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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Navigationsverfahren mit Zeigern,
insbesondere ein Verfahren, das eine monitorähnliche Anzeige in Verbindung
mit einer Navigationsausrüstung verwendet, um Navigationsinformation in
lesbare Reiseroutennachrichten, die durch Uhr-ähnliche Zeiger für die
Fahrzeugführer angezeigt werden, auf einem Schirm einer Anzeigeeinrichtung
umzuwandeln. Es bringt hauptsächlich die Navigationsausrüstung, die
drahtlosen Kommunikationseinrichtungen, die Reiseroutenservicezentren oder
andere Informationseinrichtungen, die Informationen von berechneten
Reiserouten anbieten können, in Verbindung, wobei Reiseroutennachrichten von
einem Navigationsservicezentrum oder einem Navigationsprogramm als Stück
von einer Navigationsausrüstung, das man sich selbst zur Verfügung gestellt hat,
zu Fahrern von Fahrzeugen, die mit einem Anzeigemonitor ausgestattet sind,
oder durch die Verbindung der Informationseinrichtungen und der
Navigationsausrüstung übermittelt werden können, um berechnete
Reiserouteninformation anzubieten. Die Nachricht wird auf einem Schirm der
Anzeigeeinrichtung durch Uhr-ähnliche Zeiger dargestellt, die jeweils die
verschiedenen Navigationsnachrichten bereitstellen, wie z. B. die Orte der
nächsten Richtungsänderungsmöglickeiten, und die Abzweigerichtungen der
nächsten Richtungsänderungsmöglichkeiten, die Richtungen zum Ziel,
Distanzen, die Orientierungen usw. Auf diese Weise kann detaillierte
Navigationsinformation einfach auf einem begrenzten Platz einer
Anzeigemonitoreinrichtung angezeigt werden, damit Fahrer sie rasch und leicht
lesen können.
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Technologische Fortschritte in vielen Bereichen ermöglichen die Bereitstellung
von wissenschaftlichen Einrichtungen für die zivile Anwendung. Zum Beispiel
sind Navigationssysteme, die ursprünglich nur für die Navigation von Flugzeugen
oder für militärische Anwendungen verwendet wurden, seit vielen Jahren frei für
die zivile und industrielle Nutzung. Im speziellen ist ein Teil der
Navigationsausrüstung als ein Standardausrüstungsteil unter Fahrzeugen aller
Art weit verbreitet. Schließlich ist eine allgemeine Navigationsausrüstung mit
einer kleinen LCD-Anzeige ausgerüstet, um darauf die zusammenhängenden
Straßenverhältnisse und die Navigationsnachrichten für Fahrer anzuzeigen. Alle
Arten der Darstellung der Navigationsnachrichten sind mit kleinen Unterschieden
generell gleich. Die Positionen eines sich bewegenden Zielfahrzeugs werden
kontinuierlich auf einem Schirm als ein Bildpunkt angezeigt, der sich als
Reaktion auf die Reiseroute des Fahrzeugs von Punkt zu Punkt bewegt. Die
Größe einer LCD-Anzeige, die an einem Fahrzeug zu Navigationszwecken
angebracht ist, ist durch den Innenraum eines Fahrzeugs in der Weise begrenzt,
als dass in die Sicht des Fahrers und in seine Fahraktivitäten nicht störend
eingegriffen werden darf. Diese natürliche Grenze führt dazu, dass die
vollständige Darstellung der detaillierten Navigationsinformation entweder
unmöglich oder zu zusammengedrängt ist. Ein Monitor mit einer derartig dichten
Darstellung führt dazu, dass der Führer die Details der Navigationsnachrichten
schwer sieht. Es ist schwer vorstellbar, dass ein Fahrer die Anstrengung
unternimmt, Navigationsnachrichten auf einem Schirm zu suchen, der dicht
gefüllt mit einem detaillierten Plan ist, während er in einem lebhaften
Straßenverkehr oder in verwirrenden Gassen fährt. Das bringt einen Fahrer
leicht in die Gefahr von Verkehrsunfällen.
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Der Erfinder erkannte die Nachteile, die mit den konventionellen
Navigationssystemen verbunden sind und schlägt ein Navigationsverfahren vor,
das Uhr-ähnliche Zeiger verwendet, um alle wichtigen Navigationsnachrichten
wie die Richtung, die Art der nächsten Richtungsänderungsmöglichkeit und die
Abzweigerichtungen anzuzeigen und dementsprechend die Richtungen der
Reiseroute anzuzeigen. Die Navigationsinformation wird in lesbare Nachrichten
umgewandelt, die in Form von navigationsbasierten Zeigern ausgedrückt
werden, d. h. Uhr-ähnlichen Zeigern, die auf einem Anzeigeschirm dargestellt
werden, wodurch ein einfaches Lesen der Navigationsinformationen und die
Fahrsicherheit effektiv verbessert werden können.
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Deshalb ist es das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine
Navigationsmethode mit Zeigern zur Verfügung zu stellen, wobei eine einfache
Darstellung von Navigationsnachrichten, wie die Ziele, die Art der nächsten
Richtungsänderungsmöglichkeiten, Abstände und Orientierungen, in einer
eleganten Art in der Form von Uhr-ähnlichen Zeigern dargestellt werden können
und dementsprechend für ein einfaches Lesen des Fahrers beim Fahren sowie
für eine Steigerung der Fahrsicherheit und der Navigationsfähigkeit sorgen.
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Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Navigationsmethode mit
Zeigern zur Verfügung zu stellen, worin eine Verbindungskombination von
drahtlosen Kommunikationseinrichtungen, von Navigationsservicezentren oder
anderen Informationseinrichtungen, die Fahrrouten berechnen können, und von
einer Navigationsausrüstung erlaubt, die entsprechende Navigationsinformation
in eine Bildanzeige in Form von Uhr-ähnlichen Zeigern umzuwandeln, wobei die
Fahrinformation weitgehend dauernd für den Benutzer verwendbar ist.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:
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Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Navigationssystems der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 2 ein Diagramm, das die Positionierungen und die
Nachrichtenübertragung des Navigationssystems der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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Fig. 3A und 3B einen ersten Steuerprogrammablaufplan des Navigationsbetriebs
des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4A und 4B einen zweiten Steuerprogrammablaufplan des
Navigationsbetriebs eines anderen Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 5 ein Diagramm, das die Reiseroute eines Fahrzeugs und die
korrespondierenden Anzeigen von den Navigationsinformation mit
einem Zeiger darstellt;
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Fig. 6 ein Diagramm, das eine erste Darstellungsart der vorliegenden
Erfindung auf einem Schirm einer Anzeige zeigt;
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Fig. 7 ein Diagramm, das eine zweite Darstellungsart der vorliegenden
Erfindung auf einem Schirm zeigt;
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Fig. 8 ein Diagramm, das eine dritte Darstellungsart der vorliegenden
Erfindung auf einem Schirm zeigt;
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Fig. 9 ein Diagramm, das eine vierte Darstellungsart der vorliegenden
Erfindung auf einem Schirm zeigt;
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Fig. 10 ein Diagramm, das eine fünfte Darstellungsart der vorliegenden
Erfindung auf einem Schirm zeigt.
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In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Navigationsausrüstung 1 der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Diese Navigationsausrüstung 1 besteht hauptsächlich aus
einer zentralen Operationseinrichtung 11, einer Anzeigeeinrichtung 12, einer
Datenbankeinrichtung 13, einer Registereinrichtung für temporäre Daten 14, eine
GPS-Empfangseinrichtung 15 und einer Eingabeschnittstelleneinrichtung 16. Die
Navigationsausrüstung 1 ist verbunden mit einer drahtlosen
Kommunikationseinrichtung T, wie z. B. einem drahtlosen Telephon oder einem
Funktelefon, einem GPS-Satelliten C und einem
Reisenavigationsservicezentrum S oder mit anderen Informationseinrichtungen
P (wie z. B. persönliche digitale Assistenten PDA, tragbare Computer usw.), um
eine Übermittlung von Navigationsinformation zu bewirken.
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Die zentrale Operationseinrichtung 11 dient dazu, alle Einrichtungen, die die
vorliegende Erfindung bilden, zu steuern und kann auch selbstständig die Reise-
oder Fahrrouten alleine ohne Zusammenarbeit mit einem
Fahrnavigationsservicezentrum S berechnen.
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Die Anzeigeeinrichtung 12 kann als Lautsprecher oder Schirm ausgeführt sein,
um Landkartenmaterial und Navigationsinformation entweder durch akustische
Aufforderungszeichen oder durch Anzeigeschirme zur Verfügung zu stellen.
Die Datenbankeinrichtung 13 wird benützt, um bildhafte oder Zeichendaten zu
speichern, was wenigstens die einfachen Diagramme von Modellen von
Kreuzungen (links abbiegen, Kreuzung, usw.), und Bytes zum Speichern von
Daten über Aufforderungszeichen in Form von Wörtern umfasst.
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Die Registriereinrichtung für temporäre Daten 14 kann eine Speichereinrichtung
zum Ablegen von Betriebsdaten, Fahrrouten, Navigationsinformation und
Informationseingaben des Anwenders oder Information, die von einem
Fahrnavigationsservicezentrum S übermittelt wurde, sein.
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Die GPS-Empfangseinrichtung 15 wird benutzt, um die Positionsinformation zu
empfangen, die von dem GPS-Satelliten C herausgegeben wird.
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Die Eingabeschnittstelleneinrichtung 16 kann eine Matrix von Drücktasten, ein
Schalter, ein berührungsempfindlicher Monitor usw. sein, die es dem Benutzer
erlaubt Daten einzugeben oder die Navigationsausrüstung einzustellen.
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Die Navigationsausrüstung 1 bestehend aus den oben genannten Komponenten
kann mit einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung T, wie ein drahtloses
Telephon oder ein Funktelefon, zusammenarbeiten, wodurch es erlaubt wird,
dass ein Fahrer und ein Reisenavigationsservicezentrum S in wechselseitiger
Kommunikation miteinander stehen.
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Das Reisenavigationsservicezentrum S ist wenigstens mit einer
Navigationslandkarte, einer nachrichtenempfangenden und -übermittelnden
Einrichtung (einem drahtlosen Telephon, einem Funtelefon etc.), einem
Fahrroutenplanungssystem, was die Aufgabe hat Berechnungen durchzuführen
und dem Fahrer mit Fahrrouteninformationen zu versorgen, ausgerüstet.
Bezugnehmend auf die Fig. 2, 3A, 3B, und 6, wenn der Fahrer einen
Navigationsservice benötigt, wird die Position des Fahrzeugs des Fahrers zuerst
durch die GPS-Empfangseinrichtung 15 und die Eingabeschnittstelleneinrichtung
16 genau ermittelt; und dann wird die Positionsinformation und das gewählte Ziel
vom Anwender an ein Navigationsservicezentrum S mit der Anfrage über
Reiserouten mit der drahtlosen Kommunikationseinrichtung T übermittelt. Oder
eine zentrale Operationseinrichtung 11 der Navigationsausrüstung 1 bringt
selbstständig die beste Reiseroute hervor, oder andere
Informationseinrichtungen P versorgen die Navigationsausrüstung 1 mit
Informationen von berechneten Reiserouten, die auf dem Schirm 120 einer
Anzeigeeinrichtung 12 gezeigt werden. Da der Betrieb von GPS Stand der
Technik ist und nicht die vorliegende Erfindung betrifft, ist es nicht in der
Spezifikation beschrieben.
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Die Abfolge der Betriebsvorgänge in Zusammenarbeit mit einem
Navigationsservicezentrum verhalten sich wie folgt:
- 1. Der Benutzer setzt die GPS-Empfangseinrichtung 15 der
Navigationsausrüstung 1 ein, um Signale die vom GPS-Satelliten C
übermittelt werden, zu empfangen und seine Position zu kennzeichnen und
als nächstes informiert der Benutzer das Reisenavigationsservicezentrum S
mit Hilfe der drahtlosen Kommunikationseinrichtung T über das gewählte Ziel.
Die derzeit bekannten früheren Navigationsmethoden berechneten alle eine
passende Fahrroute und verwendeten nicht ein
Reisenavigationsservicezentrum, darum ist es nicht notwendig eine detaillierte
Beschreibung eines derartigen Stands der Technik zu machen.
Zur gleichen Zeit wird die Information über die Position des Benutzers, die
durch die Navigationsausrüstung selbstständig berechnet wurde, an das
Servicezentrum übermittelt.
- 2. Das Reisenavigationsservicezentrum S bestätigt das gewählte Ziel und die
aktuelle Position vom Fahrzeug des Benutzers.
- 3. Das Reisenavigationsservicezentrum S bestimmt eine Route, die zu dem
gewählten Ziel führt und zu allen Positionen von
Richtungsänderungsmöglichkeiten bei Kreuzungen.
- 4. Das Reisenavigationsservicezentrum S beendet alle Berechnungsoperationen
um jede Position, Richtung, und jeden Abstand von allen Abzweigungen einer
gewählten Route festzulegen und alle Nachrichten werden dem Anwender
über die drahtlose Kommunikationseinrichtung T übermittelt.
- 5. Wenn die Übermittlung der Informationen zum Anwender beendet ist, wird die
nächste Prozedur ausgeführt, andernfalls wird der Schritt 4 wiederholt. (Wenn
der Anwender eine Navigation verwendet, mit der er sich selbst versorgt hat,
wird dieser Schritt ausgelassen.)
- 6. Die an dem Fahrzeug befestigte Navigationsausrüstung wandelt entsprechend
die Signale von dem Reisenavigationsservicezentrum S in darstellbare
Nachrichten auf einem Schirm einer Anzeige um, z. B. unter Verwendung von
Uhr-ähnlichen Zeigern, um die nächsten Richtungsänderungsmöglichkeiten
einer gewählten Route, die Richtungen zum Ziel, Orte und Abstände
anzuzeigen.
- 7. Bewertung, ob der Anwender sein Ziel erreicht hat, wenn ja, wird der
Navigationsvorgang beendet, wenn nein, wird der Schritt 6 wiederholt.
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In Bezugnahme auf Fig. 4A und 4B, wenn kein Reisenavigationsservicezentrum
verfügbar ist und eine Navigationseinrichtung, mit der er selbst sich selbst
versorgt hat, oder eine andere Informationseinrichtung P verwendet wird, wird
die folgende Ablaufprozedur durchgeführt:
- 1. Der Benutzer setzt die GPS-Empfangseinrichtung 15 der
Navigationsausrüstung 1 ein, um Signale die vom GPS-Satelliten C
übermittelt werden zu empfangen und seine Position zu kennzeichnen und
gibt ein Ziel über die Eingabeschnittstelleneinrichtung 16 ein.
- 2. Die Navigationsausrüstung identifiziert das Ziel und die gegenwärtige Position
vom dem Fahrzeug des Anwenders, gemäß der elektronischen Karten der
Datenbankeinrichtung.
- 3. Die Navigationsausrüstung bestimmt die Fahrroute, die zum Ziel führt und alle
Positionen von Richtungsänderungsmöglichkeiten an Kreuzungen, und führt
die Berechnung über die Position, der Richtung und des Abstands von jeder
Kreuzung durch; und die Information wird zeitweilig in der
Registriereinrichtung für temporäre Daten abgelegt.
- 4. Die an dem Fahrzeug befestigte Navigationsausrüstung wandelt die in der
Registriereinrichtung für temporäre Daten abgelegten Daten entsprechend in
darstellbare Bilder auf einem Schirm einer Anzeige um, z. B. werden die Teile
der Information über die nächsten Richtungsänderungsmöglichkeiten, die
Richtungen, Orte und Abstände zum Ziel alle durch Uhr-ähnliche Zeiger
ausgedrückt.
- 5. Bewertung, ob der Anwender sein Ziel erreicht hat, wenn ja, wird der
Navigationsvorgang beendet, andererseits, wird der Schritt 4 wiederholt.
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Die Anzeige Methode, die in die vorliegende Erfindung aufgenommen wurde, ist
wie in der Fig. 6 dargestellt. Sie zielt hauptsächlich darauf ab, auf einem Schirm
12 eines Anzeigemonitors Navigationsinformationen in Form von Uhr-ähnlichen
Zeigern darzustellen, die wenigstens einen ersten Zeiger, der die
Abzweigerichtung bei der nächsten Kreuzung anzeigt, einen zweiten Zeiger, der
benützt wird, um die Richtung eines Zielplatzes anzuzeigen umfassen. Diese
Kombination bestimmt den grundlegenden Rahmen eines
Navigationsanzeigenschirms und Nadeln können entsprechend der praktischen
Notwendigkeit bei der Navigation hinzugenommen oder weggenommen werden;
wobei der erste Zeiger mit der Ziffer 121, der zweite Zeiger mit 122 und der dritte
Zeiger mit 123 bezeichnet ist.
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Diese stehen jeweils für:
- 1. Der erste Zeiger 121 wird verwendet, um die Richtung der nächsten
Richtungsänderungsmöglichkeit anzuzeigen, die Richtung in die der Fahrer
momentan schaut. Die Ende 1211 des ersten Zeigers 121 zeigt die Art der
nächsten Richtungsänderungsmöglichkeit bei einer Kreuzung, beispielsweise,
eine Kreuzung, eine Gabelungskreuzung usw., und die Abzweigerichtung, wie
es bei dem Ende 1211 des ersten Zeigers 121 in Fig. 6 dargestellt ist.
- 2. Der zweite Zeiger 122 zeigt in die Richtung des gewählten Ziels (unter
Bezugnahme der Blickrichtung des Fahrers), und das Ende 1221 des zweiten
Zeigers 122 zeigt die Position des Ziels.
- 3. Der dritte Zeiger 123 deutet zur Orientierung N (oder zu einer speziellen
Orientierung)
- 4. In einem freien Bereich des Anzeigeschirms 120 wird ein Blockbereich 124
gelegt, um den Abstand zum Ziel und der nächsten
Richtungsänderungsmöglichkeit, die von dem ersten Zeiger 121 und dem
zweiten Zeiger 122 angezeigt werden, darzustellen. Ein Beispiel ist in der Fig.
6 gezeigt, in dem die mit einem kreisförmigen Zeichen gekennzeichnete Zahl
53.1 K für den Abstand zum Ziel von 53.1 Kilometer und +1.32 K für einen
Abstand zur nächsten Richtungsänderungsmöglichkeit von 1.32 Kilometern
steht.
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In zu Fig. 5 werden eine Anzahl von realen Straßenabschnitten verwendet, um
den praktischen Nutzen der Navigationsmethode der vorliegenden Erfindung zu
demonstrieren. Sobald sich ein Fahrzeug sich auf verschiedenen
Straßenabschnitten L1, L2, L3, L4, L5 und L6, mit den nachfolgenden
Richtungsänderungen zwischen den Straßenabschnitten R1, R2, R3, R4 und
R5, bewegt, sieht die Nachricht, die auf dem Anzeigeschirm eines Monitors
gezeigt wird, wie in Fig. 5 dargestellt aus. Die jeweiligen Navigationsanzeigen
jedes Straßenabschnitts sind durch die kreisförmigen Bereiche A, B, C, D, E, F
dargestellt; wobei der erste Zeiger die Abzweigerichtung für die nächste
Richtungsänderungsmöglichkeit zur Verfügung stellt (In Bezug auf die
Fahrrichtung des sich bewegenden Fahrzeugs), und der zweite Zeiger die
Richtung zum Ziel anzeigt, und der dritte Zeiger nach Norden oder eine andere
spezifische Richtung anzeigt. In diesem Fall unterscheidet sich die Art oder der
Typ und die Abzweigerichtung an einer Kreuzung von Fall zu Fall an den
entsprechenden Straßenabschnitten, und es sind verschiedene
Ausdrucksformen auf dem Anzeigeschirm dargestellt, wie A, B, C, D, E, F. Der
erste Zeiger 121 beschreibt die Abzweigerichtung bei einer nächsten
Richtungsänderungsmöglichkeit (in Bezug auf die Blickrichtung des Fahrers
eines Fahrzeugs). Am Ende 1211 des ersten Zeigers 121, wird die Nachricht
bezüglich des Typs oder der Ausführung der nächsten Kreuzung bereitgestellt.
Der zweite Zeiger zeigt immer auf das Ziel R6. Der dritte Zeiger 123 deutet nach
Norden oder eine spezifische Richtung. Sobald das Fahrzeug sich bewegt,
werden sich die Zeigerichtungen des ersten und zweiten Zeigers 121, 122
entsprechend zu der Änderung der momentanen Bewegungsrichtung eines
Fahrzeugs verändern, um korrekte Navigationsinformationen zu liefern.
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In Fig. 8 wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
vorgestellt. Um die Navigation zu erleichtern, kann die vorliegende Erfindung
eine Abfolge von Wörtern 125 über die externe Umgebung auf einen
Anzeigeschirm 120, angrenzend an den ersten Zeiger 121, bringen, wie den
Namen von einer nahegelegenen Strasse und die Abzweigerichtung bei der
nächsten Richtungsänderungsmöglichkeit, um weiterhin den Fahrer an die
Navigationsinformationen zu erinnern. Was den zweiten Zeiger betrifft, der dazu
dient in die Richtung der Zielrichtung oder Ort zu weisen, kann er entfernt
werden, um den Anzeigeschirm 120 einfacher aussehen zu lassen und kann
ersetzt werden von einer Abfolge von Navigationswörtern 127, zum Beispiel "in
der Richtung ein Uhr, in einem Abstand von 32.3 K", wie es in Fig. 10 dargestellt
ist.
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Weiterhin kann, um einem Fahrer in der Beurteilung der Orientierungen zu
helfen, der dritte Zeiger durch Buchstaben 126 E, W, S, N, die für Ost, West,
Süd und Nord stehen, auf dem Schirm 120 ersetzt werden, wie es in Fig. 9
dargestellt ist.
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Zusammenfassend ist zu sagen, dass das Verfahren mit Zeigern der
vorliegenden Erfindung die Navigationsinformationen, wie z. B. die Typen von
Kreuzungen, die Abzweigerichtungen und die Abstände, in einer einfachen
Weise darstellen kann, und es so vermeidet, Nachrichten auf einen kleinen
Anzeigemonitor in einer dichten und gedrängten Art zu bringen, was zu
Schwierigkeiten beim Lesen der Navigationsinformationen führt. Auf diese Weise
kann es effektiv die Fahrsicherheit erhöhen.
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Die vorhergehende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen wurde
nur verwendet, um die Vorgehensweise im Rahmen des Verfahrens nach der
Erfindung darzustellen, und sie ist im praktischen Gebrauch hierdurch nicht
begrenzt. Jegliche Verbesserungen, Veränderungen und Variationen dieser
Methode sollen als in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallend angesehen
werden.