Fahrspur15c wegen Bauarbeiten gesperrt, ein Linksabbiegen jedoch auch auf der Fahrspur15b möglich, so dann das Navigationssystem den Fahrer den Hinweis geben, auf der Fahrspur15b zu verbleiben und auf die mittlere Fahrspur17b der Straße16 einzubiegen. Die Gefahr des Auftretens von nicht durchführbaren Fahrmanövern wird hierdurch deutlich verringert. - Eine weitere Verbesserung und Vereinfachung des Fahrspurwechsels wird durch die Integration des Moduls
12 zur Fahrspurüberwachung erreicht. Wie in3 dargestellt wird mittels des Moduls12 der Straßenbereich18 der Fahrspuren15a und15c , die zu der aktuell befahrenen Fahrspur15b benachbart sind, überwacht. Das Modul12 erkennt Fahrzeuge innerhalb dieses Überwachungsbereichs18 . Insbesondere ist das Modul12 dazu ausgelegt, die Entfernung und die Fahrspur, sowie die Geschwindigkeit der auf den Fahrspuren15a und15c detektierten anderen Verkehrsteilnehmern19 ,20 zu analysieren. Alternativ kann diese Analyse auch in der Recheneinheit1 erfolgen. Die so gewonnenen Daten werden in die Generierung eines Spurwechselhinweises einbezogen. Ist beispielsweise wie in2 ein Spurwechsel von der mittleren Fahrbahn15b auf die linke Fahrbahn15c vorgesehen, wobei jedoch von dem Navigationssystem das Fahrzeug19 detektiert wird und durch Analyse der Daten festgestellt wird, dass ein Wechsel des Fahrzeugs13 auf die Spur15c ohne Gefährdung des Fahrzeugs19 nicht möglich ist, so wird der Spurwechselhinweis zunächst unterdrückt. Ist die Entfernung zur Kreuzung jedoch bereits relativ gering, so kann alternativ auch der Spurwechselhinweis zusammen mit einem Gefahrhinweis wegen des Fahrzeugs19 ausgegeben werden. Durch die Spurüberwachung in Kombination mit den Fahrspurwechselhinweisen wird eine weitere Erhöhung der Verkehrssicherheit erreicht. - In
4 ist eine weitere Fahrsituation mit einem Fahrspurwechsel dargestellt. Das Fahrzeug13 befindet sich auf der mittleren Spur15b einer Autobahn und nähert sich einem Autobahnkreuz. Der Fahrer, dessen Fahrziel Frankfurt ist, wird von dem Navigationssystem angewiesen, auf die für diese Fahrtrichtung vorgesehene Fahrspur15a zu wechseln, wobei gegebenenfalls ein Gefahrhinweis hinsichtlich des sich auf dieser Fahrspur15a befindlichen Fahrzeugs20 ausgegeben wird. - In
5 ist eine optische Darstellung wiedergegeben wie sie auf der Ausgabeeinheit3 dem Fahrzeugführer in der geschilderten Fahrsituation angezeigt wird. In einem ersten Anzeigebereich21a der Ausgabeeinheit3 erfolgt eine Grobzielangabe, hier "Frankfurt A5". In einem zweiten Anzeigebereich21b erfolgt eine namentliche Nennung des in Kürze erreichten Autobahnkreuzes, hier "Gambacher Kreuz". In einem dritten Anzeigebereich21c erfolgt eine Darstellung des befahrenen Autobahnabschnitts mit den Fahrspuren15 . Zusätzlich wird im Anzeigebereich21c mittels einer geeigneten Pfeildarstellung22 der vorgesehene Fahrspurwechsel von der mittleren Fahrspur15b auf die rechte Fahrspur15a optisch angezeigt. In einem vierten Anzeigebereich21d werden die Fahrspuren in Einzeldarstellung mit entsprechenden Richtungspfeilen23 für die vorgesehene Fahrtrichtung der einzelnen Fahrspuren verdeutlicht. Über entsprechende zugeordnete Markierungen24 kann dem Fahrer zusätzlich verdeutlicht werden, auf welcher Fahrspur er sich befindet und auf welche Fahrspur er wechseln soll. Auch ein Gefahrhinweis durch das Fahrzeug20 auf der Fahrspur15a kann in diese Darstellung aufgenommen werden, beispielsweise durch eine blinkende Darstellung der Anzeige oder der entsprechenden Fahrspur oder dergleichen.
Claims (15)
- Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Recheneinheit, die mit einer Eingabeeinheit, einer Ausgabeeinheit zur Ausgabe von Zielführungsinformationen abhängig von der aktuellen Position des Fahrzeugs, einem Speicherelement, das Straßenkartendaten mit Informationen zu Fahrspuren enthält, und Mitteln zur Postitionsbestimmung verbunden ist und zur Berechnung einer Route zwischen einem Start- und einem Zielort anhand der Straßenkartendaten und zur Bestimmung der Zielführungsinformationen ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Positionsbestimmung ein im Fahrzeug installiertes Modul (
11 ) zur Erfassung der Straße vor dem Fahrzeug beinhalten und die Recheneinheit (1 ) zur Bestimmung einer von dem Fahrzeug aktuell befahrenen Fahrspur (15b ) aus mehreren parallelen, für dieselbe Fahrtrichtung vorgesehenen Fahrspuren (15 ) anhand der von dem Modul (11 ) zur Erfassung der Straße vor dem Fahrzeug bereitgestellten Daten und zum Vergleich der aktuell befahrenen Fahrspur (15b ) mit den in den Straßenkartendaten enthaltenen Informationen zu den Fahrspuren oder einer daraus ausgewählten Fahrspur ausgelegt ist. - Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (
1 ) zur Erzeugung von Zielführungsinformationen bezüglich eines Fahrspurwechsels zwischen den parallel verlaufenden Fahrspuren (15 ) ausgelegt ist. - Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (
1 ) dezentral ausgebildet ist und eine separate Teileinheit der Recheneinheit dem Modul (11 ) zur Erfassung der Straße vor dem Fahrzeug zugeordnet ist und zusammen mit diesem ein Modul zur Fahrspurerfassung bildet. - Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Fahrspuren (
15 ) durch die Auswertung von erfaßten Fahrspurmarkierungen auf der Straße (14 ) erfolgt. - Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem ein Mobilfunkmodul (
10 ) enthält und die Straßenkartendaten über eine Mobilfunkverbindung zu einer Zentralstelle aktualisierbar sind. - Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem mit im Fahrzeug angebrachten Mitteln (
12 ) zur Detektion anderer Verkehrsteilnehmer (19 ,20 ) ausgestattet oder verbunden ist. - Navigationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (
12 ) zur Detektion anderer Verkehrsteilnehmer ein Radarsystem oder ein optisches System beinhalten. - Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (
1 ) dazu ausgelegt ist, die Position, insbesondere die Entfernung und die Fahrspur, sowie die Geschwindigkeit der anderen detektierten Verkehrsteilnehmer (19 ,20 ) zu analysieren und in die Generierung eines Spurwechselhinweises einzubeziehen. - Verfahren zur Routenführung mit einem Navigationssystem eines Kraftfahrzeugs, wobei – eine Fahrtroute zwischen einem Start- und einem Zielort und Zielführungsinformationen anhand von Straßenkartendaten, die Informationen zu Fahrspuren enthalten, bestimmt wird, – die aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmt wird, – abhängig von der aktuellen Position des Fahrzeugs Zielführungsinformationen hinsichtlich eines durchzuführenden Fahrmanövers akustisch und/oder optisch ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass – Fahrspuren (
15 ) der befahrenen Straße (14 ) erfaßt werden, – anhand der erfassten Fahrspuren (15 ) die von dem Fahrzeug befahrene Fahrspur (15b ) ermittelt wird und – bei Erzeugung der Zielführungsinformationen die von dem Fahrzeug befahrene Fahrspur (15b ) berücksichtigt wird. - Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Hinweise zu einem Fahrspurwechsel erzeugt und akustisch ausgegeben werden.
- Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass Fahrspurmarkierungen auf der Straße erfaßt und ausgewertet werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Straßenkartendaten mittels einer Mobilfunkverbindung aktualisiert werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass andere Verkehrsteilnehmer (
19 ,20 ) erfaßt werden, insbesondere solche Verkehrsteilnehmer, die sich in einer benachbarten Fahrspur hinter oder neben dem Fahrzeug befinden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Verkehrsteilnehmer (
19 ,20 ) durch ein optisches System oder ein Radarsystem erfaßt werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position, insbesondere die Entfernung und die Fahrspur, sowie die Geschwindigkeit der anderen detektierten Verkehrsteilnehmer analysiert wird und in die Erzeugung eines Spurwechselhinweises einbezogen wird.
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