DE3640109A1 - Leitsystem fuer ein fahrzeug innerhalb eines strassennetzes - Google Patents
Leitsystem fuer ein fahrzeug innerhalb eines strassennetzesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Leitsystem der im Ober
begriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Bei den bekannten Leitsystemen für Fahrzeuge, bei denen
man die ein Straßennetz betreffenden Informationen auf
einem Datenträger hoher Aufzeichnungsdichte festgehalten
hat, besteht der Nachteil, daß zwar die Einzelheiten des
Netzes abruf- und auf einem Bildschirm darstellbar sind,
der Fahrer sich aber entweder frei in diesem Straßennetz
orientieren muß oder aber zwingend eine bestimmte Fahrt
route vorgeschrieben bekommt. Weiterhin sind die Maßnah
men zur Ermittlung des tatsächlichen Standortes des Fahr
zeugs sehr aufwendig, da sie entweder auf externen Navi
gationsdaten beruhen oder aber durch exakte Ermittlung der
Lenk- und Bewegungsdaten den Standort - ausgehend vom
Ausgangspunkt - mitkoppeln.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, ein Leitsystem der eingangs genannten Art anzu
geben, bei dem einerseits eine Festlegung der zur durch
fahrenden Wegstrecke zum Erreichen des Zielortes möglich
ist, andererseits aber eine große Flexibilität bei notwen
digen oder erwünschten Abweichungen von dieser Fahrt
strecke besteht. Das Leitsystem soll auch ohne Zieldaten
als Orientierungshilfe nutzbar sein.
Gemäß vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung wer
den dem Fahrer vereinfachte Richtungsinformationen gege
ben, welche übersichtlich in der Darstellung sind und sich
auf die wesentlichen aktuellen für die Entscheidung des
Fahrers notwendigen Informationen beschränken.
Es ist dafür gesorgt, daß die Aktualisierung des augenblickli
chen Standortes regelmäßig erfolgt, so daß auf aufwendige
Navigationsmittel verzichtet werden kann.
Die Schalt- und Betätigungsmittel und die Vorrichtung zur
Aktualisierung des tatsächlichen Standortes des Fahrzeugs
sind so einfach gehalten, daß eine Nachrüstung auch in
ältere Fahrzeuge jederzeit erfolgen kann. Die Anordnung
läßt sich insgesamt in kompakter Bauform realisieren und
benötigt im Fahrzeug wenig Platz, so daß auch unter diesem
Gesichtspunkt eine Nachrüstung problemlos ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein Leit
system, welches das konventionelle Verfolgen der Fahrt
route auf einem Stadtplan oder einer Landkarte ermöglichen
und nicht von ortsfesten Einrichtungen abhängig sein soll,
relativ einfach beherrschbare Schaltungs- und Speichermaß
nahmen aufweisen muß, um dem Fahrer eine wesentliche Hilfe
zu bieten. Das System zeigt dem Fahrer unabhängig von der
Fahrtrichtung stets die in einem Straßenzug vorausliegen
den Seitenstraßen an und markiert eventuelle Abbiegungs
punkte. Auf diese Weise kann der Fahrer die restliche auf
einer Durchgangsstraße zurückzulegende Wegstrecke gut ab
schätzen und seine Fahrweise entsprechend einstellen. Bei
unvermutet auftretenden Verkehrsstaus und Sperrungen kann
jederzeit von dem vorgeschlagenen Fahrtweg abgewichen wer
den, wobei das System diese Abweichung erfaßt und den au
genblicklichen Standort mit der gewählten Fahrtrichtung
als neuen Ausgangspunkt für den gewählten Zielort zur
Ableitung einer neuen Fahrtroute heranzieht. Auf diese
Weise ist auch ein versehentliches Abweichen von der vor
gesehenen Fahrtroute unproblematisch und der Fahrer kann
in den Bereichen, in denen er eine genaue Ortskenntnis be
sitzt, seine Fahrtroute auch frei wählen. Sobald er ohne
Orientierung ist, steht ihm das Leitsystem von einem be
liebigen Punkt aus voll zur Verfügung. Als "Straßenzug"
wird hier eine Straßenverbindung angesehen, die mindestens
einen "Knoten" berührt.
Das Leitsystem ist auch ohne Eingabe eines Fahrtzieles
benutzbar, wobei in diesem Fall stets die vorausliegende
Straße mit ihren Seitenstraßen angezeigt wird. Beim Betä
tigen des Fahrtrichtungsanzeigers oder einer entsprechen
den Richtungsangabe unter Verlassen des gerade befahrenen
Straßenzuges erfolgt ein Wechsel der Anzeige.
Die Änderung der Darstellung erfolgt in besonders einfa
cher Weise schnell und ohne Beeinträchtigung der Orien
tierung, da die jeweils zu einem Straßenzug gehörigen
Informationen in gegenseitiger Zuordnung - also praktisch
auf einem gemeinsamen Datenträger oder in einem zusammen
hängenden Datenbereich auswähl- und in die Anzeige über
führbar sind. Der Bildwechsel kann somit "schlagartig" er
folgen und die Datenaufbereitung ist vereinfacht. Bei Rea
lisierung in konventioneller Technik wird also für jeden
zu befahrenden Straßenzug in Fahrtrichtung ein Datenträger
eingelegt, der entsprechend dem Fahrtfortschritt bewegt
wird, so daß sich der aktuelle Standort mit den abzweigen
den Seitenstraßen in einer Lesezeile befindet. Wird beim
Erreichen eines Abzweigpunktes eine Fahrtrichtungsänderung
angezeigt, so wird der Aufzeichnungsträger durch einen den
jetzt befahrenen Straßenzug zugeordneten Aufzeichnungsträ
ger ersetzt. Der Leitwegspeicher hält die zu befahrenden
Straßenzüge und die Übergangspositionen an denen die Auf
zeichnungsträger ausgewechselt werden. Wird von dem Leit
weg abgewichen, so erfolgt eine Neuermittlung vom augen
blicklichen Standort aus. Wesentlicher Teil der Erfindung
ist also die datenmäßige Zusammenfassung der einen
Straßenzug mit seinen Nebenstraßen betreffenden Daten auf
einem einheitlich auswähl- oder adressierbaren Datenträ
ger.
Die Erfindung bildet also gemäß vorteilhafter Ausbildung
einen elektronischen Straßenführer, wobei die Hardware be
vorzugt aus einem modifizierten Standardcomputer mit
Display-Anzeige und einer Tastatur für die Eingabe von Da
ten besteht. Das Gerät ist verbunden mit dem Tachometer
als Wegstreckenzähler und dem Fahrtrichtungsanzeiger des
Kraftfahrzeugs. Als Massenspeicher für die Daten dienen
auswechselbare Disketten, Cassetten oder C(ompact)
D(isk)-Platten mit Laserabtastung. Die Energieversorgung
erfolgt durch die Auto-Elektrik (12 V/DC) und Batterien.
Nach dem Laden der ortsspezifischen Daten, der Eingabe von
START und ZIEL und der darauf folgenden Anzeige des Stand
orts auf dem Display, fordert das System die Korrektur,
bzw. die Bestätigung der Fahrtrichtung.
Das System ermittelt die günstigste Wegstrecke und deren
Anzeige auf dem Display. Grundlage dafür ist die Bewegung
des Kraftfahrzeuges abgeleitet von der Betätigung des
Fahrtrichtungsanzeigers bzw. der Lenkung, wobei diese Betä
tigung innerhalb eines Erwartungsintervalls der Wegstrecke
vor einem Knoten durch Weiterschalten auf die nächste
Teilstrecke mit dem nachfolgenden Knoten als Ziel neben
der Rückmeldung des eingeschlagenen Wegs gleichzeitig die
Standortangabe aktualisiert.
Bei bevorstehendem Fahrtrichtungswechsel, den das System
errechnet hat, ertönt insbesondere ein kurzes, für
"rechts" und "links" unterschiedliches akustisches Signal
und die angegebene Straße wird auf dem Display blinkend
oder in sonstiger Weise hervorgehoben dargestellt. Damit
wird der Systembenutzer (Fahrzeuglenker) gleichzeitig zur
Vorbereitung des bevorstehenden Abbiegemanövers (Fahr
spureinordnung) aufgefordert.
Mit der Überführung der bisher blinkenden Abbiegestraße in
die Kommandozeile (=Standortzeile) des Displays, ertönt
ein längeres, ebenfalls richtungsunterschiedenes
akustisches Signal. Durch Betätigung des Fahrtrichtungsan
zeigers des Kraftfahrzeugs während der letztgenannten
Situation bestätigt der Systembenutzer, daß er der vorge
gebenen Fahrtstrecke folgt, d.h. tatsächlich abbiegt.
Richtungsänderungen außerhalb des vorgegebenen Weges
müssen durch Betätigung einer beliebigen Taste der Tasta
tur dem System angekündigt werden, damit der Computer das
folgende Signal des Fahrtrichtungsanzeigers als einen Ab
biegevorgang registriert.
Fahrtrichtungsanzeigerbetätigungen, die nicht der in
der Kommandozeile blinkend dargestellten Abbiegestraße
folgen, bzw. nicht vorher angekündigt worden sind, werden
vom System ignoriert.
Bei Erreichen der Zielstraße wird die Zieladresse als
Startadresse vom System übernommen, akustisch bestätigt
und mit ihren Nebenstraßen angezeigt. Weiteren Bewegungen
des Kraftfahrzeugs folgt der Computer dann ohne Zielfüh
rung.
Die Straßenführung wird nach folgenden Kriterien vorge
nommen:
- 1. Bei relativer Nähe von START und ZIEL sucht das Sy stem die kürzeste Strecke aus.
- 2. Bei mittleren Entfernungen werden größere durchgehen de Straßenzüge ausgewählt.
- 3. Bei einem Ziel, das günstig durch die Benutzung von Autobahnen erreicht werden kann, hat der Fahrer die Entscheidungsfreiheit, die Autobahnbenutzung auszu schließen, wobei die entsprechenden Straßenzüge im Speicher eine entsprechende zusätzliche oder Teilken nung aufweisen, welche als Ausscheidungskriterium dient.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend
zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1 ein Straßennetz mit Knoten-, Abzweigspunkten und
Verbindungsstrecken zur Verdeutlichung der Funktionsweise
der Erfindung in schematischer Darstellung,
Fig. 2 das Display mit einigen Betätigungselementen als
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3a und 3b die Speicher, welche die jeweils einen
Straßenzug betreffenden Informationen aufnehmen,
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels zur
Erfindung in schematischer Darstellung sowie
Fig. 5 eine Einzelheit der Blockdarstellung gemäß Fig.
4.
Das in der Fig. 1 dargestellte Netzwerk weist Knoten
punkte als Kreuzungs- oder Abzweigungspunkte A bis E, bzw.
I bis III auf. Die Knotenpunkte werden durch Straßenzüge
als Verbindungsstrecken verbunden, welche jeweils mehrere
Knotenpunkte berühren.
Die Verbindungsstrecken sind mit Entfernungskennzeichnun
gen versehen. Jeweils vor einem Knotenpunkt (Kreis) ist
ein "Wegfenster" als Erwartungsintervall markiert, bei
dessen Durchfahren Fahrtrichtungsinformationen dann abge
fragt werden, wenn das System für diesen Punkt einen
Fahrtrichtungswechsel vorgeschlagen oder der Fahrer einen
Fahrtrichtungswechsel angekündigt hat (so daß die beim
Durchfahren des Knotens eingeschlagene Fahrtrichtung für
das System zugänglich ist). Als Wegimpulse zur Entfer
nungsmessung werden bevorzugt die Umdrehungen der Tachome
terwelle abgefragt, wofür geeignete Meßwertgeber bekannt
sind.
Durchgangsstraßen sind in der Darstellung gemäß Fig.
1 mit einer einheitlichen Strichkennzeichnung (durch
gehend, gestrichelt oder strichpunktiert o.ä.) versehen.
Es soll bemerkt werden, daß die Darstellung gemäß Fig. 1
lediglich Erleichterung des Verständnisses des Systems
wiedergegeben ist. Die entsprechende Darstellung wird vor
teilhafterweise bei der Belegung der Speicherplätze des
die Staßenzuginformationen beinhaltenden Datenträgers oder
Speichers benutzt werden. Die Netzdarstellung ergibt sich
für das System aus den in den Verbindungsstrecken und den
Knoten zugeordneten Verknüpfungsinformationen, die in vor
gegebenen Speicherbereichen festgehalten sind und mit den
dargestellten logischen Schaltungsmitteln verarbeitet wer
den. Diese Beschreibung erfolgt nachstehend.
In Fig. 2 ist das Display 1 eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Systems wiedergegeben, wie es inner
halb eines Fahrzeugs in Nähe des Platzes des Lenkers mon
tiert wird. Es weist einen Darstellungsbereich 2 auf, in
dem der derzeit befahrene Straßenzug mit seiner Bezeich
nung in einer Position 3 wiedergegeben ist, die sich unter
der Standortzeile befindet. In den Positionen 5 sind die
entsprechenden nach rechts führenden Seitenstraßen in ko
rrekter Zuordnung dargestellt, wobei an Kreuzungen, die
nach links und rechts abgehenden Straßen in gleicher Höhe
dargestellt sind. Ein Wechsel des Namens des gerade befah
renen durchgehenden Straßenzugs ist in seiner entsprechen
den Position zu den kreuzenden Seitenstraßen als Beispiel
mit 3′ bezeichnet. Der Wechsel des Straßennamens wird über
(d.h. hinter) den kreuzenden Seitenstraßen angegeben. Na
mensnennungen werden besonders gekennzeichnet und lagege
recht ausgegeben, wenn sie nur als Hinweis dienen (Platz,
Institutionen, Hotels, Firmen), so daß der Fahrzeuglenker
sich durch die entsprechenden Hinweistafeln nicht irri
tiert fühlt.
Die Darstellungspositionen sind matrixartig in einem
Schirm oder einer LCD- bzw. Plasmaanzeige vorgesehen. Die
möglichen Anzeigepositionen sind zeilen- bzw. spaltenweise
dicht benachbart und werden nach den vorstehenden Gesicht
spunkten ausgewählt. Beim Durchfahren eines größeren Plat
zes mit Kreisverkehr erscheinen dabei jeweils nur die abz
weigenden Straßen, d.h. bei Rechtsverkehr nach rechts.
Zusätzliche Kennzeichnungen bei den kreuzenden Straßen
bilden weitere Hinweise wie ein Zeichen 6 als Sperre einer
nicht von dieser Richtung zu befahrenden Straße (als Bal
ken oder entsprechendes Verkehrszeichensymbol).
Ein Mittelstreifen in Fahrtrichtung ist durch einen verti
kalen Balken 8 wiedergegeben, so daß das Einbiegen für den
Benutzer erleichtert wird, da er in diesem Fall durch das
zusätzliche Symbol 8 a (Wenden) darauf aufmerksam gemacht
wird, daß die betreffende Straßeneinfahrt nicht direkt er
reichbar ist, sofern es sich um den vom System berechneten
Fahrtweg handelt.
Diejenige Seitenstraße, in die abgebogen werden soll, ist
durch eine Umrandung 9 oder ein sonstiges Aufmerksamkeits
signal, insbesondere Blinken hervorgehoben. Als zusätz
liche Kennung steht ein Abbiegerpfeil 10, der insbesondere
ebenfalls blinkt, zur Verfügung. Weiterhin ist im oberen
Bereich eine zusätzliche Anzeige 11 vorgesehen, welche mit
drei Richtungssymbolen 12, 13 und 14 die an der nächsten
Kreuzung oder Einmündung einzuschlagende Fahrtrichtung an
zeigt. Dieses Signal erscheint entsprechend dem vorgege
benen "Wegfenster" vor der Kreuzung und ein akustischer
Alarmgeber 15 (bevorzugt Piezowandler) gibt eine zusätz
liche Tonkennung, welche auch auf die bevorstehende Ent
scheidung aufmerksam macht. Diese Tonkennung kann eben
falls durch das jeweilige akustische Signal die vorgege
bene Fahrtrichtung deutlich machen.
Das Quittieren des Links- oder Rechtsabbiegens erfolgt
durch ein entsprechendes Betätigen des Fahrtrichtungsan
zeigers. Um bei Geradeausfahrt die Anzeige zu quittieren
und das Tonsignal zu unterbrechen ist eine Taste 16 vorge
sehen, welche im Falle der Geradeausfahrt betätigt wird
und zu einem Weitersetzen der Anzeige in dem Sinne führt,
daß die nächstfolgende Kreuzung oder Abzweigung in der An
zeige die unterste Position und die anderen Straßen ent
sprechend nachrücken. Bei einem Abbiegen in eine
Seitenstraßen erscheint die entsprechende Seitenstraße in
der Anzeige, wobei die Seitenstraßen der dann befahrenen
Straße im Display entsprechend aufscheinen.
Durch die Taste 16 wird das Gerät auch beim Erreichen des
Ziels für eine neue Fahrt vorbereitet, wobei der Schirm
zunächst gelöscht wird und in einem Auswahlfeld 17 die er
sten Zeilen eines alphabetischen Straßenverzeichnisses
erscheinen. Durch Betätigen der Cursortasten 18 und 19
läßt sich das Straßenverzeichnis aufwärts- bzw. abwärts
rollen, so daß die Zieladresse ausgewählt werden kann. Ein
weiteres Betätigen der Taste 16 dient dann als Quittung,
so daß erneut das Straßenverzeichnis erscheint und jetzt
die Zieladresse entsprechend ausgewählt werden kann. Wird
die Taste 16 dann betätigt, so wird auch diese Eingabe
quittiert und die zunächst zu befahrende Straße (Straße
des Fahrtantritts) einschließlich ihrer Seitenstraßen er
scheint im Anzeigefeld. Wird nun die Taste 18 oder 19
betätigt, so wird die Startposition entsprechend den
Querstraßen gemäß dem augenblicklichen Standort einge
stellt. Anschließend besteht die Möglichkeit, durch Betä
tigung der Taste 20 die Fahrtrichtung festzulegen, wodurch
die Anzeige in Fahrtrichtung gedreht wird. Anschließendes
Drücken der Taste 16 beendigt den Auswahlvorgang. Das Sy
stem ist startbereit. Betätigung der Taste 21 setzt das
System zurück und fordert die Neueingabe von Start und
Ziel.
Bei einer Variante der Erfindung wird nach Quittieren der
Zieladresse diese Straße ebenfalls in der Fahrtrichtung
vom Ausgangspunkt hergesehen dargestellt, wobei durch
fortgesetztes Betätigen der Taste 17 oder 18 in diesem
Fall diejenige Kreuzung ausgewählt wird, in deren Nähe
sich das Fahrtziel befindet. Bei der Darstellung dieser
Straße beim Heranführen des Fahrzeuglenkers erscheint dort
eine Zielmarkierung, welche in Fig. 2 nicht wiedergegeben
ist. Hierbei erinnert ein schachbrettartiges Muster an die
Zielfahne bei Autorennen und ist ein sinnfälliges Symbol.
In den Fig. 3a und 3b sind die Inhalte von Speichern
wiedergegeben, welche den einzelnen Straßenzügen (Fig. 3a)
zugeordnet sind. Fig. 3b erläutert insbesondere die bei
Kreuzungen oder Abzweigungen verwendeten Zeichen.
In Fig. 3a ist mit 20 in symbolischer Darstellung der In
halt eines Speichermediums als Datenträger für die einem
Straßenzug zugeordneten Daten wiedergegeben. Dieser
Straßenzug bildet eine Handhabungs- oder Verarbeitungsein
heit.
Der Speicherbereich 20, der jeweils einem Straßenzug zuge
ordnet ist, enthält in der Zuordnung (entsprechender Aus
fall der Speicherbezeichnungen oder Adressierungsmerkmale)
eine Kennzeichnung des Straßenzugs, bei der es sich um
eine willkürliche alphanumerische Adresse handeln kann.
In dem System ist eine Anzahl gleichartiger Speicherberei
che enthalten, welche alle in dem abzudeckenden Gebiet
vorkommenden Straßenzüge erfaßt. In Feldern 21 und 22 sind
die Kennzeichnungen "a" und "b" von Seitenstraßen enthal
ten, die von dem Straßenzug passiert werden, wobei diese
Felder den Knotenpunkten fest zugeordnet sind oder ent
sprechende Datenindizes enthalten. Den Feldern 21 und 22
ist ein weiteres Feld 23 mit der Bezeichnung "k" zugeord
net, welches die besondere Kennzeichnung des Knotens ent
hält. Ein Beispiel für die Klassifizierung der Kreuzungen
und Abzweigungen ist in Fig. 3b wiedergegeben. In Fig.
3b ist entsprechend oben ein Knoten als Straßenkreuzung 21
mit den möglichen Fahrtrichtungen wiedergegeben. Die
Straßenanschlüsse an diese Kreuzung sind jeweils mit ent
sprechenden numerischen Kennzeichnungen versehen, die
nicht gesondert angegeben sind. Eine zusammengefaßte Co
dierung charakterisiert den jeweiligen "Knotentyp". In
weiteren Feldern 24 zugeordnet zu den Knotenkennzeichnun
gen sind die zwischen den Knoten zurückzulegenden Weg
strecken als Entfernung "e" angegeben.
Aufgrund der die Knoten betreffenden Datenfelder 23
erfolgt der Bildaufbau im Display 2, wobei die Daten eines
Straßenzuges jeweils gemeinsam in einen Anzeigespeicher
überführt werden und den Bildaufbau steuern. Der Aufbau
der Darstellung gemäß Fig. 2 erfolgt dadurch, daß ausge
hend von den Daten des Blocks 22 an den im Darstellungsbe
reich erscheinenden Knoten jeweils die möglichen Fahrt
richtungen dargestellt werden. Gegenüber der vollständigen
Liste gemäß Fig. 3b fehlende Fahrtrichtungsmöglichkeiten
werden durch Sperrungen gemäß Fig. 2 gekennzeichnet. Dies
geschieht unter Berücksichtigung einer gewählten Orientie
rung, bezüglich des Straßenzugs gemäß Fig. 3a, welche
die Fahrtrichtung auf diesem Straßenzug angibt. Die Dar
stellungen und Berechnungen beziehen sich nur auf die je
weils eingeschlagene Fahrtrichtung. Die Seitenstraßen wer
den entsprechend der in dem Speicher 27 enthaltenen Kenn
zeichnung auf rechts/links in der geeigneten Position auf
dem Schirm wiedergegeben.
Es ist anzumerken, daß es sich bei der Darstellung gemäß
Fig. 3b um die Normalform einer Straßenkreuzung handelt.
Um eine Vereinfachung zu erzielen, kann statt der indivi
duellen Ablegung jeder Straßenformation bei den einzelnen
Knoten stattdessen ein Verweis auf weitere Standardkonfi
gurationen erfolgen, wobei lediglich selten vorkommende
Kreuzungsformen mit gesperrten Fahrtrichtungen, indivi
duellen Mittelstreifenanordnungen individuell programmiert
werden.
In Fig. 4 ist das System in der schematischen Darstellung
wiedergegeben, wobei der Speicher 31 in der in den Fig.
3a und 3b dargestellten Weise aufgebaut ist. Geeignet ist
hier entweder das Vorsehen von separat erreichbaren oder
handhabbaren Aufzeichnungsträgern oder aber ein zusammen
hängender Speicherbereich mit der Struktur einer relatio
nalen Datenbank, welche den Zugriff zu einzelnen Speicher
teilen nach verschiedenen Merkmalen, d.h. Feldinhalten,
ermöglicht. Durch die Auswahl der Straßenbezeichnungen
durch ein Auswahlelement 32 (entsprechend den Funktionsta
sten 18 und 19 in Fig. 2) wird eine alphabetisierte Dar
stellung nach den Bezeichnungen 24 in den Speicherberei
chen 22 abgerufen. Nach Eingabe der Startbezeichnungen 34
und 35 wird eine arithmetische Einheit 36 gestartet, wel
che aufgrund der Positionen der Start- und Zieladresse im
Speicher einen Weg ermittelt und die Kennungen der zu
benutzenden Straßenzüge und der gewählten Abzweige an den
zu benutzenden Knoten in einen Leitwegspeicher 37 über
führt. Die Optimierung des Weges erfolgt dabei aufgrund
der Bezeichnungen der Knoten, deren Bezeichnung den Plan
quadraten in einem Stadtplan angenähert ist. Bei der Opti
mierung des Weges werden diejenigen Straßenzüge ausgewählt
und aneinandergefügt, deren zu befahrende Bereiche sich im
Integral am geringsten von der die Start- und Zielkoordi
naten (definiert durch die entsprechenden Knotenpunkte)
verbindende Diagonale unterscheiden. Die zu durchfahrenden
Straßenzüge werden der Reihe nach in die Anzeige 38 über
führt, welche der Darstellung gemäß Fig. 2 entspricht.
Ein Entscheidungsbaustein 39 ist mit dem Leitwegspeicher
37 sowie einem Wegstreckenzähler 40 und dem Fahrtrichtun
gsanzeiger 41 verknüpft, wie es weiter unten dargestellt
ist. Der Entscheidungsbaustein wirkt aufgrund der von dem
Leitwegspeicher 37, dem Wegstreckenzähler 40 und dem Fahr
trichtungsanzeiger 41 bzw. einer Eingabe am Bedienpult der
Anzeige 38 erfolgenden ein Weiterschalten zur Darstellung
des nachfolgenden Straßenzuges wie nachfolgend beschrie
ben.
Die Speicherung der zu einem Stadtplan gehörigen Straßen-
und Knotenangaben erfolgt in dem Speicher 31 bevorzugt
mittels eines Dichtspeichermediums, wie beispielsweise
einer laserabgetastete Platte, die je nach dem vorgesehen
en Fahrtbereich leicht ausgewechselt werden bzw. durch
eine aktuelle Fassung ersetzt werden kann.
Bevor die weiteren Baugruppen gemäß Fig. 4 beschrieben
werden, erfolgt zunächst eine detaillierte Beschreibung
der Logikbaugruppe 39 anhand von Fig. 4:
In Fig. 5 ist der Entscheidungsblock 48 aus Fig. 4 de
tailliert wiedergegeben. Als Eingangssignale aus dem
Fahrtroutenspeicher 46 wird für einen gerade befahrenen
Wegstreckenabschnitt ein Richtungsvorgabesignal "links"
oder "rechts" abgegeben. Ihr Signal erscheint, wenn eine
Wegstrecke befahren wird, an deren Ende ein Abbiegevorgang
erfolgen soll. Aus dem Block 46 wird weiterhin ein Weg
streckensignal abgegeben, welches den Beginn des erwarte
ten Abbiegevorgangs (Anfang des Wegfensters) als digitalen
Wert angibt. Die Digitalzahl bedeutet den Faktor, mit dem
die Wegeinheit "1m" zu multiplizieren ist, um den Beginn
des "Wegfensters" zu erhalten. Mit dem Wegstreckenwert
wird ein Latch 51 gesetzt, dessen Ausgangssignale einem
Vergleicher 52 zugeführt werden. Von dem Wegstreckenzähler
49 werden Impulse nach dem Durchfahren von jeweils 1m ab
gegeben. Diese Impulse takten einen Zähler 53, dessen bi
näre Ausgangssignale ebenfalls dem Vergleicher 52 zuge
führt werden. Stimmen die beiden von den Blöcken 51 und 53
zugeführten Digitalwerte überein, so begint der Digital
zähler ein Ausgangssignal (logisches "High") abzugeben.
Dieses Signal zeigt an, daß eine Entscheidung des
Fahrzeuglenkers erforderlich ist. Zusammen mit den Rich
tungsvorgabesignalen wird über UND-Gatter 54 bzw. 55 je
weils ein Signalgeber 56 bzw. 56 a aktiviert, der je nach
erwartetem Abbiegen ein unterschiedliches Signal (Tonhöhe,
Signaldauer etc.) intervallweise abgibt. Gleichzeitig wer
den die Richtungspfeile 12 bzw. 14 illuminiert. Ist kein
Abbiegevorgang vorgegeben, so wird über ein UND-Gatter 56
mit zwei invertierenden Eingängen der Geradeauspfeil 13
(Fig. 2) erleuchtet.
Durch die entsprechende Reaktion des Fahrers, welche durch
seine Entscheidung zur Veränderung der Fahrtrichtung ge
kennzeichnet ist (Fahrtrichtungsanzeigerbetätigung, kräf
tiger Lenkradeinschlag etc.), wird dem System mitgeteilt,
daß es die Anzeige des Leitwegs entsprechend voransetzen
kann. Erfolgt keine Fahrtrichtungsanzeigerbetätigung und
auch sonst keine Reaktion, so geht das System davon aus,
daß geradeaus weitergefahren wird. Ein dem Vergleicher 52
nachgeschaltetes Monoflop 58 fällt zurück und ein aus der
Rückflanke mittels eines Blocks 59 abgeleiteter Schaltim
puls setzt das Anzeigedisplay um eine Wegstreckeneinheit
voran (Verschwinden der untersten Anzeige mit den entspre
chenden Abzweigmöglichkeiten) und der Zähler 53 wird über
ein ODER-Gatter 60 zurückgesetzt und die Signalanzeigen
verlöschen. Das Signal, welches die Anzeigeeinheit 1 vor
ansetzt (Block 61) wird über ein UND-Gatter 62 aktiviert,
wobei dem UND-Gatter 62 als weiteres Eingangssignal das
Ausgangssignal eines UND-Gatters 63 zugeleitet wird, das
mit zwei invertierenden Eingängen versehen ist. Die inver
tierenden Eingänge des UND-Gatters 63 werden jeweils durch
die Richtungsvorgabesignale angesteuert, so daß das UND-
Gatter 63 ein Ausgangssignal abgibt, wenn ein Richtungs
wechsel durch Abbiegen vorgegeben wird. Erfolgt die Gera
deausfahrt trotz einer Abbiegevorgabe (Ausgang des UND-
Gatters 63 "Low"), so wird stattdessen das UND-Gatter 64,
welches vom Ausgang des UND-Gatters 63 über einen inver
tierenden Eingang angesteuert wird, aktiviert und durch
den Block 65 wird eine neue Wegermittlung nach willkürli
cher Geradeausfahrt durchgeführt. Dabei ist der auf dem
gerade befahrenen Straßenzug vorausliegende Knoten der
Ausgangspunkt für die neue Wegermittlung und wird in den
Startspeicher 44 mit seinen Koordinaten (Bezeichnung) ein
geschrieben. Mit der Taste 16 in Fig. 2 ist aber auch
eine Bestätigung der Geradeausfahrt vor Ablauf der durch
das Monoflop 58 festgelegten Zeitintervalls möglich. Das
in Fig. 5 gestrichelt dargestellte Signal vom Block 16
aus wird über ein ODER-Gatter 66 den Eingängen der UND-
Gatter 62 und 64 zugeführt, so daß die Signalverarbeitung
wie zuvor beschrieben erfolgt. Das entsprechende Bestäti
gungssignal wird zweckmäßigerweise kurz vor Erreichen des
Knotens (Kreuzung oder Abzweig) gegeben, nämlich dort, wo
auch der Fahrtrichtungsanzeiger betätigt würde. Mit dieser
Bestätigung der Geradeausrichtung wird das Weiterschalten
mit dem aktuellen Standort synchronisiert, so daß gering
fügige Abweichungen aufgrund von Ungenauigkeiten des Weg
streckenzählers kompensiert werden.
Entsprechend erfolgt eine Mitteilung des Abbiegevorgangs
über UND-Gatter 68 an Blöcke 69 und 70, wobei der Block 69
bei willkürlichem Linksabbiegen eine neue Wegermittlung
initialisiert. Der Block 70 dagegen kennzeichnet ein plan
mäßiges Linksabbiegen, wobei keine neue Leitwegberechnung
erforderlich ist. Den beiden Blöcken 69 und 70 gemeinsam
ist das Aufrufen eines neuen Straßenzuges in der Anzeige
einheit. Es handelt sich dabei um die Seitenstraße, in die
abgebogen wurde, welche jetzt in der Anzeigeeinheit mit
ihren Seitenstraßen dargeboten wird. Entsprechende Anzei
gen bzw. Funktionen für den Fall des Rechtsabbiegens wer
den durch die UND-Gatter 71 bzw. 72 mit den Blöcken 73 und
74 erzeugt.
In dem Leitwegspeicher sind die Kennzeichnungen der nach
einander zu befahrenen Straßenzüge zusammen mit einer
Richtungsinformation (entweder ist ein Straßenzug für jede
Fahrtrichtung separat abgespeichert oder der Kennzeichnung
wird ein Index für die Fahrtrichtung "1" oder "2"
zugefügt) enthalten. Die aktuelle Kennzeichnung adres
siert den Speicher 31, welcher sämtliche zu Straßenzügen
gehörige Datensätze enthält. Dabei werden in einem Zwi
schenspeicher 42 nach Art eines Schieberegisters auch die
Kennzeichnung des vorangehenden und des nächstfolgenden
Datensatzes festgehalten. Zu Beginn sind also zwei Takte
notwendig, um die erste Kennzeichnung in einer Position
zur Adressierung des Speichers 31 gelangen zu lassen.
Der adressierte Datensatz gelangt in den zur Anzeige 38
gehörenden Speicher, wobei dort die Leitdarstellung - wie
dargestellt - aufgebaut wird. Auf die Übertragung der für
das aktuelle Leitbild nicht wesentlichen Daten kann gege
benenfalls verzichtet werden.
Mit dem Voransetzen der Anzeige in der Weise, daß jeweils
passierte Knotenpunkte aus der Anzeige verschwinden, wird
die Kennzeichnung des nachfolgenden in dem Speicher 42
enthaltenden Straßenzuges in einem Vergleicherbaustein 43
permanent verglichen mit den Seitenstraßen des jeweils in
der Anzeige 38 unten dargestellten nächsterreichten Kno
ten. Stimmt die Anzeige überein, so wird über ein UND-
Gatter 44 sowie ein ODER-Gatter 44 a eine Verknüpfung mit
dem Ausgangssignal der Stufe 39 durchgeführt, so daß statt
eines Weitersetzens der Anzeige 38 ein Weitersetzen des
Wegspeichers 42 erfolgt und somit ein kompletter neuer
Straßenzug in die Anzeige überführt wird. Mit diesem Si
gnal erfolgt auch ein Setzen eines Latches 45, welches
mittels eines Taktgebers 46 und einem die Ausgangssignale
des Taktgebers 46 mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 45 ver
knüpfenden UND-Gatters 47 sowie einem nachfolgenden ODER-
Gatter 48 ein Takten der Anzeige 38. Ein Komparator 49
vergleicht die zu dem Anzeigefeld jeweils unten befindli
chen Knoten gehörigen Seitenstraßenkennzeichnungen mit der
Kennzeichnung des Straßenzuges, der zuvor im Anzeigefeld
38 dargestellt war. Diese Kennzeichnung befindet sich dann
im (in der Zeichnung untersten) Feld des Schieberegisters
42. Ist dieser Zustand erreicht, so bewirkt ein UND-Gatter
50 ein Zurücksetzen des Flip-Flops 45 mit dem nächsten
Takt des Taktgebers 46, so daß die Seitenstraße, welche
den zuvor befahrenen Straßenzug bildet, noch aus der An
zeige verschwindet und somit nach dem Einbiegen in den
neuen Straßenzug die der Position des Fahrzeugs entspre
chende Darstellung auf dem Schirm erscheint.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht
auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei
spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar,
welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich
anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen. Insbesonde
re beschränkt sich die Ausführung nicht auf die Realisie
rung mit diskreten logischen Baugruppen, sondern läßt sich
vorteilhaft auch mit programmierter Logik - vorzugsweise
unter Verwendung eines Prozessors - realisieren.
Claims (10)
1. Leitsystem für ein Fahrzeug innerhalb eines Straßen
netzes oder eines Netzes sonstiger Verkehrswege mit einem
datenmäßig gespeicherten Verzeichnis der Straßen bzw. von
diesen Straßen zugeordneten Kennzeichnungen,
gekennzeichnet durch
einen Speicher für Daten über die Straßenzüge als Verbin dungsstrecken zwischen mehreren Kreuzungs- und Verzwei gungspunkten als Knoten in Zuordnung zu den Kennzeichungen und der beim Befahren der Verbindungsstrecken jeweils zwischen den Knoten zurückzulegenden Entfernung sowie den Möglichkeiten, beim Passieren eines Knotens in Abhängig keit von der Fahrtrichtung von einer Verbindungsstrecke zur anderen überzuwechseln,
einen Speicher zur Aufnahme der Kennzeichnung eines Aus gangspunktes,
Anzeigemittel, welche die Bezeichnung der gerade be fahrenen Straße, die nachfolgend zu befahrenden Knoten und die Kennzeichnungen der abzweigenden Straßen in der ent sprechenden Reihenfolge räumlich benachbart wiedergeben, sowie Kennzeichnungen, welche die Möglichkeiten anzeigen, beim Passieren eines Knotens in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung von einer Verbindungsstrecke zur anderen überzuwechseln,
Schaltmittel, welche gesteuert durch den Wegstreckenzähler des Fahrzeugs nach dem Zurücklegen einer jeweils der gera de befahrenen Verbindungsstrecke zugeordneten Entfernung iterativ die Bezeichnungen der vom jeweils nächsten zu be fahrenden Knoten abzweigenden Straßen löschen und durch die Bezeichnungen der vom nachfolgend zu passierenden Kno ten abzweigenden Straßen ersetzen.
einen Speicher für Daten über die Straßenzüge als Verbin dungsstrecken zwischen mehreren Kreuzungs- und Verzwei gungspunkten als Knoten in Zuordnung zu den Kennzeichungen und der beim Befahren der Verbindungsstrecken jeweils zwischen den Knoten zurückzulegenden Entfernung sowie den Möglichkeiten, beim Passieren eines Knotens in Abhängig keit von der Fahrtrichtung von einer Verbindungsstrecke zur anderen überzuwechseln,
einen Speicher zur Aufnahme der Kennzeichnung eines Aus gangspunktes,
Anzeigemittel, welche die Bezeichnung der gerade be fahrenen Straße, die nachfolgend zu befahrenden Knoten und die Kennzeichnungen der abzweigenden Straßen in der ent sprechenden Reihenfolge räumlich benachbart wiedergeben, sowie Kennzeichnungen, welche die Möglichkeiten anzeigen, beim Passieren eines Knotens in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung von einer Verbindungsstrecke zur anderen überzuwechseln,
Schaltmittel, welche gesteuert durch den Wegstreckenzähler des Fahrzeugs nach dem Zurücklegen einer jeweils der gera de befahrenen Verbindungsstrecke zugeordneten Entfernung iterativ die Bezeichnungen der vom jeweils nächsten zu be fahrenden Knoten abzweigenden Straßen löschen und durch die Bezeichnungen der vom nachfolgend zu passierenden Kno ten abzweigenden Straßen ersetzen.
2. Leitsystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Daten über die Straßen
züge als Verbindungsstrecken zwischen mehreren Kreuzungs-
und Verzweigungspunkten als Knoten in Zuordnung zu den
Kennzeichnungen als die beim Befahren der Verbindungs
strecken jeweils zwischen den Knoten zurückzulegende Ent
fernung sowie der Möglichkeiten, beim Passieren eines Kno
tens in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung von einer Ver
bindungsstrecke zur anderen überzuwechseln, jeweils in
gegenseitiger Zuordnung als Dateneinheit zum gemeinsamen
Überführen dieser Daten in einen Anzeigespeicher gespei
chert sind.
3. Leitsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch Vergleichsmittel,
welche in zugeordneter Wegrelation zu den Verbindungs
strecken in Abhängigkeit von der vom Wegstreckenzähler ab
geleiteten Wegstreckeninformation die Betätigung des
Fahrtrichtungsanzeigers und/oder eines Betätigungselements
zur Fahrtrichtungsseingabe mit dem abgespeicherten Verlauf
des Straßenzuges vergleichen und bei von dem abgespeicher
ten Verlauf des Straßenzugs abweichender Betätigung die
Daten des jetzt erreichten Straßenzuges in die Anzeige
überführen, wobei die Anzeige selbsttätig soweit vorange
setzt wird, daß derjenige Knoten, der den zuvor verlasse
nen Straßenzug als Seitenstraße enthält, gerade nicht mehr
in der Anzeige erscheint.
4. Leitsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen Speicher zur
Aufnahme der Kennzeichnung eines Fahrtzieles sowie Daten
verarbeitungsmittel, welche nach Überführung der Kenn
zeichnungen des Ausgangspunktes und des Fahrtziels hin die
zu befahrenden Kreuzungs- bzw. Verzweigungspunkte und/oder
Verbindungsstrecken ermitteln und in der vorgesehenen Rei
henfolge bzw. mit einer diese Reihenfolge kennzeichnenden
Information in einen Leitwegspeicher überführen, wobei der
Leitwegspeicher die Kennzeichnungen der zu befahrenden
Straßenzüge in der vorgesehenen Reihenfolge enthält und im
Anzeigefeld ein entsprechender Fahrtrichtungshinweis bei
demjenigen Knoten erscheint, bei dem die Kennzahl einer
abzweigenden Straße der Kennzahl eines nachfolgend zu be
fahrenden Straßenzugs entspricht, wobei die Kennung eine
Richtungsangabe enthält.
5. Leitsystem nach Anspruch 4, gekennzeich
net durch Vergleichsmittel, welche in Abhängigkeit
von der Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers und/oder
eines Betätigungselements zur Fahrtrichtungsseingabe bzw.
-erkennung die eingeschlagene Richtung mit der dem Fahrt
richtungsvorgabesignal vergleichen und bei abweichender
Betätigung die der zugeordneten Abbiegeinformation ent
sprechende Verbindungsstrecke bzw. den nächsten zu errei
chenden Knoten als Startinformation in den Startspeicher
überführen und die Datenverarbeitungsmittel zur Neu
ermittlung des Leitweges aktivieren.
8. Leitsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Er
mittlung der Wegrelation aufgrund von durch den Fahrzeug
geschwindigkeitsmesser abgegebenen Impulsen, gegebenen
falls nach entsprechender Untersetzung, erfolgt.
7. Leitsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Speicherzusammenfassung nach durchgehenden Straßenzügen
erfolgt.
8. Leitsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die An
zeige die Darstellung von gesperrten Einfahrten und/oder
sich in Fahrtrichtung erstreckender Mittelinseln
einschließt.
9. Leitsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Abbiege
hinweise in akustischer und/oder optischer Signalisierung
insbesondere nach Fahrtrichtung unterschiedlich erfolgen.
10. Leitsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als
Massenspeicher ein CD-System, eine Cassette oder Diskette
vorgesehen ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863640109 DE3640109A1 (de) | 1986-11-24 | 1986-11-24 | Leitsystem fuer ein fahrzeug innerhalb eines strassennetzes |
PCT/DE1987/000549 WO1988004029A1 (en) | 1986-11-24 | 1987-11-24 | System for guiding a vehicle inside a road network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863640109 DE3640109A1 (de) | 1986-11-24 | 1986-11-24 | Leitsystem fuer ein fahrzeug innerhalb eines strassennetzes |
Publications (1)
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DE3640109A1 true DE3640109A1 (de) | 1988-06-01 |
Family
ID=6314648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863640109 Withdrawn DE3640109A1 (de) | 1986-11-24 | 1986-11-24 | Leitsystem fuer ein fahrzeug innerhalb eines strassennetzes |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE3640109A1 (de) |
WO (1) | WO1988004029A1 (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |