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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht von einem Verfahren zur Kartendarstellung und einem
Fahrerinformationssystem mit einer Kartendarstellung nach der Gattung
der unabhängigen
Patentansprüche
aus.
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Solche
Verfahren und Fahrerinformationssysteme sind beispielsweise aus
DE 199 26 367 A1 und
US 6 151 552 bekannt. Diese
geben Fahrzeugnavigationssysteme an, bei denen jeweils ein Kartenausschnitt
auf einer Anzeige dargestellt wird, wobei der Maßstab der Kartendarstellung
bei Annäherung an
einer Kreuzung verkleinert wird.
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Bei
DE 199 26 367 A1 wird
der Maßstab
der Kartendarstellung bevorzugt stets kleinstmöglich so eingestellt und laufend
angepasst, dass eine aktuelle Fahrzeugposition und ein so genannter
Entscheidungspunkt, also eine Verzweigung, Kreuzung oder dergleichen,
auf die sich ein Fahrrichtungshinweis zur Routenführung bezieht,
gemeinsam auf der Anzeige dargestellt sind. Bei Annäherung der
Fahrzeugposition wird mithin die Kreuzung zunehmend größer dargestellt,
so dass dem Fahrzeugführer
die Orientierung erleichtert wird.
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Die
US 6 151 552 lehrt ebenfalls,
dass die nächste
Verzweigung, auf die sich eine Fahranweisung im Rahmen der Routenführung bezieht,
möglichst
formatfüllend
auf der Anzeige des Fahrzeugnavigationssystems dargestellt wird,
wobei die Vergrößerung allerdings
dadurch begrenzt wird, dass die Kreuzung vollständig, also nicht nur ein Ausschnitt der
Kreuzung auf der Anzeige dargestellt wird.
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Bei
aktuellen Fahrzeugnavigationssystemen mit Kartenanzeige beispielsweise
der Fa. Blaupunkt GmbH, Hildesheim, DE, etwa Geräten des Typs „TravelPilot
DX-V" werden ebenfalls
im Falle einer berechneten Route während der Zielführung entlang dieser
Route Kreuzungen regelmäßig nur
dann auf der Anzeige in vergrößerter Darstellung
(Kreuzungszoom) ausgegeben, wenn dazu Fahrrichtungshinweise ausgegeben
werden. Im Falle beispielsweise einer Geradeausfahrt über eine
Kreuzung hinweg werden regelmäßig keine
Fahrrichtungshinweise ausgegeben, weil keine Richtungsänderung
erforderlich ist.
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Es
hat sich herausgestellt, dass dies zu Unsicherheiten seitens des
Benutzers kann führen,
beispielsweise weil der tatsächliche
Straßenverlauf
statt geradeaus halblinks oder halbrechts verläuft und somit eine eindeutige
Zuweisung eines einzuschlagenden Fahrwegs für durch den Nutzer nicht mehr
möglich
ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche erleichtert
für einen
Fahrzeugführer
in vorteilhafter Weise die Orientierung in einem Straßennetz.
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Beispielsweise
in dem oben geschilderten Fall, also etwa bei gerader Überquerung
einer Kreuzung, wobei die nach der Kreuzung weiter zu befahrende
Straße
statt exakt geradeaus in Wirklichkeit halblinks oder halbrechts
verläuft,
ermöglicht
ein Kreuzungszoom mit eingezeichneter Route eine erheblich bessere
Orientierung als eine (nicht ausgegebene, weil aus Sicht des Navigationssystems
redundante) „Geradeaus"-Fahrempfehlung, die nicht eindeutig
ist und nicht exakt der realen Verlauf den Strassen entspricht.
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Dazu
ist es vorteilhaft vorgesehen, dass eine auf dem aktuell befahrenen
Fahrweg liegende Verzweigung auch dann für eine vergrößerte Darstellung (Kreuzungszoom)
ausgewählt
wird, wenn zu dieser kein Fahrrichtungshinweis im Rahmen einer Routenführung ausgegeben
wird.
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Vorteilhaft
kann eine Verzweigung auch dann für eine vergrößerte Darstellung
ausgewählt wird,
wenn eine Zielführung
deaktiviert ist.
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Vorteilhaft
kann die Auswahl von Verzweigungen für ein Kreuzungszoom auf solche
Verzweigungen beschränkt
sein, die bestimmten Kriterien genügen. Beispielsweise kann die
Auswahl auf Verzweigungen auf hochrangige Verkehrswege beschränkt werden.
Führt beispielsweise
eine Fahrroute über
eine Bundesstraße
durch eine Stadt hindurch, würden
bevorzugt nur solche Verzweigungen für ein Kreuzungszoom ausgewählt, die
ein Abbiegen auf eine oder mehrere weitere Ortsdurchgangsstraßen oder
sonstige Hauptstraßen
ermöglichen,
nicht aber beispielsweise abzweigende Sackgassen mit Wohnstraßencharakter.
Auch kann die Kreuzungszoom-Darstellung bei fehlendem Zielführungshinweis
auf größere Kreuzungen
beschränkt
sein.
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Vorteilhaft
werden der Darstellungsmaßstab und
der darzustellende Kartenausschnitt für die Kreuzungszoom-Darstellung
so gewählt,
dass die gesamte Verzweigung auf der Anzeigenfläche darstellbar ist.
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Vorteilhaft
wird der aktuell befahrene Fahrweg und/oder eine Fahrroute im auf
der Anzeige dargestellten Kartenausschnitt hervorgehoben dargestellt
wird.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 ein
Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Fahrerinformationssystems
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sowie beispielhaft einen Inhalt der Anzeige des Navigationssystems,
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2 einen
Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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3 und 4 auf
der Anzeige des Fahrerinformationssystems angezeigte Kartenausschnitte.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Bei
dem Fahrerinformationssystem 1 gemäß 1 handelt
es sich bevorzugt um ein an sich bekanntes Fahrzeugnavigationssystem.
Dieses umfasst in an sich bekannter Weise eine zentrale Steuerung 10,
des weiteren Ortungsmittel, wie beispielsweise einen Empfänger 11 für Satellitenortungssignale,
wie Signale des GPS- oder Galileo-Systems und eine digitale Straßenkarte 12,
beispielsweise in Form von in einem Massenspeicher, wie CD-ROM, DVD,
Festplatte, RAM-Speicher oder dergleichen gespeicherten Kartendaten.
Des Weiteren umfasst das Navigationssystem 1 eine Anzeige 13,
beispielsweise in Form einer Flüssigkristallanzeige
(LC-Display) zur Anzeige eines Kartenausschnitts der gespeicherten
Straßenkarte.
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Die
Funktionsweise des Fahrerinformationssystems wird nachfolgend unter
Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
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Der
Ablauf beginnt mit einer an sich bekannten Routenberechnung von
einem mittels der Ortungsmittel 11 bestimmten Start- oder
aktuellen Fahrzeugstandort zu einem durch den Benutzer über Eingabemittel
eingegebenen Navigationsziel in der zentralen Steuerung 10 unter
Rückgriff
auf einen Routenberechnungsalgorithmus beispielsweise nach Ford-Moore und die digitale
Straßenkarte 12 (Schritt 100).
Nach Abschluss der Routenberechnung wird die Fahrroute, in eine
Straßenkarte
eingezeichnet, auf der Anzeige 13 des Navigationssystems 1 dargestellt
(Schritt 110). Bei Aufnahme der Fahrt entlang der berechneten
Fahrroute wird fortwährend
die jeweils aktuelle Fahrzeugposition bestimmt (Schritt 120).
Dazu werden vorzugsweise die Ortsinformationen der Ortungsmittel 11 in
der Steuerung 10 in an sich bekannter Weise mit der digitalen
Straßenkarte 12 plausibilisiert,
was auch als „Map
Matching" bekannt
ist. Die resultierende Fahrzeugposition 21 wird in der
Kartendarstellung auf der Anzeige 13 eingezeichnet.
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Bei
Annäherung
der Fahrzeugposition an eine Verzweigung – die Prüfung erfolgt durch Abgleich
der aktuellen Fahrzeugposition mit den Kartendaten 12 in
Schritt 130 – wird
auf eine Kreuzungszoom-Darstellung dieser Verzweigung umgeschaltet (Schritte 140 und 150).
Unter Verzweigung wird eine Abzweigung, Kreuzung, Einmündung und
dergleichen verstanden, an der vom aktuellen Fahrzeugstandort aus
einer von mehreren, mindestens jedoch zwei möglichen Fahrwegen weiter befahren
werden kann, an dem also auch ein Abweichen von der berechneten
Fahrroute möglich
ist. Unter Kreuzungszoom ist zu verstehen, dass der Darstellungsmaßstab der
Kartendarstellung so angepasst wird, dass die Verzweigung in einem
verkleinerten Maßstab
auf der Anzeige 13 dargestellt wird, das heißt, dass
der Darstellungsmaßstab
der Verzweigung und der die Verzweigung enthaltende Kartenausschnitt
so gewählt
werden, dass die Längs-
und/oder Querausdehnung der Verzweigung zumindest einen vorgegebenen
Anteil der Anzeigenhöhe
und/oder -breite ausfüllt.
Vorzugsweise wird die Verzweigung wenigstens in einer Ausdehnungsrichtung
zwischen ½ der
Anzeigengröße und voll
formatfüllend
auf der Anzeige 13 dargestellt. Die Anpassung von Maßstab und
Kartenausschnitt an die Kreuzungszoom-Darstellung erfolgt dabei
in Schritt 140, die Darstellung des Kartenausschnitts mit
den eingestellten Parametern in Schritt 150.
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Solange
sich die Fahrzeugposition nicht oder nicht mehr im Bereich einer
Verzweigung befindet, werden alternativ in Schritt 160 Maßstab und
Kartenausschnitt für
eine Übersichtsdarstellung
gewählt und
anschließend
die Übersichtskarte
mit der Fahrzeugposition in Schritt 150 auf der Anzeige 13 dargestellt.
Der Ablauf wird mit einer erneuten Positionsbestimmung in Schritt 120 fortgesetzt.
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Die
Umschaltung der Kartendarstellung von der Übersichtskarte auf Kreuzungszoom
erfolgt also unabhängig
davon, ob Zielführungshinweise
zu der betroffenen Verzweigung ausgegeben werden oder nicht. Das
heißt,
es wird auf eine Kreuzungszoom-Darstellung sowohl bei Annäherung an
eine Verzweigung, zu der ein Fahrhinweis ausgegeben wird, als auch
an eine Verzweigung, zu der kein Fahrhinweis ausgegeben wird, umgeschaltet.
Insbesondere kann die Umschaltung auf Kreuzungszoom-Darstellung
auch dann vorgesehen sein, wenn die Zielführung deaktiviert ist.
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Sobald
die Fahrzeugposition die Verzweigung passiert hat, die Verzweigung
also in Fahrrichtung hinter dem Fahrzeug liegt, wird wieder von
der Kreuzungszoom-Darstellung
auf die Darstellung der Übersichtskarte
umgeschaltet (Schritt 130).
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Der
Ablauf wiederholt sich bei Annäherung der
Fahrzeugposition an eine weitere Verzweigung, bei der dann erneut
auf eine Kreuzungszoom-Darstellung umgeschaltet wird.
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Eine
solche Kreuzungszoom-Darstellung einer Verzweigung 20 ist
in 1 beispielhaft dargestellt. Die Anzeige 13 zeigt
einen Kartenausschnitt, auf dem eine Kreuzung 20, welche
sich aus einem ersten Fahrweg 25, der von unten nach links
oben führt,
einem davon nach rechts oben abzweigenden zweiten Fahrweg 26 und
einem nach rechts abzweigenden dritten Fahrweg 27 zusammensetzt.
In die Darstellung des Kartenauschnitts ist zusätzlich die Fahrzeugposition 21 eingeblendet.
Dazu wird vorzugsweise der aktuell befahrene Fahrweg 22,
hier der erste Fahrweg 25, beispielsweise eine nach halblinks
abknickende Vorfahrtstraße 25,
markiert, also beispielsweise farbig markiert. Bei aktivierter Zielführung wird
bevorzugt alternativ oder ergänzend
die berechnete Fahrroute 23 in Form einer farbigen Markierung
oder dergleichen eingezeichnet, die hier dem nach rechts oben abzweigenden
zweiten Fahrweg 26 folgt.
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Die
Umschaltung von der Darstellung der Übersichtskarte auf ein Kreuzungszoom
ist dabei nicht auf Entscheidungspunkte beschränkt. Unter Entscheidungspunkt
wird eine Verzweigung verstanden, zu der vom Fahrzeugnavigationssystem
ein Fahrhinweis an den Benutzer in Form einer Anzeige oder einer
Sprachausgabe zur Führung
entlang der berechneten Route ausgegeben wird. Vielmehr ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass auf eine Kreuzungszoom-Darstellung auch bei anderen Verzweigungen
umgeschaltet wird, zu denen das Navigationssystem keine Fahrhinweise
ausgibt, weil beispielsweise eine Kreuzung in näherungsweise gerader Richtung
durchfahren werden soll. Situationen, in denen eine solche Kreuzungszoom-Darstellung
dem Fahrzeugführer
die Orientierung erleichtert sind beispielsweise
- – Die Route
verläuft
von einer abknickenden Vorfahrt-Straße in eine geradeaus führende Nebenstraße. In diesem
Fall wird kein Fahrhinweis ausgegeben, da die Route weiterhin geradeaus
führt. Für den Fahrzeugführer ergibt
sich aber möglicherweise
die Frage, ob die Route der Hauptstraße oder der geradeaus führenden
Nebenstraße folgt.
- – Die
Route verläuft,
wie in 1 dargestellt, über eine Kreuzung 20 hinweg
in eine halbrechts abknickende Straße 26, es gibt aber
auch eine halblinks abknickende, weiterführende Straße 25. Hier wird möglicherweise
kein Fahrhinweis ausgegeben, weil in den Kartendaten des Navigationssystems
die halbrechts abknickende Straße 26 als geradeaus
führende
Straße
vermerkt ist, während die
halblinks weiterführende
Straße 25 als
links abbiegende Straße
interpretiert wird.
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Die
Kreuzungszoom-Darstellung kann vorteilhaft auch bei nicht aktivierter
Zielführung
erfolgen. Dann wird keine berechnete Route 23 angezeigt, wohl
aber der Fahrzeugstandort 21 und gemäß der hier beschriebenen vorteilhaften
Ausführungsform auch
der aktuell befahrene Fahrweg 22.
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Zur
Wahl des Kartenausschnitts und des Darstellungsmaßstabs für eine Kreuzungszoom-Darstellung wird
bevorzugt ein Mittelpunkt der gesamten betroffenen Verzweigung bestimmt
und der Kartenausschnitt so gewählt,
dass dessen Mittelpunkt zumindest näherungsweise mit dem der Verzweigung zusammenfällt. Anschließend wird
der Maßstab
so eingestellt, dass die gesamte Verzweigung auf der Anzeigefläche darstellbar
ist. Dies ist in 3 am Beispiel eines Autobahnkreuzes
in sogenannter „Kleeblatt-Anordnung" dargestellt. Dort
sind die Überführungen
von einer auf die andere Autobahn jeweils als dreiviertel Kreise
ausgebildet, wodurch sich die Kleeblattform ergibt.
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Für die Darstellung
der zu befahrenden Route würde
an sich die Darstellung der oberen Kleeblatthälfte genügen (4), da die
Abfahrt von der aktuell befahrenen Autobahn und auch die auf der weiter
zu befahrenden Autobahn nach links führenden Route vollständig in
der oberen Hälfte
der Darstellung liegt. Dies könnte
jedoch die Übersicht
der Darstellung vermindern. Daher wird im Rahmen der vorliegenden
Erfindung bevorzugt ein größerer Maßstab und
größerer Kartenauschnitt,
also ein geringerer Detaillierungsgrad gemäß 3 gewählt.
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Es
ist jedoch auch möglich,
zunächst
die Gesamtübersicht
der Verzweigung gemäß 3 anzuzeigen
und dann, wenn die Fahrzeugposition oberhalb der weiter zu befahrenden weiteren
Autobahn liegt, wie in 4 auf eine detailliertere Darstellung nur
noch der oberen Autobahnkreuz-Hälfte
umzuschalten.
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Die
beschriebene Kreuzungszoom-Kartendarstellung ist auch bei nicht
permanenter Kartendarstellung anwendbar, wenn also das Navigationssystem
keine Übersichtskarte
oder dergleichen auf der Anzeige ausgibt. Hier kann es erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass eine Kreuzungszoom-Karte nur bei Annäherung an Kreuzungen und Abzweigungen dargestellt
werden. Es wird nur an Kreuzungen und Abzweigungen beispielsweise
zusätzlich
zu einer an sich bekannten Pfeil-Darstellung auch ein Kartenausschnitt
auf einem Anzeigeabschnitt neben der Pfeil-Darstellungsanzeige in
einem geeigneten Autozoom-Maßstab,
der die der ganze Verzweigung einschließt, dargestellt. Nach dem Passieren
der Kreuzung bzw. Verzweigung, wenn sich der Fahrzeugstandort nicht
mehr im Bereich der Verzweigung befindet, wird die Kartendarstellung
ausgeschaltet.
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Weiterhin
ist es auch möglich,
die beschriebene Kreuzungszoom-Darstellung mit der Darstellung einer Übersichtskarte
zu kombinieren in der Weise, dass die Kreuzungszoom-Darstellung
beispielsweise in eine Ecke der Übersichtskare
eingeblendet bzw. dieser überlagert
wird. In diesem Fall wird der größere Teil
der Display-Fläche
weiterhin die Übersichtskarte
anzeigen und die Kreuzungszoom-Darstellung
beispielsweise die rechte obere Ecke der Anzeigenfläche einnehmen.
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Umgekehrt
ist es auch möglich
die beschrieben Kreuzungszoom-Darstellung mit der Darstellung einer Übersichtskarte
zu kombinieren in der Weise, dass die Kreuzungszoom-Darstellung
beispielsweise den größten Teil
der Anzeigenfläche
einnimmt und die Übersichtskarte
nur einen kleineren Teil der Anzeigenfläche oder dass die Übersichtskarte
in vergrößertem Maßstab in
eine Ecke der Kreuzungszoom-Karte eingeblendet bzw. dieser überlagert wird.
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Nach
Passieren der Verzweigung wird dann wieder auf die vor Einschalten
der Kreuzungszoom-Darstellung eingestellte Darstellung umgeschaltet.