DE10053874A1 - Verfahren zur Navigation und Vorrichtung zu dessen Durchführung - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Navigation mit Hilfe eines fest in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integrierten Fahrzeug-Navigationssystems (1) und eines mit diesem koppelbaren mobilen Personal-Navigators (8), bei dem Navigationsdaten vom Fahrzeug-Navigationssystem (1) auf den Personal-Navigator (8) übertragen werden, wird so weitergebildet, dass der Routenkalkulation eine hybride Navigation zugrunde gelegt wird, die zusätzlich zu einer fahrzeuggebundenen Zielführung auch eine weiterführende personengebundene Zielführung einbezieht. DOLLAR A Dazu wird eine Gesamt-Wegstrecke von einem Ausgangsort zu einem Zielort in Form von mehreren aneinander anschließenden Teil-Wegstrecken ermittelt, wobei mindestens eine Teil-Wegstrecke mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegen ist und mindestens eine Teil-Wegstrecke mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegen ist. Bei der Ermittlung der Gesamt-Wegstrecke werden die Übergangspunkte zwischen den Teil-Wegstrecken so gewählt, dass mindestens eine Teil-Wegstrecke optimiert wird.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Navigation mit Hilfe eines fest in die Infra­ struktur eines Kraftfahrzeugs integrierten Fahrzeug-Navigationssystems und eines mit diesem koppelbaren mobilen Personal Navigators, wobei Navigationsdaten vom Fahrzeug-Navigationssystem auf den Personal Navigator übertragen werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Na­ vigationsverfahrens, wobei die Vorrichtung ein in die Infrastruktur eines Kraftfahr­ zeugs integriertes Fahrzeug-Navigationssystem mit einem Navigationsrechner, einer Sensorik zur Erfassung von Weg- und Richtungsinformationen, einer digita­ len Kartenbasis, Mitteln zur Positionsbestimmung und einer Eingabe- /Ausgabevorrichtung umfasst und einen Personal Navigator mit einem Mikropro­ zessor mit Peripherie und einer Eingabe-/Ausgabevorrichtung, wobei der Personal Navigator über eine Kommunikationsschnittstelle an das Fahrzeug-Navigations­ system koppelbar ist.

Bekannt sind sogenannte On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme. Bei diesen Navigationssystemen erfolgt die gesamte für die Positions- und Routenbestim­ mung erforderliche Informationserfassung mit einer in das Kraftfahrzeug integrier­ ten Sensorik und mit in das Kraftfahrzeug integrierten Sende- /Empfangseinrichtungen z. B. einem GPS (Global Positioning System) oder GNSS (Global Navigation Satelite System)-Empfänger. Außerdem haben derartige Navi­ gationssysteme Zugriff auf eine digitale Straßenkarte, die auf einem im Kraftfahr­ zeug verbauten Massenspeichermedium, wie z. B. CD-ROM, DVD oder Speicher­ karten, abgelegt ist. Die aktuelle Position, die Zeit- oder wegoptimierte Fahrtroute und ggf. Fahrempfehlungen werden dann auf der Basis der erfassten Informatio­ nen und der digitalen Straßenkarte mit einem im Kraftfahrzeug integrierten Navi­ gationsrechner autonom berechnet.

Die bekannten On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme zeichnen sich durch eine hohe Ortungsgenauigkeit und Navigationsperformance aus. Dies wird zum einen durch die Auswertung der verschiedenen Sensorinformationen erreicht. Weg­ informationen können beispielsweise aus dem Tachosignal, dem ABS-Signal und von zusätzlichen Radsensoren gewonnen werden, während ein Gyroskop und ein elektrischer Kompass Richtungsinformationen liefern. Die aktuelle Position läßt sich mit Hilfe eines GPS- oder GNSS-Signals bestimmen. Zum anderen wird die hohe Ortungsgenauigkeit und Navigationsperformance der bekannten Naviga­ tionssysteme durch das sogenannte MapMatching erzielt, bei dem zusätzlich die digitale Kartenbasis zur Positionsbestimmung herangezogen wird. Die bekannten On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme lassen sich außerdem durch Verknüp­ fung mit einem zusätzlichen Kommunikationskanal dynamisieren. Auf diese Weise können bei der Berechnung der kürzesten bzw. schnellsten Route zu einem ge­ wählten Ziel dynamische Randbedingungen, wie z. B. die aktuelle Verkehrssitua­ tion, berücksichtigt werden.

Voraussetzung für die hohe Ortungsgenauigkeit und Navigationsperformance der bekannten On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme ist eine tiefe Integration die­ ser Navigationssysteme in die Infrastruktur des Kraftfahrzeugs. Eine Kfz-unge­ bundene Nutzung dieser Navigationssysteme, wie z. B. die Orientierung und das Auffinden eines bestimmten Orts nach Verlassen des Kraftfahrzeugs, ist daher nicht ohne weiteres möglich.

Als problematisch erweisen sich außerdem die beschränkten Möglichkeiten der Ausgestaltung des Human-Machine-Interface (HMI), das der Eingabe von Systemparametern und Vorgaben, wie z. B. dem Zielort, und der Ausgabe von In­ formationen dient. Dies ist durch den in aller Regel begrenzten Einbauraum für derartige On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme und Designvorgaben im Fahr­ zeug-Cockpit bedingt.

Neben den voranstehend beschriebenen On-Board-Fahrzeug-Navigationssyste­ men ist aus der Praxis die Produktgruppe der Personal Navigators bzw. der Handheld Navigationssysteme bekannt. Ein Personal Navigator basiert in der Regel auf einem low-cost Satelliten-Navigationsempfänger (GPS) in Kombination mit einer digitalen Kartenbasis (low-end).

Die Speichermöglichkeiten bzw. die Verfügbarkeit von Massendatenspeichern derartiger Personal Navigators sind vergleichsweise begrenzt und damit auch de­ ren Verfügbarkeit über eine digitale Kartenbasis. Zusätzlich ist auch die Perfor­ mance der implementierten Routenkalkulations-Algorithmen vergleichsweise be­ schränkt. Eine Dynamisierung der Routenkalkulation durch Berücksichtigung ta­ gesaktueller Informationen ist in der Regel nicht vorgesehen.

In der deutschen Offenlegungsschrift 198 28 077 wird ein Navigationssystem für ein Fortbewegungsmittel beschrieben, das ein On-Board-Fahrzeug-Navigations­ system mit einem Personal Navigator kombiniert. Der Personal Navigator wird dazu über eine Kommunikationsschnittstelle an das Fahrzeug-Navigationssystem angeschlossen, so dass Navigationsdaten vom Fahrzeug-Navigationssystem auf den Personal Navigator übertragen werden können. In der deutschen Offenle­ gungsschrift 198 28 077 wird vorgeschlagen, im Fahrzeug-Navigationssystem ge­ speicherte Kartendaten auf den Personal Navigator zu übertragen, so dass diese auch nach Abkopplung des Personal Navigators vom Fahrzeug-Navigations­ system außerhalb und unabhängig vom Kraftfahrzeug genutzt werden können. So sollen vor Verlassen des Fahrzeugs Kartendaten über die momentane Fahrzeug­ umgebung, z. B. der Ausschnitt eines Stadtplans, in den portablen Personal Navi­ gator geladen werden. Je nach Rechenleistung und Speicherkapazität des Perso­ nal Navigators werden diese Kartendaten dann entsprechend aufwendig darge­ stellt. Ggf. führt der Personal Navigator eine einfache Navigation durch, indem ein Weg zwischen zwei ausgewählten Punkten in die Karte eingezeichnet wird. In der deutschen Offenlegungsschrift 198 28 077 wird außerdem vorgeschlagen, den Personal Navigator als Kappe, d. h. als Bedienteil mit oder ohne Display, des Fahrzeug-Navigationssystems auszubilden.

Vorteile der Erfindung

Mit der vorliegenden Erfindung wird das aus der deutschen Offenlegungsschrift 198 28 077 bekannte Navigationsverfahren so weitergebildet, dass der Routenkal­ kulation eine hybride Navigation zugrunde gelegt wird, die zusätzlich zu einer fahrzeuggebundenen Zielführung auch eine weiterführende personengebundene Zielführung einbezieht.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem eine Gesamt-Wegstrecke von einem Ausgangsort zu einem Zielort in Form von mehreren aneinander anschließenden Teil-Wegstrecken ermittelt wird, wobei mindestens eine Teil-Wegstrecke mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegen ist und mindestens eine Teil-Wegstrecke mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegen ist, und indem bei, der Ermittlung der Gesamt-Wegstrecke die Übergangspunkte zwischen den Teil-Wegstrecken so gewählt werden, dass mindestens eine Teil-Wegstrecke optimiert wird.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass bei der Verknüpfung eines fest in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integrierten Fahrzeug-Navigationssystems mit einem mobilen Personal Navigator Synergieeffekte auftreten, die bei einer hybri­ den Navigation in vorteilhafter Weise genutzt werden können.

So ist zunächst erkannt worden, dass eine vollständige Routenplanung häufig ne­ ben der Fahrroute eines Kraftfahrzeugs auch eine Wegstrecke umfasst, die mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegen ist. Liegt der Zielort bei­ spielsweise in einem Innenstadtbereich, so wird das Fahrzeug in der Regel auf einem günstig gelegenen Parkplatz abgestellt, um dann zu Fuß oder mit öffentli­ chen Verkehrsmitteln zum Zielort zu gelangen. Desweiteren ist erkannt worden, dass es in der Regel verschiedene Möglichkeiten gibt, um von einem Ausgangsort zum Zielort zu gelangen, insbesondere verschiedene Orte zum Wechseln des Fortbewegungsmittels. Diese Orte werden im Rahmen der Erfindung als Über­ gangspunkte bezeichnet. In diesem Zusammenhang ist auch erkannt worden, dass bei der Routenplanung ganz unterschiedliche Aspekte der Gesamt-Weg­ strecke optimiert werden können. So kann die Routenplanung beispielsweise da­ hin gehend ausgelegt sein, dass eine möglichst große Distanz zwischen Ausgangsort und Zielort mit dem Kraftfahrzeug zurückgelegt werden soll oder dass ein möglichst guter Anschluss an öffentliche Verkehrsmittel gegeben ist oder dass sich ein möglichst schöner Fußweg zum Zielort anschließt.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, die hohe Navigationsperformance eines in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integrierten Fahrzeug-Navigations­ systems zur detaillierten Routenplanung zu nutzen und dabei insbesondere die unterschiedlichen Routenvarianten zu berücksichtigen, die sich durch unterschied­ liche Übergangspunkte ergeben. Das Ergebnis der Routenplanung oder Teil-Weg­ strecken sollen dann erfindungsgemäß auf den Personal Navigator übertragen werden, so dass es auch nach Verlassen des Kraftfahrzeugs und unabhängig von diesem genutzt werden kann.

Wie bereits erwähnt gibt es verschiedene Aspekte, hinsichtlich derer sich die Routenplanung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens optimieren lässt.

In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine Teil- Wegstrecke hinsichtlich der auf dieser Teil-Wegstrecke zurückzulegenden Distanz optimiert. Dabei könnte es sich z. B. um die mit dem Kraftfahrzeug zurückzule­ gende Teil-Wegstrecke handeln, wenn ein möglichst großer Teil der Distanz zwi­ schen Ausgangsort und Zielort mit dem Kraftfahrzeug zurückgelegt werden soll.

In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine Teil-Wegstrecke hinsichtlich der Zeit optimiert, die zum Zurücklegen der die­ ser Teil-Wegstrecke entsprechenden Distanz mit dem entsprechenden Verkehrs­ mittel oder zu Fuß erforderlich ist. In diesem Fall können bei der Wahl einer mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegenden Teil-Wegstrecke neben der Länge der Teil- Wegstrecke beispielsweise auch das zu erwartende Verkehrsaufkommen, der Straßenzustand oder die Straßenführung berücksichtigt werden. Bei der Wahl einer zu Fuß zurückzulegenden Teil-Wegstrecke kann beispielsweise die Art des Geländes - eben oder mit Steigungen - berücksichtigt werden.

In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine Teil-Wegstrecke hinsichtlich der Möglichkeiten zur Fortsetzung der Fortbewegung mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß optimiert. In diesem Fall könnte als Übergangspunkt zwischen der mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegenden Teil- Wegstrecke und einer daran anschließenden Teil-Wegstrecke beispielsweise ein Knotenpunkt für öffentliche Verkehrsmittel gewählt werden, mit denen der Zielort einfach und schnell zu erreichen ist.

Alternativ oder ergänzend dazu könnten bei der Optimierung der mindestens einen Teil-Wegstrecke die aktuelle Verkehrssituation und/oder die aktuelle Wetter­ situation berücksichtigt werden. Aufgrund der aktuellen Verkehrssituation könnte eine vergleichsweise längere Teil-Wegstrecke für das Kraftfahrzeug ausgewählt werden. Die aktuelle Wettersituation könnte zu einer Bevorzugung öffentlicher Verkehrsmittel für eine Teil-Wegstrecke führen.

Schließlich könnten bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Optimierung der mindestens einen Teil-Wegstrecke auch individuelle Vorgaben des Benutzers berücksichtigt werden. Dabei könnte es sich z. B. um eine Ortsan­ gabe für einen Zwischenstop handeln.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn im Rahmen des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen eine automatische Standortbestimmung vorgenommen wird und die Gesamt-Wegstrecke bzw. eine noch verbleibende Rest-Wegstrecke auf der Grundlage des aktuell bestimmten Standorts aktualisiert wird. In diesem Fall kann das erfindungsgemäße Verfahren auch einem Abweichen von der vorgegebenen Route dynamisch Rechnung tra­ gen. Die Bestimmung des aktuellen Standorts sowie die Aktualisierung der Rest- Wegstrecke bereiten in der Regel bis zum Verlassen des Kraftfahrzeugs keine Probleme, da das Fahrzeug-Navigationssystem zum einen über Mittel zur Stand­ ortbestimmung - GPS oder GNSS - und zum anderen über einen leistungsfähi­ gen Navigationsrechner verfügt. Wenn auch der Personal Navigator entsprechend ausgestattet ist, kann eine Aktualisierung der Rest-Wegstrecke auch unabhängig vom Kraftfahrzeug erfolgen, was sich in der Praxis als sehr nützlich erweist.

Im Hinblick auf eine hohe Ortungsgenauigkeit und Navigationsperformance er­ weist es sich als vorteilhaft, wenn die Gesamt-Wegstrecke bzw. die Rest-Wegstrecke mit Hilfe des Fahrzeug-Navigationssystems bestimmt wird, solange das Kraftfahrzeug zur Fortbewegung genutzt wird. Die begrenzte Speicher- und Re­ chenleistung eines Personal Navigators lässt sich dann optimal zur Darstellung und ggf. Aktualisierung der Rest-Wegstrecke nach Verlassen des Kraftfahrzeugs nutzen, da in diesem Fall nur die für die geografischen Daten der Rest-Weg­ strecke bzw. die zur Darstellung der Rest-Wegstrecke erforderlichen Kartendaten in den Personal Navigator geladen werden müssen, bevor dieser vom Fahrzeug- Navigationssystem abgekoppelt wird.

Wie bereits eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Navigationsverfahrens, wie es voranstehend beschrieben ist. Im Hinblick auf ein einfaches Nachrüsten von On-Board-Fahrzeug-Navigations­ systemen und den ohnehin begrenzten Einbauraum im Fahrzeug-Cockpit wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Fahrzeug-Navigationssystem und dem Personal Navigator so auszugestalten, dass sie eine drahtlose Kommunikation ermöglicht. In diesem Fall kann der Per­ sonal Navigator einfach in der Fahrzeugkonsole abgelegt werden. Ein unter Um­ ständen kompliziertes Kontaktieren mit dem Fahrzeug-Navigationssystem ist hier nicht erforderlich.

Bei der Kommunikationsschnittstelle könnte es sich um eine Infrarot- oder eine Ultraschall-Schnittstelle handeln. In Frage kommt aber grundsätzlich auch eine Funk- oder Mikrowellen-Schnittstelle, wie z. B. eine Bluetooth-Schnittstelle.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Kommunikationsschnittstelle bidirektional ist, so dass nicht nur Daten vom Fahrzeug-Navigationssystem auf den Personal Navigator übertragen werden können sondern auch eine Dateneingabe für das Fahrzeug-Navigationssystem über den Personal Navigator erfolgen kann. Der Personal Navigator kann in diesem Fall praktisch als Bedienteil bzw. Eingabe- und Ausgabeeinrichtung für das Fahrzeug-Navigationssystem fungieren.

Wie bereits in Verbindung mit einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Navigationsverfahrens erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn der Personal Navigator mit einem eigenen GPS- oder GNSS-Empfänger ausgestattet ist, da in diesem Fall auch unabhängig vom Kraftfahrzeug eine Bestimmung des aktuellen Standorts vorgenommen werden kann. In diesem Zusammenhang erweist es sich außerdem als vorteilhaft, wenn der Personal Navigator mit einer eigenen Sensorik zur Erfas­ sung von Weg- und Richtungsinformationen ausgestattet ist.

Zeichnung

Wie bereits voranstehend ausführlich erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 9 nach­ geordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen verwie­ sen.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Fahrzeug-Navigationssystem und einem Personal Navigator,

Fig. 2 zeigt das Flussdiagramm einer kombinierten Navigation mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, wobei das erfindungsgemäße Verfahren ange­ wendet wird, und

Fig. 3 zeigt verschiedene Varianten zur Ankopplung eines Personal Navigators an ein On-Board-Fahrzeug-Navigationssystem.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das im Blockschaltbild der Fig. 1 dargestellte Fahrzeug-Navigationssystem 1 um­ fasst einen Navigationsrechner 2, ein Human-Machine-Interface 3 zur Ein- und Ausgabe von Daten bzw. Informationen, eine Sensorik 4 zur Erfassung von Weg- und Richtungsinformationen, einen Satelliten-Navigationsempfänger 5 und eine auf einem Massenspeicher abgelegte digitale Kartenbasis 6. Das Human- Machine-Interface 3 kann beispielsweise aus einem Display, einer Tastatur und/oder einer Spracheingabe und -ausgabe mit Spracherkennung bestehen. Die Sensorik 5 kann z. B. Radsensoren, ABS-Sensoren, ein Tacho-Interface, ein Gy­ roskop und/oder einen elektrischen Kompass umfassen. Der Satelliten-Naviga­ tionsempfänger kann beispielsweise auf der Basis von GPS oder GNSS arbeiten.

Über eine Kommunikationsschnittstelle 7 ist der Navigationsrechner 2 des Fahr­ zeug-Navigationssystems 1 mit einem Personal Navigator 8 verbunden. Die Kommunikationsschnittstelle 7 ist vorzugsweise kontaktlos ausgeführt, wofür Infra­ rot-, Ultraschall- oder Funkübertragung in Frage kommen. Sie kann aber auch durch eine elektrische Verbindung beispielsweise in Form eines Steckkontakts ausgeführt sein. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kommunika­ tionsschnittstelle 7 bidirektional ausgelegt, so dass sowohl eine Datenübertragung vom Fahrzeug-Navigationssystem 1 auf den Personal Navigator 8 erfolgen kann als auch umgekehrt vom Personal Navigator 8 auf das Fahrzeug-Navigations­ system.

In Fig. 1 sind zwei mögliche Varianten eines Personal Navigators 8 und 8a darge­ stellt. Beide Varianten umfassen eine µ-Prozessorplattform mit Peripherie 9, d. h. mit mindestens einem Oszillator, Speichern und Schnittstellen, und ein Human- Machine-Interface 10 zur Ein- und Ausgabe von Daten bzw. Informationen. Da marktübliche Personal Organizer eine derartige Architektur aufweisen, können diese in einer kostengünstigen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung als mobile Personal Navigators eingesetzt werden. In diesem Fall kann der Personal Navigator 8 selbst keine Ortung durch­ führen, so dass der Benutzer seine aktuelle Position nach Verlassen des Kraft­ fahrzeugs, d. h. nach Abkopplung des Personal Navigators 8 vom Fahrzeug-Navi­ gationssystem 1 nicht bestimmen kann. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden hier lediglich vor dem Verlassen des Kraftfahrzeugs die vom Fahrzeug-Navigationssystem 1 berechnete Routenliste bzw. Rest-Wegstrecke von der aktuellen Fahrzeugposition zum gewählten Zielort und ggf. ein entsprechender Kartenausschnitt aus dem Fahrzeug-Navigationssystem 1 in den Personal Navi­ gator 8 geladen. Der Benutzer kann diese Routenliste dann abarbeiten, muss sich dabei jedoch eigenständig, ohne weitergehende Unterstützung des Personal Na­ vigators 8 orientieren, was mit der Verwendung eines Stadtplans vergleichbar ist.

In der zweiten in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Variante sind in den Personal Na­ vigator 8a zusätzlich ein GPS- oder GNSS-Empfänger 11 und eine Sensorik 12 integriert, die zur Bestimmung der aktuellen Position des Benutzers außerhalb des Kraftfahrzeugs dienen. Ein derartiger Personal Navigator 8a bietet eine vollstän­ dige Navigationsfunktionalität im Rahmen der zur Verfügung stehenden Speicher- und Rechenkapazität. Der Benutzer kann hier mit Orientierungs- und Fortbewe­ gungshinweisen, wie z. B. "an der nächsten Kreuzung nach rechts in die Kaiser­ straße abbiegen", versorgt werden. Außerdem kann der Personal Navigator 8a die aktuelle Position des Benutzers bestimmen und so eine Aktualisierung der Rest- Wegstrecke zum Zielort vornehmen, wenn der Benutzer die vom Fahrzeug-Navi­ gationssystem berechnete Route verlässt, was insbesondere dann nützlich ist, wenn sich der Benutzer verlaufen hat. In einer gehobenen Ausbaustufe ist zudem die Integration einer Sprachausgabe in das HMI 10 des Personal Navigators 8 bzw. 8a möglich und sinnvoll.

Wie bereits erwähnt, zeigt das in Fig. 2 dargestellte Flussdiagramm den Ablauf einer Navigation mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, wobei das erfin­ dungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Der Zielführungsprozess wird mit der Eingabe des gewünschten Zielorts gestartet. Der Zielort kann entweder bei 20 di­ rekt über das HMI des Fahrzeug-Navigationsrechners eingegeben werden oder alternativ bei 21 über das HMI des Personal Navigators, um anschließend bei 22 über die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle an das Fahrzeug-Navigations­ system übertragen zu werden. Das Fahrzeug-Navigationssystem berechnet bei 23 die gesamte Route, d. h. die Gesamt-Wegstrecke, von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs bis zum Zielort.

Dazu wird die Gesamt-Wegstrecke von der aktuellen Fahrzeugposition - dem Ausgangsort - zum Zielort erfindungsgemäß in Form von mehreren aneinander anschließenden Teil-Wegstrecken ermittelt, wobei zumindest die erste Teil-Weg­ strecke mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegen ist. Eine daran anschließende Teil- Wegstrecke könnte dann mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegen sein. Zur Ermittlung der Gesamt-Wegstrecke werden in der Regel zunächst ver­ schiedene Routen vom Ausgangsort zum Zielort bestimmt und je nach Fortbewe­ gungsmittel in Segmente unterteilt. Dabei ergeben sich eine oder mehrere "Fahr­ zeug-Routen", d. h. mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegende Teil-Wegstrecken, und eine oder mehrere "Personen-Routen", d. h. mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegende Teil-Wegstrecken, die jeweils an ihren Start- und Zielpunk­ ten, den Übergangspunkten, stetig ineinander übergehen. Die Gesamt-Weg­ strecke wird dann durch Wahl der Übergangspunkte ermittelt, wobei mindestens eine Teil-Wegstrecke optimiert wird. Hinsichtlich der verschiedenen Möglichkeiten der Optimierung wird an dieser Stelle auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.

Nach der Berechnung der Gesamt-Wegstrecke bei 23 wird bei 24 abgefragt, ob der Zielort mit dem Kraftfahrzeug erreichbar ist. In diesem Fall wird bei 25 die ent­ sprechende Fahrzeug-Route bis zum Erreichen des Zielorts bei 26 abgearbeitet. Ist der Zielort nicht mit dem Kraftfahrzeug erreichbar, so wird zunächst bei 27 die ermittelte Teil-Wegstrecke, die mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegen ist, abgear­ beitet. Vor Verlassen des Kraftfahrzeugs werden dann bei 28 die mit anderen Ver­ kehrsmitten oder zu Fuß zurückzulegenden Teil-Wegstrecken mit den dazugehö­ rigen Kartenausschnitten vom Fahrzeug-Navigationssystem über die Kommunika­ tionsschnittstelle auf den Personal Navigator heruntergeladen. Diese Teil-Weg­ strecken werden dann bei 29 bis zum Erreichen des Zielorts bei 26 abgearbeitet.

Handelt es sich bei dem Fahrzeug-Navigationssystem um ein dynamisches System, so können in die Berechnung der Gesamt-Wegstrecke und damit auch in die Berechnung der Teil-Wegstrecken tagesaktuelle Informationen, wie Ver­ kehrssituation, Straßensperrungen, Baustellen und Wetterlage, einfließen.

Fig. 3a verdeutlicht, dass der Personal Navigator 8 als separates Gerät ausgelegt sein kann, das während der Fahrt beispielsweise in der Fahrzeugkonsole abgelegt werden kann und über eine Infrarot-, Ultraschall- oder Funkschnittstelle mit dem Fahrzeug-Navigationssystem 1 kommuniziert. Denkbar ist aber auch eine Integra­ tion in das Design des Fahrzeug-Navigationssystems 1, wie in Fig. 3b dargestellt. Hier wird der Personal Navigator 8 während der Fahrt in die Frontkappe oder einen verbauten Adapter des Fahrzeug-Navigationssystems eingeschoben. Bei der in Fig. 3c dargestellten Variante ist der Personal Navigator 8 als abnehmbare Kappe des Fahrzeug-Navigationssystems 1 ausgestaltet.

Zusammenfassend sei festgestellt, dass die Erfindung ein On-Board-Fahrzeug- Navigationssystem und einen Personal Navigator zu einem System zusammen­ fasst und funktional integriert. Dabei sind beide Funktionseinheiten, nämlich so­ wohl das in das Kraftfahrzeug integrierte Fahrzeug-Navigationssystem als auch der mobile Personal Navigator, grundsätzlich unabhängig voneinander betriebsfä­ hig. Im Ruhebetrieb sind die beiden Funktionseinheiten über eine Kommunika­ tionsschnittstelle miteinander verbunden.

Wie bei bekannten On-Board-Fahrzeug-Navigationssystemen hat die "Fahrzeug- Komponente" des kombinierten Systems Zugriff auf eine in einem Massenspeicher abgelegte digitale Kartenbasis. Die Berechnungen bzgl., Routenplanung und rele­ vanten Kartenausschnitten übernimmt soweit wie möglich die leistungsfähigere Fahrzeug-Komponente, und zwar auch bei einem Mischbetrieb aus fahrzeugge­ bundener und nicht-fahrzeuggebundener Navigation, wie er typischerweise in In­ nenstädten auftritt, z. B. Anfahren eines Parkplatzes mit anschließendem Ein­ kaufsbummel in der Fußgängerzone.

Zur Erleichterung der Bedienung der Fahrzeug-Komponente kann das HMI des Personal Navigators verwendet werden, ähnlich der Fernbedienung bei Videore­ cordern. Dann kann die Eingabe von Informationen, wie z. B. des Zielorts, über den Personal Navigator innerhalb oder auch außerhalb des Fahrzeugs erfolgen und über die Kommunikationsschnittstelle auf die Fahrzeug-Komponente übertra­ gen werden.

Der Personal Navigator lädt über die im Systemansatz spezifizierte Kommunika­ tionsschnittstelle aus dem Fahrzeug-Navigationssystem eine vorberechnete Rou­ tenliste, d. h. die ermittelte Gesamt- bzw. Rest-Wegstrecke, und Kartendaten. Da­ durch wird der Benutzer trotz begrenzter Speicherkapazität der Handheld-Kompo­ nente mit sehr umfangreichen Informationen und Kartendaten versorgt. Der Per­ sonal Navigator kann in einer einfachsten Ausgestaltung lediglich einen Rechner und eine Ein-/Ausgabeeinheit vergleichbar einem Personal Organizer umfassen oder auch noch zusätzlich mit Mitteln zur Positionsbestimmung ausgestattet sein, wie z. B. mit einem integrierten GPS- oder GNSS-Empfänger mit Antenne und evtl. mit einer zusätzlichen Sensorik. Beide Varianten eignen sich zur Darstellung von Kartenausschnitten und von der Fahrzeug-Komponente vorberechneten Routen­ listen, vergleichbar mit einem elektronischen Stadtplan. Verfügt der Personal Na­ vigator zusätzlich über eine Ortungsfunktionalität, so kann auch in der Handheld- Komponente eine personenbezogene Navigation mit autarker Nachberechnung der Route und Ausgabe von Orientierungshinweisen implementiert werden.

Claims (14)

1. Verfahren zur Navigation mit Hilfe eines fest in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integrierten Fahrzeug-Navigationssystems (1) und eines mit die­ sem koppelbaren mobilen Personal Navigators (8), wobei Navigationsdaten vom Fahrzeug-Navigationssystem (1) auf den Personal Navigator (8) übertragen wer­ den, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamt-Wegstrecke von einem Ausgangsort zu einem Zielort in Form von mehreren aneinander anschließenden Teil-Wegstrecken ermittelt wird, wobei mindestens eine Teil-Wegstrecke mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegen ist und mindestens eine Teil-Wegstrecke mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zu­ rückzulegen ist, und dass bei der Ermittlung der Gesamt-Wegstrecke die Über­ gangspunkte zwischen den Teil-Wegstrecken so gewählt werden, dass minde­ stens eine Teil-Wegstrecke optimiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teil-Wegstrecke hinsichtlich der auf dieser Teil-Wegstrecke zurückzulegen­ den Distanz optimiert wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teil-Wegstrecke hinsichtlich der Zeit optimiert wird, die zum Zurücklegen der dieser Teil-Wegstrecke entsprechenden Distanz mit dem ent­ sprechenden Verkehrsmittel oder zu Fuß erforderlich ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teil-Wegstrecke hinsichtlich der Möglichkeiten zur Fortset­ zung der Fortbewegung mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß optimiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Optimierung der mindestens einen Teil-Wegstrecke die aktuelle Ver­ kehrssituation und/oder die aktuelle Wettersituation berücksichtigt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Optimierung der mindestens einen Teil-Wegstrecke individuelle Vor­ gaben des Benutzers berücksichtigt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Standortbestimmung vorgenommen wird und dass die Gesamt-Wegstrecke bzw. eine noch verbleibende Rest-Wegstrecke auf der Grundlage des aktuell bestimmten Standorts aktualisiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamt-Wegstrecke bzw. die Rest-Wegstrecke mit Hilfe des Fahrzeug- Navigationssystems bestimmt wird, solange das Kraftfahrzeug zur Fortbewegung genutzt wird, und dass die für die geografischen Daten der Rest-Wegstrecke bzw. die zur Darstellung der Rest-Wegstrecke erforderlichen Kartendaten in den Per­ sonal Navigator geladen werden, bevor dieser vom Fahrzeug-Navigationssystem abgekoppelt wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung eines Navigationsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend
ein in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integriertes Fahrzeug-Navigations­ system (1) mit einem Navigationsrechner (2), einer Sensorik (4) zur Erfassung von Weg- und Richtungsinformationen, einer digitalen Kartenbasis (6), Mitteln zur Positionsbestimmung (5) und einer Eingabe-/Ausgabevorrichtung (3)
und einen Personal Navigator (8) mit einem Mikroprozessor (9) mit Peripherie und einer Eingabe-/Ausgabevorrichtung (10),
wobei der Personal Navigator (8) über eine Kommunikationsschnittstelle (7) an das Fahrzeug-Navigationssystem (1) koppelbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (7) eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug-Navigationssystem (1) und dem Personal Navigator (8) ermöglicht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kommunikationsschnittstelle (7) um eine Infrarot- oder eine Ultraschall- Schnittstelle handelt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kommunikationsschnittstelle um eine Funk- oder eine Mikrowellen-Schnitt­ stelle handelt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (7) bidirektional ist, so dass eine Datenein­ gabe für das Fahrzeug-Navigationssystem (1) über den Personal Navigator (8) erfolgen kann.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Personal Navigator (8) mit einem eigenen GPS- oder GNSS-Empfänger (11) ausgestattet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Personal Navigator (8) mit einer eigenen Sensorik (12) zur Erfassung von Weg- und Richtungsinformationen ausgestattet ist.