DE19806794C2

DE19806794C2 - Navigationsgerät

Info

Publication number: DE19806794C2
Application number: DE1998106794
Authority: DE
Inventors: Erich Anton Geiger
Original assignee: Becker GmbH
Current assignee: Harman Becker Automotive Systems GmbH
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2018-02-20
Also published as: DE19806794A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Navigationsgerät für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (DE 196 16 071 A1).

Die bisher bekannten Navigationsgeräte für Fahrzeuge zeigen die Möglichkeit, anhand einer berechneten Ist-Position des Fahrzeugs und in Kenntnis des Zieles des Fahrzeugführers stets die ermittelte Fahrtrichtung auszugeben und dadurch dem Fahrzeugführer die Möglichkeit zu schaffen, geführt durch das Navigationsgerät das Fahrziel zu erreichen.

So ist beispielsweise aus der DE 196 16 071 A1 ein solches Na vigationsgerät für ein Fahrzeug bekannt. Es weist eine zen trale Steuerung auf. Mit dieser zentralen Steuerung ist eine Einheit zur Ortbestimmung des Fahrzeugs, eine Einheit zur Be rechnung der Route von einem Ausgangspunkt zu einem festge legten Zielpunkt und eine Ausgabeeinheit zur Information eines Fahrzeugführers über den Verlauf der berechneten Route verbun den. Ferner ist mit dieser zentralen Steuerung eine Einheit zum Vergleich der jeweiligen durch die Einheit zur Ortsbestim mung ermittelten Ist-Position mit einer durch die berechnete Route bestimmten Soll-Position verbunden. Der zentralen Steue rung ist ein Speicher zugeordnet, der neben der neu be rechneten Route auch die ursprüngliche, zuletzt berechnete Route enthält. Bei einer Abweichung der Soll- von der Ist-Po sition ist die Einheit zur Berechnung der Route so ansteuer bar, dass eine neue Route mit der abweichenden Ist-Position als Ausgangspunkt und bei beibehaltenem festgelegtem Zielpunkt berechnet wird.

Aus der DE 195 44 381 C2 ist ein in ähnlicher Weise aufgebau tes Navigationsgerät beschrieben. Auch bei diesem Gerät wird das Verlassen der vorgegebenen Fahrtroute angezeigt. Weiterhin werden diesbezüglich Fahrhinweise auf einem Display der An zeigeeinrichtung ausgegeben. Diese Fahrhinweise können dabei die Teilinformationen bezüglich der Abweichungen von der vor gesehenen Fahrtroute enthalten. Der Fahrer erhält dabei ein optisches Warnsignal und Fahrhinweise von der Zielführungs einheit. Der Fahrer wird dabei auf die Tatsache aufmerksam gemacht, dass er von der vorgegebenen Fahrtroute abweicht und dass er sich jetzt auf der neu berechneten Route befindet und auf dieser zum Fahrziel geführt wird.

Weiterhin wird in der DE 195 44 157 A1 ein weiteres Naviga tionsgerät für ein Fahrzeug beschrieben. Bei diesem Naviga tionsgerät wird die Fahrtroute dadurch berechnet, dass fort laufend die momentane Ortsposition zu vorgegebenen Wegpunkten bestimmt wird. Eine Abweichung der vorgegebenen Fahrtroute wird dadurch erkannt, dass der berechnete Abstand um einen vorgegebenen Schwellenwert größer als ein Minimalwert ist. Der Abstand zwischen momentaner Ortsposition und Sollposition wird gemäß dieser Druckschrift dazu verwendet, eine Abweichung von der ursprünglichen Route zu erkennen.

Aus der DE 44 29 322 A1 ist ein Navigationsverfahren für Kraftfahrzeuge beschrieben, basierend auf einem Wegenetzspei cher und einem Rechner zur Ausgabe von Fahrtroutenempfehlungen aufgrund einer ausgewählten Fahrtroute. Dabei werden die vom aktuellen Standort aus durchgeführten früheren Fahrtrouten für die Bestimmung der aktuellen Fahrtroute bereitgehalten.

Regelmäßig kennt der Fahrzeugführer einen aus langjähriger Erfahrung besseren Weg, einen sogenannten Schleichweg, der nicht mit der durch das Navigationsgerät vorgeschlagenen Route übereinstimmt, was das Vertrauen in das Navigationsgerät deut lich vermindert, zumal ein Abweichen von der berechneten vor geschlagenen Route regelmäßig zur Verwirrung des Navigations gerätes führt. Diese Navigationsgeräte vermitteln dem Fahr zeugführer ein unbefriedigendes Maß an Führungssicherheit, was die Akzeptanz eines solchen Navigationsgerätes im Markt nega tiv beeinflusst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Navigationsgerät für ein Fahrzeug zu schaffen, welches dem Fahrzeugführer ein erhöhtes Maß an Führungssicherheit vermittelt und die vorge nannten Nachteile möglichst weitgehend überwindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Navigationsgerät für ein Fahrzeug mit den Merkmalen kennzeichnenden des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter ansprüchen.

Das erfindungsgemäße Navigationsgerät für ein Fahrzeug ist dadurch ausgezeichnet, dass der Fahrzeugführer über die Aus gabeeinheit sowohl mit Fahrthinweisen zur aktuell berechneten Route als auch zu der ursprünglichen Route informiert wird, so dass die beiden Routen nebeneinander als Alternativen dem Fahrzeugführer zur Verfügung stehen. Dies kann beispielsweise bei einer Sprachausgabeeinheit durch einen Hinweis in folgen der Art erfolgen "Zum Erreichen der ursprünglichen Route bitte wenden, alternativ hierzu in 300 m rechts ab". Zusätzlich ist eine Zeitsteuerung vorgesehen, welche die Ausgabeeinheit so steuert, dass eine Ausgabe der alternativen Routen nur für einen begrenzten, festgelegten Zeitraum ermöglicht ist und anschließend allein Informationen zu der tatsächlich benutzten Route ausgegeben werden.

Dadurch ist sichergestellt, dass dem Fahrzeuglenker bewusst wird, dass ihm zwei Alternativen als Routen zum Erreichen des von ihm, festgelegten Ziels zur Verfügung stehen und dass er diese beiden Routen auf der vorgeschlagenen Weise erreichen kann, die eine, das ist die ursprünglich festgelegte Strecke, typischerweise durch Wenden, die zweite neu berechnete Route durch ein Fortführen in anderer Richtung. Dadurch wird sicher gestellt, dass der Fahrer stets das sichere Gefühl behält, Herr der Entscheidungen über die gewünschte Fahrtroute zu sein, wobei das System stets sicherstellt, dass bei einem Ab weichen von der berechneten Route (Soll-Postion) stets eine neue Route auf Basis der abweichenden Ist-Position bestimmt wird und dadurch der Benutzer auch auf ungewöhnlichen Wegen, welche häufig als Schleichwege bezeichnet werden, durch das Navigationsgerät geführt zum Ziel gelangt. Ferner ist sicher gestellt, dass nur für einen begrenzten, festgelegten Zeitraum seit dem Abweichen von der ursprünglichen Route und damit ent sprechend seit der Festlegung einer zur ursprünglichen Route alternativen Fahrtroute diese beiden alternativen Routen ne beneinander als Alternativen dem Fahrzeugführer mittels op tischer und/oder akustischer Ausgabe ausgegeben werden. Da durch ist ein besonderes Maß an Verkehrssicherheit gegeben, da der Fahrzeugführer sich nach einer relativ kurzen Zeit von wenigen Minuten gesichert entschieden hat, welche der beiden Alternativen er zu wählen gedenkt, und nach Ablauf dieses festgelegten Zeitraums nur noch Informationen zu einer ein zigen Route angeboten bekommt, was die für die Aufnahme der Information erforderliche Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers merklich reduziert und dadurch die Verkehrssicherheit weiter erhöht.

Als vorteilhaft hat sich erwiesen, den festgelegten Zeitpunkt durch den Benutzer einstellbar zu wählen. Als bevorzugter Zeitraum hat sich ein Zeitraum von zwei bis drei Minuten her ausgestellt.

Diese erfindungsgemäße Art der Zielführung gewährleistet ein besonderes Maß an subjektiver Sicherheit und Vertrautheit des Fahrzeuglenkers in das Navigationssystem. Durch dieses beson dere Maß an Sicherheit und Vertrautheit ist sichergestellt, dass er die Hinweise des Navigationsgerätes viel weniger vor eingenommen akzeptiert und in entsprechende Fahrtaktivitäten umsetzt, was die Verkehrssicherheit merklich erhöht. Im Übri gen erweisen sich derartige Navigationsgeräte im Markt der Navigationsgeräte als wesentlich besser vermarktbar, da sie durch diese Art der Verkehrsführung gerade auch technikkri tischen oder technikfeindlichen Benutzern durch die vertrau ensbildenden Vorgehensweisen entgegenkommen.

Die Einheit zur Ortsbestimmung weist bevorzugt eine GPS-Ein heit (Global Positioning System) auf, welche regelmäßig mit Gyroskopen, mit Magnetfeldsensoren und/oder Fahrtstreckenmes sern korreliert sind, um die Genauigkeit der berechneten Posi tionen zu erhöhen. Neben einer akustischen Ausgabe hat sich auch ergänzend eine optische Ausgabe als sehr vorteilhaft er wiesen. Als besonders vorteilhaft hat sich eine optische An zeige herausgestellt, welche beide alternativen Fahrthinweise nebeneinander als Piktogramm zur Anzeige bringen kann. Auch eine optische Ausgabe in Form einer Kartendarstellung mit den eingezeichneten alternativen Wegen hat sich bewährt, wobei diese gerade in Verbindung mit den optischen Piktogrammen zur schnellen optischen Erfassung des Verkehrshinweises ein beson ders vorteilhaftes Ausgabeinstrument darstellt. Beider Darstel lung der alternativen Strecken und Piktogramme hat sich die farbliche Zuordnung der alternativen Strecken bewährt, d. h. die eine alternative Strecke wir in einer Farbe, beispiels weise grün, ausgegeben, während die andere alternative Route in einer davon abgesetzten anderen Farbe, beispielsweise rot, ausgegeben wird. Dadurch ist ein sicheres Unterscheiden durch den Benutzer gegeben.

Vorzugsweise ist das Navigationsgerät so ausgebildet, dass bei Feststellung einer Abweichung der Soll- von der Ist-Position die Ausgabeeinheit so ansteuerbar ist, dass ein akustischer und/oder optischer Hinweis auf das Verlassen der vorberechne ten Route ausgegeben wird. Bei einer Sprachausgabeeinheit kann dies beispielsweise durch die Worte "Sie verlassen die berech nete Route, eine neue alternative Route wird berechnet" erfol gen.

Damit ist dem Fahrzeugführer bewusst gemacht, dass er zu einem sehr frühen Zeitpunkt das Verlassen der ursprünglichen Route mitgeteilt bekommt und dass das Navigationsgerät aufgrund des Verlassens dieser ursprünglichen Route und auf Basis des Ortes des Verlassens der ursprünglichen Route eine neue, alternative Route berechnet. Dadurch ist sichergestellt, dass der Fahrer frühzeitig und stets über die aktuelle Situation informiert wird, auch wenn er noch keine neuen Routenvorschläge aufgrund der für die neue Routenberechnung benötigten Rechenzeit erhal ten kann. Mithin ist sichergestellt, dass er über den jeweili gen Zustand des Navigationsgerätes informiert ist, wie er auch über die aktuelle Abweichung von der Soll-Route informiert ist, wodurch er in dieser Gewissheit ein Vertrauen in die Funktionalität des Gerätes entwickeln kann und dadurch die gewünschten Vorteile erreichen kann.

Alternativ oder ergänzend zu der vorgenannten Zeitsteuerung erweist sich eine entsprechende streckenabhängige Steuerung als vorteilhaft, welche sicherstellt, dass ab dem Zeitpunkt des Verlassens der ursprünglichen Soll-Position nur für eine be grenzte Strecke, d. h. für einen begrenzten, zurückgelegten Weg, die beiden alternativen Routen nebeneinander als Fahrt hinweis dem Fahrzeugführer angeboten werden.

Mittels dieser streckenabhängigen Steuerung ist sicherge stellt, dass die alternative Darstellung der beiden potentiel len Fahrtrouten nur für einen solchen Zeitraum angeboten wer den, in denen eine Entscheidung durch den Fahrzeugführer nicht abschließend getroffen ist. Ist eine solche Entscheidung ge troffen, was regelmäßig nach einer Entfernung von wenigen Kilometern - typischerweise von 5 km - der Fall ist, so wird nur noch die tatsächlich relevante Route berücksichtigt werden und die dementsprechenden Fahrthinweise ausgegeben.

Die zu dieser tatsächlichen Route alternativen Routeninforma tionen werden nicht mehr ausgegeben. Dadurch ist ein ideales Maß an ausreichenden Informationen mit der Angabe der alterna tiven Routeninformationen gegeben, wobei eine Überfrachtung des Fahrzeugführers durch zu viele Informationen insbesondere durch ein zu langes und umfangreiches Informieren über alter native, unnötige Alternativrouten verhindert wird. Diese be sondere Ausbildungsform der Erfindung fördert insbesondere durch die Kombination einer zeitabhängigen und einer strecken abhängigen Begrenzung der Ausgabe der alternativen Routenin formationen in idealer Form die Akzeptanz und die Vertrautheit des Fahrzeugführers in das Navigationsgerät.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 1 dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Navigations gerätes für ein Fahrzeug mit einer zentralen Steuerung 9. Ein zentrales Steuerkonzept ist steuerungsmäßig einfacher zu hand haben, wobei auch die dezentralen Steuerkonzepte mit verteil ter Intelligenz in den einzelnen Einheiten des Navigations gerätes durchaus von Vorteil sein können.

Mit der zentralen Steuerung 9 ist die Einheit zur Ortsbestim mung 1, wie auch die Einheit zur Berechnung der Route 2, die Einheit zum Vergleichen 4 der aktuell bestimmten Ist-Position mit der durch die vorberechnete Route festgelegte Soll-Posi tion und der Speicher 5 verbunden. Dieser enthält neben der jeweils aktuell berechneten Fahrroute zumindest eine weitere nämlich die vorhergehend aktuelle Route.

Die Einheit zur Ortsbestimmung 1 besteht aus einer Kombination von mehreren Sensoren zur Bestimmung der aktuellen Position, welche derart miteinander zusammenwirken, dass die Ortsbestim mung durch die Einheit 1 nur einen geringen Fehler aufweist. Das Ergebnis der Ortsbestimmung wir der zentralen Steuerung 9 zugeführt, welche es den anderen Komponenten des Navigations gerätes soweit erforderlich zur Verfügung stellt.

Die Einheit zur Berechnung der Route ist in der Lage, von einer vorgegebenen Position, welche entweder die durch den Fahrzeugführer über entsprechende Eingabemittel, welche in der Fig. 1 nicht dargestellt sind, eingegebene Ausgangsposition oder die als aktuelle Position des Fahrzeugs darstellt, eine nach festgelegten Kriterien geeignete Route zu einem durch den Fahrzeugführer über entsprechende Eingabemittel eingegebenen Zielpunkt zu berechnen und entsprechende Fahrthinweise an den Fahrzeugführer zu generieren. Diese Fahrthinweise werden über die zentrale Steuerung 9 an eine Ausgabeeinheit 3 weitergelei tet, welche die Fahrthinweise aufbereitet und dem Fahrzeugfüh rer als optische und/oder akustische Signale zur Verfügung stellt. Weiterhin wird die jeweils aktuell berechnete Route von der Einheit zur Berechnung der Route 2 über die zentrale Steuerung 9 an den Speicher 5 so weitergeleitet, dass diese aktuelle Route und zumindest die zuvor berechnete Route im Speicher nebeneinander vorhanden sind.

Die Einheit zum Vergleich 4 der durch die Einheit zur Orts bestimmung 1 festgestellten aktuellen Ist-Position mit der Soll-Position, welche durch die im Speicher 5 gespeicherte Route festgelegt ist, stellt sicher, dass eine Abweichung der Soll- und Ist-Position sofort festgestellt wird und in diesem Fall automatisch eine neue Route durch die Einheit zur Berech nung der Route 2 ermittelt wird, wobei die abweichende Ist- Position als neue Ausgangsposition bei unverändertem Zielpunkt Verwendung findet.

Dieser Automatismus stellt sicher, dass jeweils eine von der jeweiligen Ist-Position abhängige, aktuelle Route durch das Navigationsgerät zur Verfügung steht und dies unabhängig da von, ob der Fahrzeugführer sich an die ursprüngliche Route hält oder von dieser abweicht. Gerade im Falle einer derarti gen Abweichung und der damit verbundenen Aktualisierung der Route wird der Fahrzeugführer über die Ausgabeeinheit sowohl mit Fahrthinweisen zur aktuell berechneten Route als auch zu der ursprünglichen Route informiert. Damit wird dem Fahrzeug führer bewusst gemacht, dass er einerseits von der ursprüng lich berechneten Route abgewichen ist und andererseits nun die Möglichkeit hat, sich zwischen zwei alternativen Routen zu entscheiden.

Vorzugsweise werden die Fahrthinweise sowohl in akustischer Form als auch in optischer Form dem Fahrzeugführer zur Kennt nis gegeben. Die optische Form wird regelmäßig durch pikto grammartige Richtungshinweise realisiert, wobei die alternati ven Fahrthinweise in deutlich unterscheidbaren Farben wieder gegeben werden. Die Sprachausgabeeinheit 6, welche Bestandteil der Ausgabeeinheit 3 ist, zeigt bevorzugt ein Sprachsynthese- Modul, das beispielsweise auf der Basis der Namen der charak teristischen Verkehrsknoten dem Fahrzeugführer die erforder lichen Daten in Sprachform zur Verfügung stellt. Die Darstel lung der alternativen Fahrtrouten kann beispielsweise durch folgendes akustisches Signal "Zum Erreichen der ursprünglichen Route bitte wenden, alternativ hierzu in 500 m links abbiegen" erfolgen.

Die zentrale Steuerung 9 enthält eine Zeitsteuerung 7 und eine streckenabhängige Steuerung 8, durch welche sichergestellt ist, dass die Ausgabe der Information zu beiden alternativen Routen nur für einen begrenzten Zeitraum bzw. für eine be grenzte Strecke erfolgt. Ist die maximale Dauer der Ausgabe der Informationen zu den beiden alternativen Routen noch nicht erreicht und ist die maximale zurückgelegte Strecke während der Ausgabe der Informationen zu den beiden alternativen Strecken noch nicht erreicht, so wird die Ausgabe 3 der Infor mation zu beiden alternativen Strecken fortgesetzt. Ist die maximale Dauer, welche vorzugsweise durch den Benutzer auf wenige Minuten festgelegt ist oder die maximale zurückgelegte Strecke, welche bevorzugt durch den Benutzer auf wenige Kilo meter, typischerweise 3 km, festgelegt ist, überschritten, so werden nur noch Informationen zur tatsächlich benutzten Route an den Benutzer mittels der Ausgabeeinheit 3 ausgegeben. In formationen bezüglich der dazu alternativen Route werden dem Benutzer dann nicht mehr zur Verfügung gestellt. Mithin ist die Informationsvielfalt auf das notwendige Maß beschränkt, ohne dass der Fahrzeugführer das positive Gefühl verliert, Herr über die benutzten, vorgeschlagenen Routen zu sein.

Bezugszeichenliste

1

Einheit zur Ortsbestimmung

2

Einheit zur Berechnung der Route

3

Ausgabeeinheit

4

Einheit zum Vergleich

5

Speicher

6

Sprachausgabeeinheit

7

Zeitsteuerung

8

streckenabhängige Steuerung

9

zentrale Steuerung

Claims

1. Navigationsgerät für ein Fahrzeug mit einer zentralen Steu erung (9), mit der eine Einheit zur Ortsbestimmung (1) des Fahrzeugs, eine Einheit zur Berechnung der Route (2) von einem Ausgangspunkt zu einem festgelegten Zielpunkt, eine Ausgabe einheit (3, 6) zur Information eines Fahrzeugführers über den Verlauf der berechneten Route, eine Einheit zum Vergleich (4) der jeweiligen durch die Einheit zur Ortsbestimmung ermittel ten Ist-Position mit einer durch die berechnete Route bestimm ten Soll-Position und ein Speicher (5), der neben der neu be rechneten Route auch die ursprüngliche, zuletzt berechnete Route enthält, verbunden sind, wobei bei Abweichung der Soll- von der Ist-Position die Einheit zur Berechnung der Route (2) mit Hilfe der zentralen Steuerung (9) so ansteuerbar ist, dass eine neue Route mit der abweichenden Ist-Position als Aus gangspunkt und beibehaltenem, festgelegtem Zielpunkt berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahr zeugführer über die Ausgabeeinheit (3, 6) sowohl mit Fahrt hinweisen zur aktuell berechneten Route als auch zu der ur sprünglichen Route informiert wird, so dass die beiden Routen nebeneinander als Alternativen dem Fahrzeugführer zur Verfü gung stehen und dass eine Zeitsteuerung (7) vorgesehen ist, welche die Ausgabeeinheit (3, 6) so steuert, dass eine Ausgabe der alternativen Routen nur für einen begrenzten, festgelegten Zeitraum ermöglicht ist und anschließend allein Informationen zu der tatsächlich benutzten Route ausgegeben werden.

2. Navigationsgerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fest stellung einer Abweichung der Soll- von der Ist-Position die Ausgabeeinheit (3, 6) so ansteuerbar ist, dass ein Hinweis auf das Verlassen der vorberechneten Route ausgegeben wird.

3. Navigationsgerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine streckenabhängige Steuerung (8) vorgesehen ist, welche die Ausgabeeinheit (3) so steuert, dass eine Ausgabe der alterna tiven Routen nur für eine begrenzte, festgelegte Strecke er möglicht ist und anschließend abhängig von der Position des Fahrzeuges allein Informationen zu der tatsächlich benutzten Route ausgegeben werden.

4. Navigationsgerät für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine streckenabhängige und eine zeitabhängige Steuerung (7, 8) vor gesehen ist, welche die Ausgabeeinheit (3, 6) so steuert, dass eine Ausgabe der alternativen Routen nur für eine begrenzte, festgelegte Strecke und nur für einen begrenzten, festgelegten Zeitraum ermöglicht ist und im Übrigen abhängig von der Posi tion des Fahrzeuges allein Informationen zu der tatsächlich benutzten Route ausgegeben werden.