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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zielführung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Verfahren zur Zielführung eines Fahrzeugs mit einer Zielführungseinrichtung und einem Navigationssystem sind allgemein bekannt. Heutige Fahrzeugnavigationssysteme führen den Nutzer durch Sprachausgabe, Pfeildarstellungen und unterschiedliche Formen von Kartendarstellung (zweidimensional, dreidimensional) oder auch mit Routenlisten zum Ziel.
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Die Sprachhinweise sind schnell erfassbar, sind aber manchmal nicht präzise genug.
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Die grafischen Darstellungen sind zwar präzise, aber nicht so schnell interpretierbar bzw. auf die reale Umwelt übertragbar.
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So ist aus der
US 5,839,086 A bekannt, in einem Display Fahrempfehlungen in Form eines schematisierten Straßennetzes und einer rechten und einer linken Blinkleuchte darzustellen, die auf einen vorzunehmenden Richtungs- oder Fahrspurwechsel hinweisen sollen.
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Aus der
US 6,278,928 A ist es bekannt, Schaltpunktempfehlungen für ein Automatikgetriebe eines eine kurvige Strecke befahrenden Fahrzeugs anzugeben und diese entsprechend dem Wunsch des Fahrers umzusetzen.
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Schließlich ist aus der
DE 42 01 142 B1 ein Navigationssystem mit einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung bekannt, bei dem vor dem Durchfahren einer Kurve eine technische Höchstgeschwindigkeit ermittelt wird, mit der das Fahrzeug die Kurve sicher durchfahren kann. Wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, liefert die Steuereinrichtung eine Warnung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zielführung zu schaffen, die sowohl leichtverständliche als auch präzise Informationen an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs ausgibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine sehr natürliche Art, z. B. durch eine Stadt geführt zu werden, besteht darin, einem ortskundigen Führer hinterherzufahren. Die Erfindung greift dieses Prinzip auf und stellt im Sichtfeld des Fahrers ein Signalleuchtensymbol dar, das einem ”Follow me”-Fahrzeug ähnelt. Dieses stilisierte Fahrzeug ist mit Blinkern und Bremslichtsymbolen ausgestattet und kann so bevorstehende Abzweigungen ankündigen.
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Dementsprechend ist das Verfahren zur Zielführung eines Fahrzeugs mit einer Zielführungseinrichtung und einem Navigationssystem, das die Schritte umfasst: Erfassen einer aktuellen Position des Fahrzeugs durch das Navigationssystem, Ermitteln einer Route zwischen der aktuellen Position und einer vorher eingegebenen Zielposition und Anzeigen von Zielführungsempfehlungen auf einer Anzeigeeinrichtung, wenn ein Abbiegevorgang erfolgen soll. Das Anzeigen von Fahrtrichtungsempfehlungen umfasst das Darstellen eines Signalleuchtenfensters mit Signalleuchtensymbolen, durch die Zielführungsempfehlungen symbolisiert werden.
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Vorzugsweise wird außerdem eine Fahrbahn mit Fahrbahnbegrenzungssymbolen und mit wenigstens drei Fahrspuren symbolisch dargestellt. Dabei wird das Signalleuchtenfenster in der mittleren Fahrspur dargestellt, wenn kein Abbiegevorgang erfolgen soll, das Signalleuchtenfenster in der linken Fahrspur dargestellt, wenn ein Abbiegevorgang nach links erfolgen soll, und das Signalleuchtenfenster in der rechten Fahrspur dargestellt, wenn ein Abbiegevorgang nach rechts erfolgen soll.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung folgt dem Erfassen von Weginformationen auf einer abgespeicherten Karte in Abhängigkeit von der ermittelten Route und Erfassen einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs das Ermitteln einer technischen Höchstgeschwindigkeit, wenn in einer vorgegebenen Entfernung von der aktuellen Position des Fahrzeugs eine Kurve durchfahren werden soll, Vergleichen der technischen Höchstgeschwindigkeit und der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und Hervorheben von Bremslichtsymbolen in dem Signalleuchtenfenster, wenn die aktuelle Geschwindigkeit grösser als die technische Höchstgeschwindigkeit ist.
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Insbesondere kann in dem Signalleuchtenfenster als weitere Information die Entfernung bis zu einem Abbiegepunkt und/oder oder eine Bezeichnung einer Straße nach dem Abbiegepunkt dargestellt werden. Außerdem können zusätzliche Orientierungspunkte in der aktuellen Umgebung des Fahrzeugs dargestellt werden.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Anzeigen von Fahrtrichtungsempfehlungen durch Projizieren des Signalleuchtenfensters auf eine Frontscheibe des Fahrzeugs. Besonders vorteilhaft ist es, dass alle Informationen an einer Stelle dargestellt werden, die ohnehin im Blickfeld des Betrachters liegt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen.
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1 zeigt in einem Blockdiagramm die wesentlichen Komponenten eines Zielführungssystem, bei dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
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2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Darstellung der Zielführungsinformation.
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3 zeigt das erfindungsgemäße Signalleuchtenfenster im Einzelnen.
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4 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens als Flussdiagramm.
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5 zeigt zusätzliche, optionale Verfahrensschritte zu dem Flussdiagramm nach 4.
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Heutige Zielführungssysteme greifen i. a. auf die in 1 gezeigten Komponenten zurück. Die Zielführung ist in einer Zielführungseinrichtung 1 implementiert. Die Darstellung von Zielführungsempfehlungen erfolgt auf einer Anzeigeeinrichtung 2. Die für die Ermittlung der Zielführungsempfehlungen notwendigen Informationen erhält die Zielführungseinrichtung 1 von einem Navigationssystem 3, das fahrerunabhängig die Position des Fahrzeugs fortlaufend erfasst.
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Zur besseren Verständlichkeit der Positionsinformation bei ihrer Darstellung greift die Zielführungseinrichtung 1 in der Regel auf eine Kartendatenbank 4 zurück. Die aktuelle Position des Fahrzeugs wird durch Anzeigeeinrichtung 2 in einer zwei- oder dreidimensionalen Karte dargestellt, die sich in der Kartendatenbank 4 befindet.
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Zur Berücksichtigung weiterer Daten bei der Ermittlung von Zielführungsempfehlungen ist die Zielführungseinrichtung 1 mit einer Fahrwerterfassung 5 verbunden. Die von der Fahrwerterfassung 5 übermittelten Werte betreffen im Wesentlichen die Fahrgeschwindigkeit. Jedoch können weitere Werte von der Fahrwerterfassung 5 durch die Zielführungseinrichtung 1 berücksichtigt werden, die aber für das Verständnis dieser Erfindung ohne Belang sind.
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In 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Darstellung der Zielführungsempfehlungen gezeigt. Die Darstellung der Empfehlungen erfolgt auf der Frontscheibe 6 des Fahrzeugs. Dazu umfasst die Anzeigevorrichtung 2 vor der Frontscheibe 6 einen (nicht dargestellten) Projektor, der ein Bild auf der Frontscheibe 6 erzeugt. Dieses Bild umfasst mehrere Datenfenster. Ein erstes Datenfenster 7 ist das Zielbezeichnungsfenster. In diesem ist die Bezeichnung des von dem Fahrer eingegebenen Ziels angegeben. In der Darstellung ist dieses Ziel mit ”Hotel Kempinski” bezeichnet. In einem Entfernungsfenster 8 wird die Entfernung der aktuellen Fahrzeugposition von dem Zielort angegeben, in der Darstellung, sind dies noch 1,75 km. Ferner wird dem Fahrer die voraussichtlich verbleibende Fahrtdauer bis zum Erreichen des Ziels mitgeteilt, in der Darstellung sind dies 7 Minuten.
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Erfindungsgemäß ist in der Projektion der Zielführungsinformation auf die Frontscheibe 6 ein Signalleuchtenfenster 10 eingeblendet. Das Signalleuchtenfenster 10 ist im Einzelnen in 3 gezeigt. In dem Signalleuchtenfenster 10 sind ein Symbol für eine linke Blinkleuchte 14a und ein Symbol für eine rechte Blinkleuchte 14b dargestellt. Die linke Blinkleuchte 14a ist gefüllt, während die rechte Blinkleuchte 14b leer ist. Dies deutet an, dass der Fahrer demnächst links abbiegen soll. Die Entfernung bis zum Abbiegepunkt ist in einem zwischen den Blinkleuchtensymbolen 14a und 1b angeordneten Abzweigentfernungsfenster 13 angegeben. In der Darstellung beträgt die Entfernung bis zu dem Abzweig noch 100 m. Da die Fahrgeschwindigkeit momentan noch relativ hoch ist, zu hoch für das Einbiegen in eine Abzweigung, wird der Fahrer durch zwei hervorgehobene Bremsleuchtensymbole 15 (gefüllte Kreise) aufgefordert, die Fahrgeschwindigkeit zu drosseln.
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In 2 ist neben den Informationsfenstern 7, 8, 9 und 10 schematisch eine Fahrbahn dargestellt. Sie ist angedeutet durch zwei Fahrbahnränder 11, wobei der linke Rand 11a und der rechte Rand 11b perspektivisch aufeinander zulaufen. Ferner sind drei Fahrspuren 12a, 12b und 12c angedeutet, die durch unterbrochene Linien voneinander getrennt sind. Zusätzlich können (nicht dargestellte) Orientierungspunkte in dem Piktogramm enthalten sein, an denen sich der Fahrer in der momentanen näheren Umgebung des Fahrzeugs orientieren kann.
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Die Abbiegeempfehlung in 2 in Form des gefüllten linken Blinkersymbols 14a ist gerade durch die Zielführungseinrichtung 1 aktiviert worden. Daher ist das Signalleuchtenfenster 10 noch auf der mittleren Spur 12b zwischen den zwei sie begrenzenden unterbrochenen Fahrbahnlinien dargestellt. In der folgenden Zeit wandert das Signalleuchtenfenster 10 jedoch bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in die Richtung des hervorgehobenen Blinkleuchtensymbols 14a, d. h. in diesem Fall nach links. Dies ist in der 2 durch einen gestreiften Pfeil nach links angedeutet.
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Analog wird das Signalleuchtenfenster 10 in der rechten Fahrspur 12c dargestellt, wenn ein Abbiegevorgang nach rechts erfolgen soll.
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Das Verfahren, das von der Zielführungseinrichtung 1 durchgeführt wird, um die oben genannten Empfehlungen anzuzeigen, wird im folgenden anhand der 4 und 5 erläutert. In 4 und 5 ist das Verfahren als Flussdiagramm dargestellt.
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In 4 wird in einem ersten Schritt 16 eine aktuelle Position des Fahrzeugs durch das Navigationssystem 4 erfasst. In Schritt 17 wird einer vorher eingegebenen Zielposition geladen, die der in dem Fenster 7 in 2 entspricht und die der Fahrer vor Aktivierung der Zielführungseinrichtung, also insbesondere bei Fahrtantritt, über eine (nicht dargestellte) Tastatur oder Spracheingabe abgespeichert hat.
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In Schritt 18 wird sichergestellt, dass das Ziel noch nicht erreicht ist. Befindet sich das Fahrzeug jedoch bereits an seinem Zielort, so wird das Verfahren abgebrochen und springt direkt zum Ende.
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Zwischen der aktuellen Position und der vorher eingegebenen Zielposition 7 wird in Schritt 19 eine Route ermittelt, aufgrund derer Zielführungsempfehlungen an den Fahrer ausgegeben werden. Das Anzeigen der Zielführungsempfehlungen auf einer Anzeigeeinrichtung 2 erfolgt in Schritt 20.
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In der bevorzugten Ausführungsform nach 2 werden zusätzlich Straßenrandsymbole und wenigstens drei Fahrspuren dargestellt. Wenn kein Abbiegevorgang eingeleitet werden soll, wird das Signalleuchtensymbol auf einer mittleren Fahrspur dargestellt. Vor der Abzweigung ordnet sich das Fahrzeug auf der linken oder rechten Fahrspur ein, nach der Abzweigung bewegt es sich zurück auf eine mittlere Fahrspur. Diese Verschiebung des Signalleuchtenfensters 10 wird als Bestandteil von Schritt 20 angesehen. Der Vorgang ist in 2 durch einen gestreiften Pfeil nach links angedeutet.
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In der Ausführungsform nach 4 werden in Schritt 21 weitere Angaben angezeigt, die für den Fahrer nützlich sein können, wie z. B. die Entfernung bis zum Ziel in Fenster 8, die voraussichtliche Fahrzeit bis zum Erreichen des Ziels in Fenster 9, die Entfernung bis zum nächsten Abzweig in Fenster 13 oder eine Bezeichnung einer Straße nach dem Abbiegepunkt.
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Die Erfindung kann in ihren Möglichkeiten erweitert werden, wie dies in 5 dargestellt ist. Dazu weist das Signalleuchtensymbol zusätzlich die Bremsleuchtensymbole 15 (2, 3) auf. Mit diesen ”Bremslichtern” können z. B. enge Kurven angekündigt werden. Die Daten dafür sind im Navigationssystem vorhanden und werden mit der aktuellen Geschwindigkeit in Beziehung gesetzt.
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Bei der Erweiterung der Erfindung nach 5 wird in einem Schritt 22 Weginformationen auf einer abgespeicherten Karte in Abhängigkeit von der ermittelten Route abgerufen. Es wird also die Route des Fahrzeugs im voraus auf der Karte nach Besonderheiten wie z. B. Verlauf und Fahrtrichtung von Einbahnstrassen, Engstellen der Fahrbahn (bei Lastkraftwagen) oder auch Ortsdurchfahrten und enge Kurven abgesucht. Je nach Besonderheit der Fahrbahn wird in Schritt 23 eine technische Höchstgeschwindigkeit ermittelt, mit der das Fahrzeug den entsprechenden Abschnitt der Fahrbahn passieren kann. Beispielsweise ist dies von Nutzen, wenn in einer vorgegebenen Entfernung von der aktuellen Position des Fahrzeugs eine enge Kurve durchfahren werden soll.
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Um den Fahrer in seinem Fahrverhalten zu unterstützen und nur dann zu warnen, wenn es notwendig ist, wird in Schritt 24 kontinuierlich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs überwacht. Erkennt das System, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs der vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahnbeschaffenheit nicht angepasst ist, so wird eine entsprechende Warnung an den Fahrer ausgegeben. In 2 und 3 erfolgt dies über ein Hervorheben der Bremsleuchtensymbole 15. Dies erzeugt bei dem Fahrer den Eindruck, ein vor ihm fahrendes Fahrzeug würde bremsen, so dass er intuitiv ebenfalls seine Geschwindigkeit senkt.
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Das System prüft daher in Schritt 25, ob die technische Höchstgeschwindigkeit größer oder gleich der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Ist dies nicht der Fall, ist also die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als die technisch Höchstgeschwindigkeit, so wird in Schritt 26 ein Warnhinweis in Form aufleuchtender Bremsleuchtensymbole in dem Signalleuchtenfenster 10 angezeigt.
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Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Obgleich das Navigationssystem 3 meistens lediglich aus einem Empfänger besteht, der z. B. GPS-Daten empfängt, aus denen er die Position des Fahrzeugs bis auf bestenfalls etwa 5 bis 7 m bestimmt, kann die Erfindung auch mit erweiterten Navigationssystemen eingesetzt werden. So kann das Navigationssystem 3 mit einem (nicht dargestellten) Verkehrsfunkempfänger verbunden sein, durch den aktuelle Verkehrsnachrichten erfasst werden. Darüber hinaus kann durch das Navigationssystem 4 die Fahrbahntemperatur erfasst werden. Damit kann eine Warnvorrichtung verbunden sein, die den Fahrer auf Gefahr durch Glatteis hinweist. Dem Fachmann sind weitere Ergänzungen der Erfindung in dieser Art geläufig.
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Bei zukünftigen Navigationssystemen, die eine verbesserte Auflösung haben, so dass außer der Straßenführung auch die Straßenbreite aufgelöst wird, kann insbesondere die Position des Signalleuchtenfensters 10 realistischer in Bezug auf die tatsächliche Umgebung des Fahrzeugs dargestellt werden. Generell wird das Signalleuchtendfenster 10 dann auf der rechten Spur (bzw. linken Spur in Ländern mit Linksverkehr) gezeigt. Sobald das System jedoch erkennt, dass die Straße mehrere Abzweigungsspuren hat und ein Abbiegevorgang eingeleitet werden soll, so wird das Signalleuchtenfenster 10 auf einer dieser Abzeigungsspuren dargestellt. Soll kein Abbiegevorgang eingeleitet werden, so bleibt die Darstellung stationär auf der geradeaus führenden Spur.
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Im Übrigen schaltet sich das Signalleuchtenfenster 10 insbesondere nach einer gegebenen Zeit automatisch aus, wenn für eine vorgegebene Dauer voraussichtlich keine Empfehlung in Bezug auf die Zielführung mehr ausgesprochen werden wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zielführungseinrichtung
- 2
- Anzeigevorrichtung
- 3
- Navigationssystem
- 4
- Kartenspeicher
- 5
- Fahrwerterfassung, Motorsteuerung
- 6
- Frontscheibe
- 7
- Zielbezeichnungsfenster
- 8
- Entfernungsfenster
- 9
- Zeitfenster
- 10
- Signalleuchtenfenster
- 11
- Straßenbegrenzungssymbol, 11a, 11b
- 12
- Fahrspursymbol 12a, 12b, 12c
- 13
- Abzweigentfernungsfenster
- 14
- Blinkersymbol, 14a, 14b
- 15
- Bremsleuchtensymbol
- 16
- Erfassen einer aktuellen Position des Fahrzeugs
- 17
- Laden einer vorher eingegebenen Zielposition
- 18
- Vergleichen der aktuellen Position und der Zielposition
- 19
- Ermitteln einer Route
- 20
- Anzeigen einer Fahrtrichtungsempfehlung
- 21
- Angabe einer Entfernung und/oder eine Bezeichnung einer Straße
- 22
- Erfassen von Weginformationen auf einer abgespeicherten Karte
- 23
- Ermitteln einer technischen Höchstgeschwindigkeit
- 24
- Erfassen einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs
- 25
- Vergleichen der technischen Höchstgeschwindigkeit und der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs
- 26
- Hervorheben von Bremsleuchtsymbolen
