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Die
Erfindung betrifft ein Navigationssystem zum Führen eines Fahrers eines Fahrzeugs
entlang einer ersten Route, wobei das System folgendes umfaßt:
- – Ein
Fahrzeugpositionsbestimmungsmodul zum Bestimmen einer aktuellen
Position des Fahrzeugs,
- – ein
Planungsmodul zum Planen der ersten Route zwischen der aktuellen
Position und einem Ziel,
- – ein
Führungsmodul
zum Präsentieren
der Fahrerführungsinformationen
entlang der ersten Route,
- – und
das ausgelegt ist zum Detektieren, wann das Fahrzeug die erste Route
verlassen hat.
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Bekannt
ist ein derartiges System aus dem Referat „Route planning and route
guidance in the Philips in-car navigation system CARiN", Proceedings of
the 1st world congress on applications of transport
telematics and intelligent vehicle-highway systems, Paris, Dezember
1994, Band 1, Seiten 240-248. Das bekannte System weist ein Planungsmodul
auf, das von der aktuellen Fahrzeugposition zu einem gewünschten
Ziel bei einer gegebenen bestimmten Routencharakteristik eine optimale
Route findet. Das gewünschte
Ziel und die Routencharakteristik werden vom Fahrer spezifiziert.
Das spezifizierte Ziel kann eine Stadt, eine Straße, eine
Straßenkreuzung,
eine Dienstleistung oder eine Einrichtung sein. Die Routencharakteristik
gibt an, welche Art von Route der Fahrer bevorzugt: schnellste Route,
kürzeste
Route, so viel auf Autobahnen oder so wenig auf Autobahnen wie möglich. Das
System weist ein Führungsmodul
auf, das den Fahrer mit Hilfe von Führungsinformationen entlang
der geplanten Route zu dem Ziel führt. Die Führungsinformationen werden dem
Fahrer auf hörbare
Weise, über
gesprochene stimmliche Nachrichten und auf sichtbare Weise durch
Anzeigen von Bildern auf einem LCD-Schirm präsentiert. Die geplante Route
wird analysiert, um solche Kreuzungen zu wählen, für die Führungsinformationen präsentiert
werden müssen.
Wenn der Fahrer von der geplanten Route abweicht, wird sofort eine
neue Route geplant und danach werden Führungsinformationen präsentiert,
um den Fahrer entlang dieser neuen Route zum Ziel zu leiten. Die
Planung der neuen Route benötigt
nur wenig Zeit, und der Fahrer bemerkt kaum die Abweichung von der
ursprünglichen
Route, weil die Führungsinformationen für die neue
Route dem Fahrer fast sofort nach der Abweichung präsentiert
werden. Wenn der Fahrer an einer bestimmten Stelle von der geplanten
Route abweicht, um eine persönlich
bevorzugte Route zu fahren, basieren die Führungsinformationen, die danach von
dem bekannten System präsentiert
werden, auf wiederholt geplanten neuen Routen, die versuchen, den
Fahrer entlang einer dieser Routen zu dem Ziel zu leiten.
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Aus
EP 0 580 166 A2 ist
ein Fahrzeugnavigationssystem bekannt, das Routenberechnungsmittel,
Routenführungs- und -steuermittel
zum Anzeigen der berechneten Route auf einem Displayschirm und Ausgeben
einer Sprachführung über einen
Lautsprecher, ein Ein-Aus-Auswahlmittel zum Auswählen, ob die Sprachführung ausgegeben
werden sollte oder nicht, und Eingabemittel zum Eingeben einer Anforderung
zum Ausgeben der Sprachführung
umfaßt. Ein
Abwegdiskriminator vergleicht die aktuelle Position des Fahrzeugs
mit der geplanten Route. Wenn detektiert wird, daß sich das
Fahrzeug abseits der berechneten Route befindet, wird die Sprachführung gestoppt,
um eine unnötige
Ausgabe von dem Lautsprecher zu vermeiden.
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Aus
US 5,291,414 A ist
ein Navigationssystem zum Führen
eines Fahrzeugs entlang einer vorberechneten optimalen Route bekannt.
Wenn detektiert wird, daß sich
das Fahrzeug abseits der optimalen Route befindet, wird eine Warninformation
angezeigt und ein neuer Startpunkt wird zum Berechnen einer neuen
optimalen Route bestimmt. Der neue Startpunkt kann die gegenwärtige Stelle
oder ein anderer Punkt vor der gegenwärtigen Stelle sein, um eine
gewisse Zeit zu gestatten, die zum Berechnen der neuen optimalen
Route benötigt
wird.
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Aus „A Compact
Driver Interface for Navigation and Route Guidance" von A.M. Kirson,
Pacific Rim Transtech Conference Vehicle Navigation and Information
Systems Conference Proceedings, Washington, 30. Juli bis 2. August
1995, Seiten 61-66 ist ein Navigationssystem bekannt, das einen
Abwegzustand detektiert. wenn das Fahrzeug die geplante Route verläßt, wird
der Fahrer über
den Abwegzustand informiert und erhält die Wahl, eine neue Route anzunehmen
oder sie zurückzuweisen.
Im letzteren Fall kehrt das System in einen Trackermodus zurück, der
die aktuelle Stelle und den Steuerkurs des Fahrzeugs anzeigt.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Navigationssystems
von der dargelegten Art mit einer verbesserten Möglichkeit zum Reagieren auf
eine Abweichung von der geplanten Route im Vergleich mit dem bekannten
Navigationssystem.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
ein Navigationssystem gelöst,
das so angeordnet ist, daß es
das Führungsmodul
deaktiviert, wenn es detektiert, daß das Fahrzeug die erste Route
verlassen hat. Durch Deaktivieren des Führungsmoduls, wenn der Fahrer
von der Route abgewichen ist, präsentiert
das System dem Fahrer keine Führungsinformationen,
die keine Relevanz haben. Der Fahrer wird dann nicht länger mit überflüssigen,
potentiell irreführenden
und störenden
Führungsinformationen konfrontiert,
während
er die abweichende Route fährt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das System automatisch das
Führungsmodul
deaktiviert und nicht erfordert, daß der Fahrer irgendwelche Handlung
unternimmt, um diesen Teil des Systems abzuschalten.
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Das
Navigationssystem gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß das
Navigationssystem so ausgelegt ist, daß das Planungsmodul aktiviert
wird, um eine zweite Route zwischen der aktuellen Position und dem
Ziel nach einem vorbestimmten Zeitintervall seit dem Verlassen der
ersten Route oder einer vorbestimmten Entfernung von der Stelle,
wo die erste Route verlassen worden ist, zu planen. Durch Planen
der zweiten Route steht dem System eine neue Route zu dem gewünschten
Ziel zur Verfügung.
Wenn die Führung
wieder aufgenommen werden soll, kann das System die Führungsinformationen
direkt präsentieren,
ohne daß es
zuerst die neue Route planen muß.
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Das
Navigationssystem gemäß der Erfindung
ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Navigationssystem so
angeordnet ist, daß es
das Führungsmodul
reaktiviert und daß das
Führungsmodul
so angeordnet ist, daß es
die Fahrerführungsinformationen
entlang der zweiten Route präsentiert. Durch
Reaktivierung des Führungsmoduls
präsentiert
das System Führungsinformationen,
um den Fahrer entlang der neuen Route zum Ziel zu leiten.
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Eine
Ausführungsform
des Navigationssystems gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß das
Navigationssystem so angeordnet ist, daß es das Führungsmodul nach einem vorbestimmten
Zeitintervall nach der Deaktivierung reaktiviert. Durch Reaktivierung
des Führungsmoduls
nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls seit der Abweichung
von der ursprünglichen
Route beginnt das System wieder mit dem Präsentieren von Führungsinformationen,
um die dann aktuelle Route zum Ziel zu fahren. Der Vorteil besteht
darin, daß der
Fahrer für
eine vorbestimmte Zeit von der ursprünglichen Route abweichen kann,
um eine abweichende Route zu fahren, wonach die Führung wieder
aufgenommen wird, ohne daß irgendeine
Handlung von Seiten des Fahrers erforderlich ist.
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Eine
Ausführungsform
des Navigationssystems gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß das
Navigationssystem so angeordnet ist, daß es das Führungsmodul nach Empfang eines
Reaktivierungsbefehls vom Fahrer reaktiviert. Auf diese Weise kann
der Fahrer das Füh rungsmodul
reaktivieren, um Führungsinformationen
entlang der dann aktuellen Route zum Ziel zu empfangen. Dies ist
insbesondere dann nützlich,
wenn die abweichende Route geendet hat, bevor das System automatisch
wieder aufnimmt, Führungsinformationen
auszugeben, oder wenn die Abweichung von der ursprünglichen
Route zufällig
war.
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Eine
Ausführungsform
des Navigationssystems gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß das
Navigationssystem so angeordnet ist, daß es dem Fahrer eine Benachrichtigung
präsentiert,
wenn das Führungsmodul
deaktiviert ist. Auf diese Weise wird der Fahrer benachrichtigt,
daß das System
das Führungsmodul
deaktiviert hat und daß keine
Führungsinformationen
präsentiert
werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
aufgeführt.
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Die
Erfindung und die mit ihr einhergehenden Vorteile werden mit Hilfe
von Ausführungsbeispielen
und den beiliegenden Schemazeichnungen weiter erläutert. Es
zeigen:
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1 schematisch
ein Navigationssystem gemäß der Erfindung
und
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2 schematisch
das Präsentieren
von Führungsinformationen
in einer Ausführungsform des
Navigationssystems gemäß der Erfindung.
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Entsprechende
Merkmale in den verschiedenen Figuren sind mit den gleichen Referenzsymbolen bezeichnet.
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1 zeigt
schematisch ein Navigationssystem gemäß der Erfindung. Das System 100 umfaßt eine
Zentraleinheit 102 mit verschiedenen Modulen für die Durchführung spezifischer
Aufgaben. Die Zentraleinheit kann auf ei nem Computer implementiert werden,
der einen Zentralprozessor und einen Arbeitsspeicher umfaßt, in den
Softwareprogramme zum Ausführen
der spezifischen Aufgaben geladen sind. Das System 100 weist
ein Datenbankmodul 104 zum Verwalten und Bereitstellen
von Informationen auf Straßen
auf. Das System weist ein Lesemittel 106 zum Lesen von
Informationen von einer auf einem Datenträger wie der CD-ROM 108 gespeicherten Kartendatenbank
auf. Es können
auch andere Arten von Träger
verwendet werden, z.B. eine Magnetplatte und eine IC-Karte. Die Kartendatenbank
umfaßt
Informationen über
Straßen
des Bereichs, auf den sich die jeweilige Karte bezieht, z.B. alle
Straßen
eines Landes oder eines Bundeslands. Das System 100 umfaßt weiterhin
ein Fahrzeugpositionsbestimmungsmodul 110 zum Bestimmen
der aktuellen Position des Fahrzeugs. Dazu empfängt das Modul 110 Informationen über eine
Schnittstelle 112. Diese Informationen können von
einem Positionsbestimmungssystem wie etwa einem GPS-Empfänger geliefert
werden, wobei Informationen verwendet werden, die von eigenen Satelliten
rundgesendet werden. Die Positionsinformationen können jedoch
auch auf andere Weise bereitgestellt werden, wobei beispielsweise
ein oder mehrere Entfernungssensoren verwendet werden, um die vom
Fahrzeug zurückgelegte
Entfernung zu messen, und ein Kompaß oder ein Kreisel zum Messen
des Steuerkurses des Fahrzeugs.
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Das
System 100 umfaßt
weiterhin ein Planungsmodul 114, das sich zum Planen einer
Route zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und einem gewünschten
Ziel eignet. Das gewünschte
Ziel wird auf zweckmäßige Weise
in das System eingegeben, z.B. durch Eingeben der Postleitzahl über eine Tastatur,
durch das Eingeben von Straßennamen, durch
das Eingeben von Koordinaten oder durch das Zeigen auf eine Position
auf einer von dem System angezeigten Karte. Das Planungsmodul 114 durchsucht
die Kartendatenbank nach einer Route, die entsprechend einer bestimmten
Charakteristik optimal ist. Die Charakteristik kann die Reisezeit,
die Reisestre cke, eine Kombination aus Zeit und Strecke oder ein
beliebiges anderes Kriterium sein, das von Informationen in der
Kartendatenbank abgeleitet sein kann, wie etwa die bevorzugte Straßenart.
Die sich ergebende Route wird im Speicherraum 116 gespeichert,
und der Fahrer des Fahrzeugs erhält
Führungsinformationen
zum Fahren dieser Route. Das System 100 weist ein Führungsmodul 118 auf,
das dem Fahrer des Fahrzeugs auf der Basis der geplanten Route und
der aktuellen Position des Fahrzeugs Führungsinformationen präsentiert.
Die Führungsinformationen
werden über
eine Schnittstelle 120 auf hörbare Weise über einen
Lautsprecher 122 und/oder auf sichtbare Weise über einen
Displayschirm 124 präsentiert.
Das System enthält
weiterhin ein Steuermodul 126 zum Koordinieren der Operation
der verschiedenen Module und Schnittstellen mit anderen, nicht in
der Figur gezeigten Modulen, z.B. mit einer Benutzerschnittstelle
zum Eingeben der verschiedenen Befehle und Informationen wie dem gewünschten
Ziel.
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2 zeigt
schematisch das Präsentieren von
Führungsinformationen
in einer Ausführungsform
des Navigationssystems gemäß der Erfindung. Das
grundlegende Verhalten des Systems zum Präsentieren von Führungsinformationen
ist zur einfachen Veranschaulichung der Erfindung auf vereinfachte
Weise in dem Flußdiagramm
gezeigt. Verschiedene Schritte können
in einer anderen als der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden,
und viele detaillierte Schritte sind in dem Flußdiagramm nicht gezeigt. Der
Initialisierungsschritt 202 beinhaltet das Bestimmen des
gewünschten
Ziels und der zu optimierenden Charakteristik bei der Routenplanung.
Im Schritt 204 wird die aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmt,
und in Schritt 206 wird eine Route zwischen der aktuellen
Position und dem Ziel geplant. Die geplante Route wird im Schritt 208 analysiert,
um die spezifischen Führungsinformationen
zu bestimmen, die als nächstes
dem Fahrer präsentiert
werden sollen, und den Zeitpunkt, zu dem diese Informationen ausgegeben werden
sollten. Im Schritt 210 werden die spezifischen Führungsinformationen
dem Fahrer präsentiert,
und in Schritt 212 wird die aktuelle Position des Fahrzeugs
bestimmt, um den Fortschritt des Fahrzeugs zu verfolgen. Im Schritt 214 wird
verifiziert, ob sich das Fahrzeug noch auf der geplanten Route befindet,
und falls dies der Fall ist, wird dann im Schritt 216 verifiziert,
ob das Fahrzeug das Ziel erreicht hat. Wenn dies nicht der Fall
ist, dann wird die Schleife 218 mit den Schritten 208-216 wiederholt, und
wenn das Fahrzeug das Ziel erreicht hat, dann wird eine diese Situation
anzeigende Nachricht dem Fahrer präsentiert und dieser Teil der
Systemoperation wird beendet. Wenn im Schritt 214 zu einem
bestimmten Zeitpunkt detektiert wird, daß das Fahrzeug die geplante
Route verlassen hat, dann wird die Ausführung der Schleife 218 beendet
und das System macht mit Schritt 220 weiter. Im Schritt 220 wird
das Führungsmodul
deaktiviert, um ein nachfolgendes Präsentieren von Führungsinformationen
an den Fahrer zu verhindern. Dann wird im Schritt 222 eine neue
Route zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Ziel
geplant, und im Schritt 224 wird dann die aktuelle Position
des Fahrzeugs bestimmt. In Schritt 226 wird verifiziert,
ob das Präsentieren
von Führungsinformationen
an den Fahrer wieder aufgenommen werden sollte. Es gibt verschiedene
Bedingungen, die zu der Situation führen, in der eine Führung wieder
aufgenommen werden sollte. Dies kann beispielsweise dann sein, wenn
ein gewisses vorbestimmtes Zeitintervall seit der Deaktivierung
des Führungsmoduls
verstrichen ist oder wenn das Fahrzeug ab der Stelle, wo es die
ursprüngliche Route
verlassen hat, eine gewisse vorbestimmte Strecke zurückgelegt
hat. Weiterhin sollte die Führung
wieder aufgenommen werden, wenn der Fahrer einen die Wiederaufnahme
anfordernden Befehl eingegeben hat. Falls die Führung noch nicht wieder aufgenommen
werden sollte, dann wird die Schleife mit den Schritten 222-226 wieder
ausgeführt.
Wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt im Schritt 226 detektiert
wird, daß die
Führung wieder
aufgenommen werden sollte, wird die Ausführung mit Schritt 228 fortgesetzt,
in dem das Führungsmodul
reaktiviert wird. Dann wird in die Schleife 218 eingetreten,
um Führungsinformationen
zu präsentieren
und um das Fahrzeug entlang der jüngst in Schritt 222 geplanten Route
zu verfolgen.
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Weil
das Führungsmodul
in Schritt 220 deaktiviert wird, nach dem in Schritt 214 detektiert
wurde, daß das
Fahrzeug die geplante Route verlassen hat, kann ein Fahrer eine
abweichende Route fahren, ohne daß ihm unerbetene Führungsinformationen präsentiert
werden. Diese Führungsinformationen würden Hinweise
zu dem Ziel über
eine potentiell neu geplante Route beinhalten, während der Fahrer die abweichende
Route fahren möchte.
Eine derartige abweichende Route könnte beispielsweise dann erwünscht sein,
wenn sich das Fahrzeug in einem Bereich befindet, mit dem der Fahrer
sehr vertraut ist, oder wenn der Fahrer weiß, daß es auf der geplanten Route
ein dem System nicht bekanntes Problem gibt. Bei der in 2 gezeigten
Ausführungsform
plant das System in Schritt 222 ständig eine neue Route, wenn
das Fahrzeug die ursprünglich
geplante Route verlassen hat. Dies hat den Vorteil, daß eine neue Route
von der aktuellen Position zu dem Ziel sofort zur Verfügung steht,
wenn die Präsentierung
von Führungsinformationen
wieder aufgenommen wird. Als Alternative könnte die neue Route nach dem Schritt 226 geplant
werden, wenn festgestellt wird, daß eine Führung wieder aufgenommen werden
sollte. Dadurch speichert man den Rechenaufwand ein, daß häufig eine
neue Route geplant wird, doch erhält man dadurch eine gewisse
Verzögerung
für das
Planen der neuen Route, nachdem festgestellt worden ist, daß die Führung wieder
aufgenommen werden soll.
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2 zeigt
die Funktionsweise einer Ausführungsform
der Erfindung auf vereinfachte weise, um das Prinzip der Erfindung
zu veranschaulichen. Einige der Prozesse, wie etwa der Positionsbestimmungsprozeß (DP),
werden ständig
ausgeführt,
so daß ihre
Ausgabe sofort zur Verfügung
steht, wenn ein anderer Teil des Systems dies erfordert. In einem derartigen
Fall bedeutet ein Schritt in 2, der einen
derartigen Prozeß beinhaltet,
lediglich, daß die Ausgabe
erhalten wird, anstatt daß zu
diesem Zeitpunkt der Prozeß ausgeführt wird.