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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugnavigationssystem, das
für eine
geeignete Navigation an einem Kreisverkehr (umgangssprachlich auch
als Kreisel bezeichnet) ausgelegt ist.
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Ein
Fahrzeugnavigationssystem erfasst die momentane Position des Fahrzeugs
(z.B. mit Hilfe eines globalen Positionsbestimmungssystems GPS), zeigt
eine Karte mit der momentanen Position auf einem Bildschirm und
navigiert entlang einer optimalen Route zu einem Zielort. Insbesondere
werden auf dem Bildschirm eine Kreuzung auf der Route hervorgehoben
und eine Fahrtrichtung, in welche das Fahrzeug fahren sollte, angezeigt.
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Eine
Kreuzung kann ein Kreisverkehr sein. Nähert sich das Fahrzeug dem
Kreisverkehr, so wird eine Passierungs- oder Fahrtrichtung, in welcher das Fahrzeug
durch den Kreisverkehr fahren sollte, mit Hilfe eines Pfeils auf
dem Bildschirm und/oder eines akustischen Signals (Sprachführung) angezeigt.
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Die
JP-H11-51684 A (USP-6108604) offenbart ein solches Navigationssystem,
bei dem auf der Grundlage (i) einer Winkeldifferenz zwischen einer Zufahrtsstraße und einer
Ausfahrtstraße
und (ii) einem als Bezugswinkel bezüglich der Zufahrts- und der
Ausfahrtstraße
definierten vorgegebenen Winkel bestimmt wird, ob das Fahrzeug geradeaus
fährt (Geradeaus-Fahrt).
Wenn eine Winkeldifferenz beispielsweise kleiner oder gleich 30
Grad ist, wird die Geradeausfahrt als Fahrtrichtung bestimmt und
an den Fahrer gemeldet. Wenn eine Winkeldifferenz zwischen 30 und
45 Grad liegt, und wenn zusätzlich ein
Bezugswinkel klei ner oder gleich 30 Grad ist, wird ebenso die Geradeausfahrt
als Fahrtrichtung bestimmt.
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Ferner
wird bestimmt, dass das Fahrzeug an dem Kreisverkehr eine Kehrtwendung über eine
Einbahnstraße
vornehmen sollte, wenn die folgenden Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind:
eine Winkeldifferenz zwischen einer Zufahrts- und einer Ausfahrtstraße liegt
zwischen 150 und 210 Grad; die Zufahrts- und die Ausfahrtstraße sind
Einbahnstraßen mit
dem gleichen Namen; und Verbindungsstraßen zu der Zufahrts- und der
Ausfahrtstraße
sind benachbarte Gegenverkehrsstraßen und weisen die gleiche Straßenanzahl
auf. Genauer gesagt, das Fahrzeug fährt entlang einer Verbindungsstraße, einer
auf den Kreisverkehr führenden
ersten Einbahnstraße,
eines Kreisverkehrsstreckenabschnitts (nahezu einen kompletten Kreis),
einer den Kreisverkehr verlassenden zweiten Einbahnstraße und anschließend wieder entlang
der Verbindungsstraße.
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Ferner
werden Winkeländerungen
von der ersten Einbahnstraße über den
Kreisverkehrsstreckenabschnitt zu der zweiten Einbahnstraße positiv (entgegen
dem Uhrzeigersinn) und negativ (im Uhrzeigersinn) integriert. Der
integriert Winkel θ ist
gemäß nachstehender
Beschreibung mit einer zugehörigen
Führung
kategorisiert: –180
Grad < θ < –150 Grad
für nach
rechts zurückkehren; –150 Grad < θ < 0 Grad für rechts
abbiegen; 0 Grad < θ < +150 Grad für links
abbiegen; und +150 Grad < θ < +180 Grad für nach links
zurückkehren.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist bei dem in der JP-H11-51684 A offenbarten Navigationssystem eine
sehr komplizierte Berechnung unter Verwendung verschiedener Faktoren
oder Bestimmungen für
eine Navigation an einem Kreisverkehr, wie beispielsweise für eine Geradeaus-Fahrt, eine Kehrtwendung
entlang einer Einbahnstraße
oder einen Abbiegevorgang nach rechts oder links, erforderlich. Ferner
kommt es vor, dass sich eine an dem Kreisverkehr bereitgestellte
oder angezeigte Führung
von dem unterscheidet, was der Benutzer tatsächlich wahrnimmt oder fühlt, während er
durch den Kreisverkehr fährt.
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Mit
Bezug auf die 13 wird
nachstehend ein Beispiel beschrieben. Die Straßen LA, LB, LC, LD sind Gegenverkehrsstraßen und
führen
auf oder verlassen einen Kreisverkehr über sich gabelnde Einbahnstraßen LAi,
LAo, LBi, LBo, LCi, LCo, LDi, LDo. Eine Führungsroute, die von LA kommend über LAi, einen
Kreisverkehrsstreckenabschnitt und LDo zu LD bestimmt ist, ist in
der 13 als fett gedruckte
Linie gezeigt. Hierbei stellt das in der JP-H11-51684 A offenbarte Navigationssystem
eine Führung
auf der Grundlage eines Winkel α zwischen
LAi und LDo bereit, so dass es "scharf
rechts" ausgibt.
Da LAi und LDo jedoch kurze Wegstrecken aufweisen, hat der Benutzer
das Gefühlt,
dass das Fahrzeug einen normalen rechten Abbiegevorgang von LA zu
LD vornimmt, was dazu führt,
dass der Benutzer die Führung
als widersprüchlich
wahrnimmt. Wenn eine Führungsroute
von LA über
LAi, einen Kreisverkehrsstreckenabschnitt, LCo zu LC verläuft, wird
entgegen des natürlichen
Verlaufs die Führung "leicht rechts" ausgegeben.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Navigationssystem bereitzustellen,
das an einem Kreisverkehr geeignet führen und gleichzeitig einen Rechenaufwand
verringern kann.
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Zum
Lösen der
obigen Aufgabe wird gemäß einer
ersten Ausgestaltung ein Navigationssystem in einem Fahrzeug bereitgestellt,
mit: einem Positionsdetektor zum Erfassen der momentanen Position
des Fahrzeugs; einer Kartendatenspeichereinheit zum Speichern von
Straßenkartendaten,
die eine Straße durch
Streckenabschnitte anzeigen; einer Routenbestimmungseinheit zum
Bestimmen einer Führungsroute
zu einem Zielort auf der Grundlage der Straßenkartendaten; und einer Navigationseinheit
zum Anzeigen einer Fahrtrichtung, in welche das Fahrzeug an einem
Führungsziel
auf der Führungsroute fahren
sollte, wenn sich die momentane Position dem Führungsziel annähert. Die
Straßenkartendaten
weisen hierbei einen Dummy-Streckenabschnitt auf, der definiert
wird, indem eine Mitte eines Kreisverkehrs mit einem Endpunkt eines
Verbindungsstraßenstreckenabschnitts
verknüpft
wird, der an dem Endpunkt mit einem Kreisverkehrsstreckenabschnitt
verbunden ist, der eine mit dem Kreisverkehr im Zusammenhang stehende
Eigenschaft aufweist. Wenn ein Kreisverkehr das Führungsziel
ist, bestimmt die Navigationseinheit (i) einen ersten Dummy-Streckenabschnitt,
der mit einem Verbindungsstraßenstreckenabschnitt
verknüpft
ist, der mit einer auf den Kreisverkehr führenden Führungsroute übereinstimmt,
und (ii) einen zweiten Dummy-Streckenabschnitt, der mit einem Verbindungsstraßenstreckenabschnitt
verknüpft
ist, der mit einer den Kreisverkehr verlassenden Führungsroute übereinstimmt,
und zeigt die Navigationseinheit eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs
an dem Kreisverkehr auf der Grundlage einer Winkeldifferenz zwischen
dem ersten und dem zweiten Dummy-Streckenabschnitt an.
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Zum
Lösen der
obigen Aufgabe wird gemäß einer
zweiten Ausgestaltung ein Navigationssystem in einem Fahrzeug bereitgestellt,
mit: einem Positionsdetektor zum Erfassen der momentanen Position des
Fahrzeugs; einer Kartendateneinheit zum Erhalten von Kartendaten;
einer Ausgabeeinheit zum Ausgeben von Informationen für eine Navigation;
einer Fahrtrichtungsberechnungseinheit zum Berechnen einer Fahrtrichtung
an einem Kreisverkehr auf der Führungsroute
auf der Grundlage der Kartendaten, wenn sich die momentane Position
dem Kreisverkehr nähert;
und einer Na vigationssteuereinheit zum Ausgeben von Führungsinformationen
an die Ausgabeeinheit auf der Grundlage der berechneten Fahrtrichtung.
Die Fahrtrichtungsberechnungseinheit berechnet hierbei (i) eine
Gerade, die sowohl einen mit dem Kreisverkehr verbundenen Verbindungspunkt
als auch einen einen vorgegebenen Abstand von dem Verbindungspunkt
entfernten vorgegebenen Punkt beinhaltet, bezüglich sowohl einer Zufahrtsstraße zum Einfahren
in den Kreisverkehr als auch einer Ausfahrtstraße zum Verlassen des Kreisverkehrs,
(ii) einen Winkel, der aus zwei Geraden bezüglich der Zufahrtsstraße und der
Ausfahrtstraße
gebildet wird, und (iii) eine Fahrtrichtung an dem Kreisverkehr
auf der Grundlage des berechneten Winkels.
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Zum
Lösen der
Aufgabe wird gemäß einer dritten
Ausgestaltung ein Navigationssystem in einem Fahrzeug bereitgestellt,
mit: einem Positionsdetektor zum Erfassen der momentanen Position
des Fahrzeugs; einer Kartendateneinheit zum Erhalten von Kartendaten;
einer Ausgabeeinheit zum Ausgeben von Informationen für eine Navigation;
einer Fahrtrichtungsberechnungseinheit zum Berechnen einer Fahrtrichtung
an einem Kreisverkehr auf der Führungsroute
auf der Grundlage der Kartendaten, wenn sich die momentane Position
dem Kreisverkehr nähert;
und einer Navigationssteuereinheit zum Ausgeben von Führungsinformationen
an die Ausgabeeinheit auf der Grundlage der berechneten Fahrtrichtung.
Die Fahrtrichtungsberechnungseinheit berechnet hierbei (i) eine
Verlängerungslinie,
die in einer Straßenrichtung
des vorgegebenen Punkts verlängert
ist, der einen vorgegebenen Abstand von einem mit dem Kreisverkehr
verbunden Verbindungspunkt entfernt liegt, bezüglich sowohl einer Zufahrtsstraße zum Einfahren
in den Kreisverkehr als auch einer Ausfahrtstraße zum Verlassen des Kreisverkehrs,
(ii) einen Winkel, der aus Verlängerungslinien
bezüglich der
Zufahrtsstraße
und der Ausfahrtstraße
gebildet wird, und (iii) eine Fahrtrich tung an dem Kreisverkehr auf
der Grundlage des berechneten Winkels.
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Zum
Lösen der
Aufgabe wird gemäß einer vierten
Ausgestaltung ein Navigationssystem in einem Fahrzeug bereitgestellt,
mit: einem Positionsdetektor zum Erfassen der momentanen Position
des Fahrzeugs; einer Dummy-Streckenabschnittsermittlungseinheit
zum Ermitteln eines Dummy-Streckenabschnitts bezüglich einer Verbindungsstraße, die mit
einem Kreisverkehr auf der Führungsroute
verknüpft
ist, wobei der Dummy-Streckenabschnitt auf der Grundlage der Straßenkartendaten
definiert wird, so dass er sich in Richtung einer Innenseite des Kreisverkehrs
erstreckt; einer Fahrtrichtungsberechnungseinheit zum Berechnen
einer Fahrtrichtung an dem Kreisverkehr unter Verwendung eines Winkels, der
durch zwei Dummy-Streckenabschnitte definiert wird, bezüglich sowohl
(i) einer Zufahrtsstraße,
welche der Verbindungsstraße
entspricht, auf der sich das Fahrzeug dem Kreisverkehr nähern wird,
als auch (ii) einer Ausfahrtstraße, welche der Verbindungsstraße entspricht,
auf welcher das Fahrzeug den Kreisverkehr verlassen wird; und einer
Navigationseinheit zum Anzeigen von Führungsinformationen an dem
Kreisverkehr auf der Grundlage der berechneten Fahrtrichtung, wenn
sich die momentane Position des Fahrzeugs dem Kreisverkehr nähert.
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Bei
jeder der vier obigen Ausgestaltungen werden virtuelle oder Dummy-Streckenabschnitte bereitgestellt,
um eine Fahrtrichtung, der ein Fahrzeug an einem Kreisverkehr folgen
sollte, in geeigneter Weise zu gewinnen. Hierdurch kann eine Fahrtrichtung
an einem Kreisverkehr auf die gleiche Weise wie eine Fahrtrichtung
an einer gewöhnlichen
Kreuzung berechnet und somit ein Rechenaufwand durch eine herkömmliche
Berechnung einer Fahrtrichtung an einem Kreisverkehr verringert
werden. Ferner kann eine Richtungsführung, welche die unter Verwendung
der virtuellen Streckenabschnitte gewonnene Fahrtrichtung anzeigt,
selbst dann mit der Wahrnehmung oder dem Gefühl des Benutzers an dem Kreisverkehr übereinstimmen,
wenn eine mit dem Kreisverkehr verknüpfte Straße nahe dem Kreisverkehr gekrümmt ist
bzw. kurvenförmig
verläuft.
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Die
obige und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden
Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung,
die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde,
deutlicher ersichtlich. In der Zeichnung zeigt/zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm eines schematischen Aufbaus eines Navigationssystems
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Ablaufdiagramm eines von dem Navigationssystem ausgeführten Hauptprogramms zum
Anzeigen einer Karte oder dergleichen;
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3 ein
Ablaufdiagramm eines Navigationsprozesses der 2;
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4 eine
Ansicht zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Bestimmung einer
Fahrtrichtung an einem Kreisverkehr gemäß der ersten Ausführungsform;
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5 ein
Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Bestimmung einer Fahrtrichtung
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Ansicht zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Bestimmung einer
Fahrtrichtung an einem Kreisverkehr gemäß der zweiten Ausführungsform;
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7 eine
Ansicht eines Kreisverkehrs der 6 unter
Verwendung von Knoten und Streckenabschnitten;
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8 eine
Ansicht zur Veranschaulichung eines weiteren Prozesses zur Bestimmung
einer Fahrtrichtung an einem Kreisverkehr gemäß der zweiten Ausführungsform;
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9 eine
Tabelle zur Beschreibung von Merkmalen von Knotendaten und Streckenabschnittsdaten;
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10A bis 10I Ansichten
mit Fahrtrichtung an einem Kreisverkehr;
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11 eine
Frontansicht einer Anzeigevorrichtung;
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12 eine
Ansicht zur Veranschaulichung eines weiteren Prozesses zur Bestimmung
einer Fahrtrichtungen an einem Kreisverkehr gemäß der zweiten Ausführungsform;
und
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13 eine
Ansicht zur Veranschaulichung eines herkömmlichen Prozesses zur Bestimmung
einer Fahrtrichtung an einem Kreisverkehr.
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(Erste Ausführungsform)
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Nachstehend
wird ein Navigationssystem gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Ein
Navigationssystem 20 in einem Fahrzeug weist, wie in 1 gezeigt,
einen Positionsdetektor 1, eine Kartendateneingabeeinheit 6,
eine Bedienschaltergruppe (SW) 7, einen externen Speicher 9,
eine Anzeigevorrichtung 10, eine VICS-Kommunikationseinheit 11,
einen Tonregler 12, einen Fernsteuerungssensor 16,
ein Mobiltelefon 18 und eine als mit den vorstehenden Komponenten
und dergleichen verbundene Steuerschaltung dienende Navigations-ECU 8 auf.
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Die
ECU 8 ist ein Computer bekannter Bauart und weist eine
CPU, ein ROM, ein RAM, eine E/A-Einheit und eine mit den vorstehenden
Komponenten verbundene Busleitung auf. Das Rom weist ein von der
ECU 8 ausgeführtes
Programm auf, wobei die CPU oder dergleichen eine Berechnung auf der
Grundlage des Programms ausführt.
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Der
Positionsdetektor 1 weist, von bekannter Bauart, einen
Erdmagnetismussensor 2, einen Kreisel 3, einen
Fahrzeuggeschwindigkeits-(Abstands-)-sensor 4 und einen
GPS-Empfänger 5 auf, welcher
die momentane Position des Fahrzeugs auf der Grundlage von Funkwellen
von Satelliten erfasst. Diese Sensoren 2 bis 5 oder
dergleichen weisen individuell verschiedene Fehlertypen auf. Folglich
können
sich die Fehler ergänzen.
Der Positionsdetektor 1 kann in Abhängigkeit einer Erfassungsgenauigkeitsanforderung
aus einigen der obigen Sensoren aufgebaut sein.
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Die
Kartendateneingabeeinheit 6 gibt zum Zeichnen einer Karte
erforderliche Kartendaten an die ECU 8. Die Kartendaten
umfassen Knotendaten und Streckenabschnittsdaten aufweisende Straßendaten,
Hintergrunddaten zur Landschaftsanzeige und Zeichendaten zum Anzeigen
von Ortsnamen. Die Kartendateneingabeeinheit 6 weist ein
Speichermedium oder eine Speichereinheit zur Speicherung der Kartedaten
auf. Das Speichermedium ist je nach Anforderung an das Speichervolumen
gewöhnlich eine
CD- oder DVD-ROM, kann jedoch durch ein widerbeschreibbares Speichermedium
oder eine widerbeschreibbare Speichereinheit, wie beispielsweise ein
Festplattenlaufwerk oder eine Speicherkarte, ersetzt werden. Die
Straßendaten
werden nachstehend noch näher
beschrieben.
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Die
Bedienschaltergruppe 7 kann mechanische Schalter 71 oder
berührungsempfindliche Schalter 72 umfassen,
die zur Eingabe von Daten um einen Bildschirm 10a der Anzeigevorrichtung 10 integriert
sind.
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Der
externe Speicher 9 umfasst zur Speicherung von Daten, wie
beispielsweise Text- oder Bilddaten, ein widerbeschreibbares Speichermedium
oder eine widerbeschreibbare Speichereinheit, wie beispielsweise
eine Speicherkarte oder ein Festplattenlaufwerk.
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Die
Anzeigevorrichtung 10 ist beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige
und zeigt auf ihrem Bildschirm 10a (i) eine Straßenkarte,
die aus den von der Kartendateneingabeeinheit 6 eingegebenen
Kartendaten erzeugt wird und die von dem Positionsdetektor 1 erfasste
momentane Position des Fahrzeugs umgibt, und (ii) eine der momentanen
Position des Fahrzeugs entsprechende Markierung an.
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Die
VICS-Kommnikationseinheit empfängt Straßenverkehrsinformationen,
die von einem VICS (Fahrzeuginformations- und Kommunikationssystem) über eine
unter einer Straße
angeordnete Bake oder eine Rundfunkstation ausgestrahlt werden,
und sendet erforderliche Informationen an die Bake. Die empfangenen
Verkehrsinformationen werden von der ECU 8 verarbeitet
und es werden beispielsweise Verkehrregelungsinformationen oder
Stauinformationen auf der auf dem Bildschirm 10a angezeigter
Karte angezeigt.
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Das
als Funkkommunikationseinheit dienende Mobiltelefon 18 kann über eine
Basisstation mit dem Internet oder einem Mobiltelefonnetz verbunden werden.
Folglich kann das Mobiltelefon 18 zur Kartendatenabfrage,
zum Senden von Informationen über
die momentane Position an ein Karteninformationszentrum und zum
Empfangen von die momen tane Position mit zugehörigem Nahbereich betreffenden
Kartendaten verwendet werden.
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Der
Tonregler 12 ist mit der Tonerkennungsvorrichtung 14 zur
Erkennung der von dem Mikrofon kommenden Tonsignale verbunden, fragt
die erkannten Informationen ab und gibt den Tonsignalen entsprechende
Operationssignale an die ECU 8. Der Tonregler 12 gibt
ferner einen von der ECU 8 zum Navigieren entlang einer
von dem Fahrzeug zu folgenden Route benötigten künstlichen oder Alarmton an
den Lautsprecher 13.
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Der
Fernsteuerungssensor 16 empfängt drahtlos ein Operationssignal
von einer Fernsteuerung 17, die ebenso zur Dateneingabe
verwendet wird. Das Navigationssystem 20 weist beispielsweise eine
Routenführungsfunktion
oder eine Navigationsfunktion auf, bei der dann, wenn über die
Fernsteuerung 17 oder die Bedienschaltergruppe 7 ein
Zielort eingegeben wird, automatisch eine optimale Route zu dem
Zielort abgefragt oder bestimmt und eine Navigation entlang der
abgefragten Route ausgeführt wird.
Hierbei wird die Route hervorgehoben auf der Karte angezeigt. Nähert sich
das Fahrzeug einem Führungsziel,
wie beispielsweise einer Kreuzung oder einem Kreisverkehr, wird
das Führungsziel
in vergrößerter Form
und/oder eine Fahrtrichtung, in welche das Fahrzeug fahren sollte,
angezeigt und/oder als Sprachführung
ausgegeben.
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Nachstehend
werden die Straßendaten
zusätzlich
unter Bezugnahme auf dem Aufbau von Knotendaten und Streckenabschnittsdaten
beschrieben. Eine Straße
auf einer Karte ist an Knoten, an denen Straßen zusammen geführt werden,
sich kreuzen oder verzweigen, in Streckenabschnitte geteilt. Knotendaten
und Streckenabschnittsdaten können
zum Zeichnen einer Straße
auf einer Karte verwendet werden. Knotendaten umfassen bezüglich eines Knotens
eine jedem Knoten eindeutig zugeordnete Knoten-ID, Knotenkoordinaten,
einen Knotennamen, Streckenabschnitts-IDs von mit dem Knoten verbundenen
Streckenabschnitten, einen Kreuzungstyp, eine vorhandene/nicht vorhandene
Verkehrsampel, Verkehrsregelungsinformationen und dergleichen.
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Streckenabschnittsdaten
umfassen bezüglich
eines Streckenabschnitts eine jedem Streckenabschnitt eindeutig
zugeordnete Streckenabschnitts-ID, eine Streckenabschnittslänge, Koordinaten
des Start- und Endpunkts, einen Straßentyp (z.B. Autobahn, gebührenpflichtige
Straße,
Bundesstraße, Landstraße, innerörtliche
Straße,
Straße
innerhalb eines Kreisverkehrs, Verbindungsstraße zu einem Kreisverkehr),
eine Straßenbreite,
die Anzahl an Fahrspuren, eine Fahrtzeit, die zulässige Höchstgeschwindigkeit
und dergleichen.
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In
dieser Ausführungsform
ist ein Dummy-Streckenabschnitt (oder virtueller Streckenabschnitt)
auf dem Speichermedium der Kartendateneingabeeinheit 6 gespeichert,
der nicht zum Anzeigen, sondern einzig bei einer Sprachführung zum Ausgeben
einer Fahrtrichtung, in welche das Fahrzeug an einem Kreisverkehr
fahren sollte, verwendet wird. Sind zwischen einem Kreisverkehr
und einem Verbindungsstraßenstreckenabschnitt
ein Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt und ein Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt
vorhanden, wird ein Dummy-Streckenabschnitt definiert, um eine innere Mitte
des Kreisverkehrs mit einem Endpunkt des Verbindungsstraßenstreckenabschnitts
zu verknüpfen.
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Nachstehend
werden der Zufahrts- und der Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt
unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben. Wenn ein Kreisverkehr
R einen großen
Durchmesser aufweist, oder wenn ein Kreisverkehr und seine Verbindungsstraße hohe
Straßenbreiten
aufweisen, kommt es vor, dass ein Fahrzeug eine Wegstrecke zwischen
der Verbindungsstraße
und dem Kreisverkehr "schräg" fährt, anstelle
im rechten Winkel in den Kreisverkehr einzufahren oder zu verlassen.
Wenn ein Verbindungsstraßenstreckenabschnitt
La, Ld im rechtem Winkel mit einem Kreisverkehr R aus Kreisverkehrsstreckenabschnitten
R1 bis R6 verbunden ist, kann eine tatsächliche Fahrtposition des Fahrzeugs
von den Verbindungsstreckenabschnitten La, Ld abweichen. Dies kann
die Fahrzeugpositionierungsgenauigkeit verringern. Um dieses Problem
zu lösen,
sind folglich ein Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt La1, Ld1
und ein Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt La2, Ld2 als Daten
zu dem Verbindungsstraßenstreckenabschnitt
La bzw. Ld hinzugefügt
worden, so dass die tatsächliche
Fahrtposition genauer angezeigt werden kann.
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Ferner
kann zwischen einem Kreisverkehr R und einer Verbindungsstraße tatsächlich eine
Einbahnstraßenzufahrts-
oder eine Einbahnstraßenausfahrtsverbindungsstraße gebaut
und vorhanden sein, so dass ein Fahrzeug leicht in den Kreisverkehr
R ein und aus dem Kreisverkehr R fahren kann. In diesem Fall sind
ein entsprechender Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt La1, Ld1
und ein entsprechender Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt La2,
Ld2 zwischen dem Verbindungsstraßenstreckenabschnitt La bzw.
Ld und dem Kreisverkehr vorhanden.
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In
der 4 durchfährt
ein Fahrzeug den Kreisverkehr entgegen dem Uhrzeigersinn. Ein Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt
La1, Ld1 befindet sich rechts von einem Blickpunkt auf den Kreisverkehr
R, und ein Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt La2, Ld2 befindet
sich links von einem Blickpunkt auf den Kreisverkehr R.
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In
der 4 werden Dummy-Streckenabschnitte D2, D3 definiert,
so dass sie eine Mitte des Kreisverkehrs R mit Kreisverkehrsseitenendpunkten der
Verbindungsstraßenstreckenabschnitte
Lb, Lc verknüpfen.
Dummy-Streckenabschnitte D1, D4 werden definiert, so dass sie die
Mitte des Kreisverkehrs R mit Kreisverkehrsseitenendpunkten der
Verbindungsstraßenstreckenabschnitte
La, Ld verbinden, wobei die Zufahrts- und Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitte
La1, La2, Ld1, Ld2 ausgeschlossen werden. Hierbei muss sich die
Mitte des Kreisverkehrs nicht genau in der Mitte des Kreisverkehrs
R befinden, sondern einzig an einem Punkt innerhalb des Kreisverkehrs
definiert sein.
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Die
Dummy-Streckenabschnitte D1 bis D4 sind gespeichert und mit Erkennungsinformationen zur
Erkennung des Kreisverkehrs R oder relevanter Verbindungsstraßenstreckenabschnitte
verknüpft. Hierdurch
kann ein Dummy-Streckenabschnitt von dem Speichermedium gelesen
werden.
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Nachstehend
wird ein Hauptprogramm zum Anzeigen einer Karte oder dergleichen
unter Bezugnahme auf das in der 2 gezeigte
Ablaufdiagramm beschrieben. Bei diesem Programm startet ein Navigationsprozess,
wenn ein Zielort festgelegt wird.
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In
Schritt S10 wird die momentane Position des Fahrzeugs auf der Grundlage
von Positionsdaten berechnet, die von einzelnen Sensoren des Positionsdetektors 1 erfasst
werden. Positionsdaten des GPS-Empfängers 5 werden in
einem den Koordinatendaten (Längen-
und Breitengrad) der Straßendaten
entsprechenden Format erhalten. Gleichzeitig werden Daten bezüglich der
Fahrtrichtung des Fahrzeugs und einer Fahrtstrecke von dem Erdmagnetismussensor 2,
dem Kreisel 3 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 erhalten.
Koordinatendaten der momentanen Position werden mit Hilfe eines
eigenen Navigationsverfahrens auf der Grundlage einer vorher erhaltenen
oder bestimmten Fahrzeugposition berechnet.
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Die
momentane Position des Fahrzeugs wird grundsätzlich basierend auf den Koordinatendaten aus
dem eigenen Navigationsverfahren berechnet. Stehen Positionsdaten
des GPS-Empfängers 5 zur Verfügung, so
können
diese verwendet werden, wenn bestimmt wird, dass ein Abstand zwischen
den Positionsdaten aus dem eigenen Navigationsverfahren und den
Positionsdaten des GPS-Empfängers 5 einen
vorgegebenen Wert überschreitet.
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In
Schritt S20 werden Kartendaten bezüglich eines das Fahrzeug umgebenden
Bereichs auf der Grundlage der Koordinaten der in Schritt S10 berechneten
momentanen Position ausgelesen. In Schritt S30 werden eine die momentane
Position des Fahrzeugs anzeigende Markierung und die diese umgebende
Karte auf der Anzeigevorrichtung 10 angezeigt. Hierbei
wird die momentane Position auf einer Straße mit Hilfe eines Map-Matching-Prozesses
bestimmt und die der bestimmten momentanen Position entsprechende
Fahrzeugmarkierung angezeigt.
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In
Schritt S40 wird bestimmt, ob ein Zielort über die Bedienschaltergruppe 7 oder
die Fernsteuerung 17 festgelegt wurde. Wird bestimmt, dass
noch kein Zielort festgelegt wurde, wird Schritt S10 wiederholt.
Wird bestimmt, dass ein Zielort festgelegt wurde, wird anschließend Schritt
S50 ausgeführt.
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In
Schritt S50 wird eine optimale Route von der momentanen Position
oder einem von einem Benutzer festgelegten Startpunkt zu dem Zielort
auf der Grundlage der Straßendaten
unter Verwendung des bekannten Dijkstra-Verfahrens oder dergleichen
abgefragt. Wenn ein Benutzer eine Navigation entlang der abgefragten
Route (oder Führungsroute)
anfordert, wird in Schritt S60 ein Navigationsprozess ausgeführt.
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Dieser
Navigationsprozess wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in
der 3 gezeigtes Ablaufdiagramm beschrieben. In Schritt
S110 wird die momentane Position des Fahrzeugs erfasst. In Schritt
S120 werden Kartendaten bezüglich
eines die momentane Position des Fahrzeug umgebenden Bereichs ausgelesen.
In Schritt S130 werden eine die momentane Position anzeigende Fahrzeugmarkierung
und der diese umgebende Kartenbereich angezeigt, wobei eine der
Führungsroute
entsprechende Straße
farblich oder dergleichen hervorgehoben wird.
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Anschließend wird
in Schritt S140 bestimmt, ob das Fahrzeug den Zielort erreicht hat.
Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug den Zielort erreicht hat,
wird Navigationsprozess der 3 beendet. Wenn
bestimmt, wird, dass das Fahrzeug den Zielort noch nicht erreicht
hat, wird in Schritt S150 bestimmt, ob sich das Fahrzeug innerhalb
eines vorbestimmten Abstands einem Führungsziel, wie beispielsweise
einer Kreuzung oder einem Kreisverkehr, nähert.
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Fällt diese
Bestimmung negativ aus, wird Schritt S110 wiederholt. Fällt sie
demgegenüber
positiv aus, wird anschließend
in Schritt S160 bestimmt, ob das Führungsziel ein Kreisverkehr
ist. Wenn eine von dem Fahrzeug befahrene Straße beispielsweise eine Verbindungsstraße zu einem
Kreisverkehr ist, wird das Führungsziel
als Kreisverkehr bestimmt. Wenn sich unter Streckenabschnittsdaten
auf der Führungsroute
alternativ ein Streckenabschnitt eines Kreisverkehrsstreckenabschnittsstraßentyps
oder eine Straße
innerhalb eines Kreisverkehrs innerhalb eines vorgegebenen Abstands
zur momentanen Position, so wird das Führungsziel als Kreisverkehr
bestimmt. Gibt es alternativ Knotendaten, die sich auf der Route
befinden und ein Verzweigen zu einem Kreisverkehr anzeigen, wird
das Führungsziel
als Kreisverkehr bestimmt.
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Wenn
in Schritt S160 bestimmt wird, dass das Führungsziel kein Kreisverkehr
ist, wird Schritt S170 ausgeführt.
Wenn in Schritt S160 bestimmt wird, dass das Führungsziel ein Kreisverkehr
ist, wird Schritt S180 ausgeführt.
In Schritt S170 werden bezüglich
der Bestimmung, dass die Kreuzung kein Kreisverkehr ist, ein Zufahrtsstreckenabschnitt
und ein Ausfahrtstreckenabschnitt ausgelesen. In Schritt S180 werden
bezüglich
der Bestimmung, dass die Kreuzung ein Kreisverkehr ist, ein erster
Dummy-Streckenabschnitt,
der mit einem sich dem Kreisverkehr nähernden oder auf den Kreisverkehr
führenden
Zufahrtsstreckenabschnitt verknüpft
ist, und ein zweiter Dummy-Streckenabschnitt,
der mit einem von dem Kreisverkehr wegführenden oder den Kreisverkehr
verlassenden Ausfahrtstreckenabschnitt verknüpft ist ausgelesen.
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In
Schritt S190 wird eine Winkeldifferenz zwischen dem Zufahrtsstreckenabschnitt
und dem Ausfahrtstreckenabschnitt, die in Schritt S170 ausgelesen
wurden, oder zwischen dem ersten Dummy-Streckenabschnitt und dem
zweiten Dummy-Streckenabschnitt, die in Schritt S180 ausgelesen
wurden, berechnet. In Schritt S200 wird die Fahrtrichtung, in welche
das Fahrzeug fahren sollte, auf der Grundlage der berechneten Winkeldifferenz
gemeldet und die Fahrtrichtung auf einer das Führungsziel umgebenden vergrößerten Karte
angezeigt.
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Nachstehend
wird ein Vorteil des obigen Navigationsprozesses an einem Kreisverkehr
unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben.
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Bei
dieser Ausführungsform
weisen die Kartendaten Dummy-Streckenabschnitte D1 bis D4 auf, die
definiert werden, indem einer Mitte des Kreisverkehrs R mit Endpunkten
der Verbindungsstraßenstreckenabschnitte
La bis Ld verknüpft
werden, die mit den Kreisverkehrsstreckenabschnitten R1 bis R6 verknüpft sind.
Wenn sich ein Fahrzeug dem als Führungsziel
bestimmten Kreisverkehr R nähert,
wird eine Fahrtrichtung, in welche das Fahrzeug sollte, auf der
Grundlage einer Winkeldifferenz zwischen (i) dem ersten Dummy-Streckenabschnitt,
der mit einem Verbindungsstraßenstreckenabschnitt
auf der Führungsroute
zum Einfahren in den Kreisverkehr R verknüpft ist, und (ii) dem zweiten
Dummy-Streckenabschnitt, der mit einem Verbindungsstraßenstreckenabschnitt
auf der Führungsroute
zum Verlassen des Kreisverkehrs R verknüpft ist, angezeigt. Weist beispielsweise
eine auf den Kreisverkehr führende Route
einen Verbindungsstraßenstreckenabschnitt La
und eine den Kreisverkehr verlassende Route einen Verbindungsstraßenstreckenabschnitt
Ld auf, entspricht der erste Dummy-Streckenabschnitt D1 und der
zweite Streckenabschnitt D4. In diesem Fall ist eine Winkeldifferenz
zwischen den Dummy-Streckenabschnitten D1 und D4 90 Grad im Uhrzeigersinn,
so dass "Links abbiegen" als Fahrtrichtung
des Fahrzeugs angezeigt wird.
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Durch
das Vorsehen der Dummy-Streckenabschnitte D1 bis D4 kann eine Richtungsführung an dem
Kreisverkehr R einzig mit Hilfe einer Winkeldifferenz zwischen nur
zwei Streckenabschnitten ausgeführt
werden, gleich der Richtungsführung
bei einer herkömmlichen
Kreuzung. Hierdurch kann der Rechenaufwand für die ECU 8 verringert
und eine geeignete Richtungsführung
erzielt werden.
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Wenn
sich ein Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt La1, Ld1 und ein Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt
La2, Ld2 zwischen dem Kreisverkehr R und dem Verbindungsstraßenstreckenabschnitt La,
Ld befinden, werden diese Zufahrts- und Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitte
La1, Ld1, La2, Ld2 für
das Zeichnen oder Bilden eines Dummy-Streckenabschnitts ausgeschlossen. Folglich wird
ein Dummy-Streckenabschnitt D1, D4 gebildet, indem die Mitte des
Kreisverkehrs R mit einem Endpunkt (Kreisverkehrsseitenendpunkt)
des Verbindungsstraßenstreckenabschnitts
La, Ld verknüpft bzw.
verbunden wird. Folglich können
Winkel des Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitts La1, Ld1 und des
Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitts La2, Ld2 von einer Berechnung
der Richtungsführung
an dem Kreisverkehr R ausgeschlossen werden. Hierdurch kann eine
Richtungsführung
erzielt werden, der leicht gefolgt werden kann und welche die Wahrnehmung
des Benutzers trifft. Der Grund hierfür wird nachstehend beschrieben.
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Die
Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitte La1, Ld1 und die Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitte
La2, Ld2 weisen, wie in 4 gezeigt, Straßenrichtungen
(oder Ausrichtungen) auf, die sich von denen des Verbindungsstraßenstreckenabschnitts La,
Ld unterscheiden. (Beispielsweise sind der Verbindungsstraßenstreckenabschnitt
La und der Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt La1 in einem Winkel
oder an einem Biegepunkt miteinander verbunden, anstelle geradlinig
oder in der gleichen Richtung miteinander verbunden zu sein.) Wenn
eine Fahrtrichtung, in welche das Fahrzeug fahren sollte, auf der
Grundlage der Richtungen der Zufahrts- und Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitte
La1, Ld1, La2, Ld2 bestimmt wird, kann sich die bestimmte Fahrtrichtung
von dem unterscheiden, was der Benutzer wahrnimmt oder fühlt.
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Angenommen,
ein Fahrzeug fährt
der Reihe nach entlang des Verbindungsstraßenstreckenabschnitts La, des
Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitts La1, der Kreisverkehrsstreckenabschnitte R1,
R2, R3 (entgegen dem Uhrzeigersinn), des Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitts
Ld2 und des Verbindungsstraßenstreckenabschnitts
Ld. In die sem Fall wird dann, wenn der Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt
La1 und der Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt Ld2 als die Zufahrtsstraße und die Ausfahrtstraße angesehen
werden, die Richtungsführung "nach links zurückkehren" auf der Grundlage einer
Winkeldifferenz zwischen dem Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt
La1 und dem Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt Ld2 angezeigt. "An dem Kreisverkehr
R links abbiegen" trifft
jedoch die Wahrnehmung des Fahrers, der entlang des Verbindungsstraßenstreckenabschnitts
La gefahren ist.
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Wenn
ein Fahrzeug von dem Verbindungsstraßenstreckenabschnitt La in
den Kreisverkehr R einfährt
und diesen entlang des Verbindungsstreckenabschnitts Ld verlässt, kann
unter Verwendung der Dummy-Streckenabschnitte D1, D4 die mit der Wahrnehmung
des Fahrers übereinstimmende
Richtungsführung "Links abbiegen" erzielt werden.
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Die
vorstehend beschriebene Ausführungsform
eines Navigationssystems kann innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden
Erfindung ausgestaltet werden.
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In
der obigen Ausführungsform
werden Dummy-Streckenabschnitte für einen Kreisverkehr vorgesehen,
der eigentlich einen Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt und einen
Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt aufweist. Vorzugsweise werden
Dummy-Streckenabschnitte jedoch für jeden Kreisverkehr vorgesehen,
unabhängig
davon, ob ein Zufahrts- oder ein Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt
tatsächlich
vorhanden ist. Hierdurch kann verhindert werden, dass ein Prozess
zur Bestimmung einer Richtungsführung
in Abhängigkeit
eines Kreisverkehrs mit und eines Kreisverkehrs ohne Dummy-Streckenabschnitt
geändert
werden muss. Ferner kann ein Prozess zur Bestimmung einer Richtungsführung an
einer gewöhnlichen
Kreuzung wenigs tens teilweise mit dem Prozess für eine Richtungsführung an
einem Kreisverkehr übereinstimmen.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nachstehend
wird ein Navigationssystem gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die den der ersten Ausführungsform
entsprechenden Komponenten der zweiten Ausführungsform werden nachstehend
nicht näher
beschrieben. Die zweite Ausführungsform
unterscheidet sich dahingehend von der ersten Ausführungsform,
dass die Richtungsführung
anders angezeigt und die Dummy-Streckenabschnitte anders definiert
werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird eine vergrößerte Ansicht
einer Kreuzung entlang der Route gezeigt, wobei eine Fahrtrichtung
in einem Teil des Bildschirms 10a der Anzeigevorrichtung 10,
wie in 11 gezeigt, optisch hervorgehoben
wird. Wenn eine Kreuzung beispielsweise ein Kreisverkehr ist, wird,
wie in den 10A bis 10I gezeigt,
eine vergrößerte Ansicht
gezeigt, um eine Fahrtroute oder Richtung, die eine Zufahrtsstraße, eine
Ausfahrtstraße
und einen Teil des Kreisverkehrs zwischen der Zufahrts- und der
Ausfahrtstraße
umfasst, zusammen mit einem Pfeil an der Spitze (das dem auf den
Kreisverkehr blickenden Ende gegenüberliegende Ende) der Ausfahrtstraße angezeigt.
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Die
Straßendaten
der Kartendaten entsprechen denen der ersten Ausführungsform.
Nachstehend werden Streckenabschnittsdaten und Knotendaten unter
Bezugnahme auf die 9 und 7 beschrieben.
Streckenabschnittsdaten weisen, wie in 9 gezeigt,
eine Streckenabschnitts-ID, einen Straßennamen, eine Streckenabschnittslänge, eine Straßenbreite,
einen Straßentyp
(Autobahn, Bundesstraße, Landstraße und dergleichen),
Koordinaten eines Start- und eines Endpunkts, eine Ausrichtung und
Kreisverkehrinformation (Merkmal) auf. Wenn eine Straße eine
Landstraße
oder eine Straße
höherer
Ordnung (Bundesstraße,
Autobahn) und eine Gegenverkehrsstraße ist, ist die Straße gewöhnlich durch
zwei verschiedene Richtungen oder Streckenabschnitte, bestehend
aus einem Aufwärtsstreckenabschnitt
und einem Abwärtsstreckenabschnitt,
definiert. Wenn die zwei Streckenabschnitte für eine Straße definiert sind, weist jeder
Streckenabschnitt eine Verkehrsrichtung auf, in die ein Fahrzeug
fahren sollte. Wenn eine Gegenverkehrsstraße nur einen gemeinsamen Streckenabschnitt,
anstelle von zwei Streckenabschnitten, bestehend aus dem Aufwärts- und
dem Abwärtsstreckenabschnitt,
aufweist, wird eine Verkehrsrichtung des Streckenabschnitts nicht beschrieben.
Die Kreisverkehrsinformation oder das Kreisverkehrsmerkmal weisen
nur dann "Kreisverkehr" oder "Kreisel", wenn der Streckenabschnitt
Teil des Kreisverkehrs ist. Beispielsweise weisen die in einem in
der 7 gezeigten Kreisverkehr beinhalteten Streckenabschnitte
A bis H "Kreisverkehr" in ihrer Kreisverkehrsinformation.
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Die
Knotendaten weisen, wie in 9 gezeigt,
eine Knoten-ID, Koordinaten, IDs von Verbindungsstreckenabschnitten
und ein Merkmal auf. Die Verbindungsstreckenabschnitte sind mit
dem Knoten verbunden. Bei dem Merkmal der Knotendaten wird eine "Kreuzung" beschrieben, wenn
der Knoten eine Kreuzung ist. Beispielsweise zeigt ein Knoten Uo,
Ui, Vo, Vi, Wo, Wi, Xo oder Xi in der 7 eine Kreuzung an
und weist seine Merkmalsinformation "Kreuzung" auf. Die IDs der Verbindungsstreckenabschnitte
des Knotens Uo, Ui, Vo, Vi, Wo, Wi, Xo oder Xi weisen jeweils drei
Streckenabschnitts-IDs auf. Beispielsweise beinhalten die Streckenabschnitts-IDs
des Knotens Uo IDs der Streckenabschnitte H, A, g und die Streckenab schnitts-IDs
des Knotens Ui IDs der Streckenabschnitte A, B, b.
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Nachstehend
wird ein Prozess zur Berechnung und Ausgabe einer Fahrtrichtung
an einem Kreisverkehr unter Bezugnahme auf das in der 5 gezeigte
Ablaufdiagramm beschrieben.
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Anfangs
wird ein Navigationssystem 20 mit Hilfe der Bedienschaltergruppe 7 in
einen Zielorteinstellungsmodus gesetzt. Wenn ein beabsichtigter Zielort
eingegeben ist (Schritt S301 = JA), fragt die ECU 8 eine
Route von der momentane Position des Fahrzeugs zu dem Zielort ab,
unter Bezugnahme auf von der Kartendateneingabeeinheit 6 erhaltener
Kartendaten (Schritt S302). Die ECU 8 bewirkt, dass der Bildschirm 10a der
Anzeigevorrichtung 10 die abgefragte Route als Führungsroute
oberhalb von einer angezeigten Karte anzeigt, während sie Streckenabschnitte
und Knoten auf der Führungsroute
in dem externen Speicher 9 speichert (Schritt S303). Wenn ein
Benutzer einen Führungsstart
mit Hilfe der Bedienschaltergruppe 7 anfordert (Schritt
S304 = Ja), startet die ECU 8 eine Routenführung zum
Navigieren des Fahrzeugs entlang der Führungsroute.
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Nach
Beginn der Routenführung
bestimmt die ECU 8 mit Hilfe von Positionsinformationen
des Positionsdetektors 1, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines
vorgegebenen Abstands (z.B. 300 m) einer Kreuzung auf der Führungsroute
nähert
(Schritt S305). Ob sich eine Kreuzung innerhalb des vorgegebenen
Abstands befindet, wird gemäß nachstehender
Beschreibung bestimmt: Die ECU 8 liest die in dem externen
Speicher 9 gespeicherten Streckenabschnitte und Knoten
aus und fragt innerhalb des vorgegebenen Abstands befindliche Knoten
ab, wobei sie auf die Streckenabschnittsdaten der Kartendaten Bezug
nimmt. Ferner bestimmt die ECU 8, ob ein in den abgefragten
Knoten bein halteter Knoten die Merkmalsinformation "Kreuzung" aufweist. Wird bestimmt,
dass ein Knoten die Merkmalsinformation "Kreuzung" aufweist, so wird bestimmt, dass sich
das Fahrzeug innerhalb des vorgegebenen Abstands einer Kreuzung
nähert.
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Wenn
bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug einer Kreuzung nähert (Schritt
S305 = JA), bestimmt die ECU 8 anschließend, ob die Kreuzung ein Kreisverkehr
ist oder nicht (Schritt S306). Ob die Kreuzung ein Kreisverkehr
ist oder nicht, wird danach bestimmt, ob ein mit dem Knoten der
Kreuzung verbundener Streckenabschnitt die Kreisverkehrsinformation "Kreisverkehr" aufweist. Wenn bestimmt
wird, dass die Kreuzung kein Kreisverkehr ist (Schritt S306 = NEIN),
gewinnt die ECU 8 eine Draufsicht auf die mit der Kreuzung
verbundenen Straßen
aus den Kartendaten. Anschließend
bewirkt die ECU 8, dass ein halber Abschnitt des Bildschirms 10a eine
vergrößerte Ansicht
der gewonnenen Draufsicht mit einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs
anzeigt (Schritt S307). Ferner wird die Fahrtrichtung mit Hilfe
eines akustischen Signals (Sprachführung) an den Benutzer gemeldet.
Wenn das Fahrzeug die Kreuzung passiert hat, wird die angezeigte
vergrößerte Ansicht
entfernt.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Kreuzung, der sich das Fahrzeug nähert, ein
Kreisverkehr ist (Schritt S306 = JA), bestimmt die ECU 8,
ob sowohl eine Zufahrtsstraße
zu dem Kreisverkehr als auch eine Ausfahrtstraße von dem Kreisverkehr eine Landstraße oder
eine Straße
niedrigerer Ordnung (z.B. eine innerstädtische Straße oder
eine innerörtliche
Straße)
ist (Schritt S309). Wenn die Straße eine Landstraße oder
eine Straße
geringerer Ordnung ist (Schritt S309 = JA), bildet die ECU 8 Verlängerungslinien,
indem sie die Zufahrtsstraße
und die Ausfahrtstraße
von mit dem Kreisverkehr verbundenen Punkten um bei spielsweise 20
m verlängert
und einen aus den zwei Verlängerungslinien
gebildeten Winkel berechnet (Schritt S310) berechnet, worauf nachstehend
unter Bezugnahme auf die 8 näher eingegangen wird.
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8 zeigt
einen Kreisverkehr mit seinen zugehörigen Straßen mit Hilfe von Streckenabschnitten
und Knoten, wobei die Führungsroute
als fett gedruckte Linie angezeigt wird. Die Zufahrtsstraße (Streckenabschnitte
a3, a2, a1) und die Ausfahrtstraße (Streckenabschnitte b1,
b2, b3, b4) gehören
zu Landstraßen.
Es sind virtuelle Verlängerungslinien m1,
m2 bebildet, indem die Zufahrts- und
die Ausfahrtstraße
von Verbindungspunkten (Knoten n1, n2) in den jeweiligen Richtungen
der Verbindungsstreckenabschnitte a1, b1 zu einer Innenseite des
Kreisverkehrs hin um 20 m verlängert
werden. Die Koordinaten beider Enden der Verbindungsstreckenabschnitte
a1, b1 sind in den Streckenabschnittsdaten beschrieben, so dass
die Richtungen der Verlängerungslinien
m1, m2 berechnet werden können.
Der Winkel α kann
mit Hilfe der Verlängerungslinien
m1, m2 berechnet werden.
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Wenn
die Straße
demgegenüber
eine Bundesstraße
oder eine Straße
höherer
Ordnung (z.B. eine Autobahn) ist (Schritt S309 = NEIN), berechnet die
ECU 8 vorgegebene Punkte, die einen vorgegebenen Abstand
von beispielsweise 500 m von mit dem Kreisverkehr verbundenen Verbindungspunkten entfernt
liegen (Schritt S311). Anschließend
berechnet die ECU 8 Geraden, welche (i) die vorgegebenen Punkte
und (ii) die mit dem Kreisverkehr verbundenen Verbindungspunkte
beinhalten (Schritt S312). Anschließend berechnet die ECU 8 einen
aus den zwei Geraden gebildeten Winkel α (Schritt S313), worauf nachstehend
näher eingegangen
wird.
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6 zeigt
einen Kreisverkehr mit seinen zugehörigen Straßen, wobei die Route als fett
gedruckt Linie angezeigt wird. Jede der vier, mit dem Kreisverkehr
verbundenen Straßen
P, Q, S, T ist eine Gegenverkehrsstraße und an einem Punkt nahe
einem mit dem Kreisverkehr verbundenen Verbindungspunkt in zwei
Einbahnverzweigungsstraßenabschnitte
P1, P2, Q1, Q2, S1, S2, T1, T2 geteilt. Ein Fahrzeug fährt im Uhrzeigersinn
durch den Kreisverkehr. Folglich führen die Verzweigungsstraßenabschnitte
P1, Q1, S1, T1 auf den Kreisverkehr (als Zufahrtsverbindungsstreckenabschnitt)
und die Verzweigungsstraßenabschnitte
P2, Q2, S2, T2 von dem Kreisverkehr (als Ausfahrtverbindungsstreckenabschnitt).
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7 zeigt
die Straßen
der 6 mit Hilfe von Knoten und Streckenabschnitten.
Die Streckenabschnitte a, h zeigen eine Aufwärts- bzw. Abwärtsrichtung
der Straße
P und die Streckenabschnitte b, g die Verzweigungsstraßenabschnitte
der Straßen P1,
P2. Die Streckenabschnitte q, n zeigen eine Aufwärts- bzw. Abwärtsricht
der Straße
Q und die Streckenabschnitte r, m die Verzweigungsstraßenabschnitte
der Straßen
Q1, Q2. Die Streckenabschnitte e, d zeigen eine Aufwärts- bzw.
Abwärtsricht
der Straße
S und die Streckenabschnitte f, c die Verzweigungsstraßenabschnitte
der Straßen
S1, S2. Die Streckenabschnitte j, t zeigen eine Aufwärts- bzw. Abwärtsrichtung
der Straße
T und die Streckenabschnitte k, s die Verzweigungsstraßenabschnitte
der Straßen
T1, T2.
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Ein
Verbindungspunkt zwischen der Zufahrtstraße P (Streckenabschnitt b)
und dem Kreisverkehr entspricht dem Knoten Ui. Ein Verbindungspunkt
zwischen der Ausfahrtstraße
T (Streckenabschnitt s) und dem Kreisverkehr entspricht dem Knoten
Xo. Diese Verbindungspunkte können
aus dem Knoten Ui bzw. Xo gewonnen werden. Kreise K1, K2 werden mit
Radien von 500 m gezeichnet, indem Kreismittel punkte als Verbindungspunkte
Ui, Xo definiert werden, um die Straßen P, T an 500 m von den Verbindungspunkten
entfernten Punkten L1, L2 zu schneiden.
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Koordinaten
der Punkte L1, L2 werden auf der Grundlage von (i) Koordinaten der
Punkte auf den Kreisen K1, K2, die aus den Koordinaten der Knoten
Ui, Xo erhalten werden, und (ii) Koordinaten zwischen beiden Enden
der Streckenabschnitte, welche den Punkte L1 bzw. L2 umfassen, berechnet.
Als Dummy- oder virtuelle Streckenabschnitte dienende Geraden M1,
M2 werden gebildet, indem sie (i) den Knoten Ui, Xo und (ii) die
Punkte L1, L2 beinhalten. Anschließend werden die Neigungen der
Geraden M1, M2 berechnet. Anschließend wird ein Winkel α berechnet,
der, wie in 6 gezeigt, derart definiert ist,
dass er von der Geraden M1 entlang der Einbahnstraßenrichtung
zu der Geraden M2 verläuft,
berechnet.
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Anschließend bestimmt
die ECU 8 eine Fahrtrichtung oder Passierungsrichtung auf
der Grundlage des Winkels α (Schritt
S314) und zeigt die bestimmte Fahrtrichtung auf der Grundlage einer
vorher festgelegten, in einer Datenbank vorhandenen Beziehung zwischen
einem Winkels α und
der Fahrtrichtung auf dem Bildschirm 10a. Liegt der Winkel beispielsweise
in dem Bereich von 0 ≤ α ≤ 10 Grad, so
wird die Fahrtrichtung als "links
zurück" bestimmt und gleich 10A angezeigt. Liegt der Winkel in dem Bereich
10 < α ≤ 60 Grad,
so wird die Fahrtrichtung als "stark
links" bestimmt
und gleich 10B angezeigt. Liegt der Winkel
in dem Bereich 60 < α ≤ 120 Grad,
so wird die Fahrtrichtung als "links" bestimmt und gleich 10C angezeigt. Liegt der Winkel in dem Bereich
120 < α ≤ 170 Grad,
so wird die Fahrtrichtung als "leicht
links" bestimmt
und gleich 10D angezeigt. Liegt der Winkel
in dem Bereich 170 < α ≤ 190 Grad,
so wird die Fahrtrichtung als "geradeaus" bestimmt und gleich 10E angezeigt. Liegt der Winkel in dem Bereich
190 < α 240 Grad,
so wird die Fahrtrichtung als "leicht
rechts" bestimmt und
gleich 10F angezeigt. Liegt der Winkel
in dem Bereich 240 < α ≤ 300 Grad,
so wird die Fahrtrichtung als "rechts" bestimmt und gleich 10G angezeigt. Liegt der Winkel in dem Bereich
300 < α ≤ 350 Grad,
so wird die Fahrtrichtung als "stark
rechts" bestimmt
und gleich 10H angezeigt. Liegt der Winkel
in dem Bereich 350 < α ≤ 360 Grad,
so wird die Fahrtrichtung als "rechts
zurück" bestimmt und gleich 10I angezeigt.
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Wenn
ein Fahrtrichtung bestimmt ist (Schritt S314 = JA), gibt die ECU 8 die
bestimmte Fahrtrichtung über
den Lautsprecher 13 aus und zeigt eine Ansicht auf der
Grundlage der bestimmten Fahrtrichtung auf dem Bildschirm 10a der
Anzeigevorrichtung 10 und ferner eine entsprechende vergrößerte Ansicht
in dem rechten Abschnitt des Bildschirms 10a an (Schritt
S315). Wenn das Fahrzeug den Kreisverkehr passiert hat (Schritt
S316 = JA), wird die vergrößerte Ansicht
von dem Bildschirm 10a entfernt.
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Der
obige Richtungsführungsprozess
an einer gewöhnlichen
Kreuzung und an einem Kreisverkehr wird an jeder Kreuzung und jedem
Kreisverkehr wiederholt, bis das Fahrzeug den Zielort erreicht (Schritt
S317 = JA).
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Folglich
kann diese Ausführungsform
auf den folgenden Fall angewandt werden. Angenommen, die Zufahrtsstraßen P1,
Q1, S1, T1 zu dem Kreisverkehr R und die Ausfahrtstraßen P2,
Q2, S2, T2 von dem Kreisverkehr R sind, wie in der 6 gezeigt,
bezüglich
der Straßen
P, Q, S, T gebogen oder gekrümmt.
In diesem Fall wird eine Fahrtrichtung durch einen Winkel α bestimmt,
der aus zwei virtuellen Linien M2, M2 gebildet wird, die sowohl
(i) die Verbindungspunkte als auch (ii) die 500 m von den Verbindungspunkte
zu dem Kreisverkehr entfernten Punkte auf der Zufahrtsstraße und auf
der Ausfahrtstraße
verknüpfen.
Wenn eine Zufahrtsstraße
oder eine Ausfahrtstraße
beispielsweise gegabelte Einbahnstraßenverzweigungsabschnitte aufweist,
kann eine Fahrtrichtung in geeigneter Weise bestimmt werden, ohne
durch die gebogenen Abschnitte der Verzweigungsstraßenabschnitte
beeinflusst zu werden.
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Ferner
angenommen, dass eine Zufahrts- oder eine Ausfahrtstraße eine
Landstraße
oder eine Straße
geringerer Ordnung ist. In diesem Fall kann die Straße mehrere
gekrümmte
Abschnitte aufweisen, so dass ein 500 m von dem Verbindungspunkt zu
dem Kreisverkehr entfernter Punkt in einer Richtung liegen kann,
die sich von einer Richtung unterscheidet, in welcher die Zufahrtsstraße auf den
Kreisverkehr führt.
Dies kann eine Richtungsführung
zur Folge haben, die nicht mit der tatsächlichen Wahrnehmung oder dem
Gefühl
des Benutzers übereinstimmt,
wenn eine Fahrtrichtung durch das obige Berechnungsverfahren unter
Verwendung der 500 m von den Verbindungspunkten zu dem Kreisverkehr entfernten
Punkte bestimmt wird.
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Folglich
wird bei dieser Ausführungsform
anstelle eines 500 m von dem Verbindungspunkt entfernten Punkts
ein Straßenabschnitt
auf der Zufahrts- oder auf der Ausfahrtstraße verwendet, der eine Länge von
20 m ab dem Verbindungspunkt aufweist, verlängert. Ein Winkel, der durch
die verlängerten
Linien (oder virtuellen Linien) bezüglich der Zufahrts- und der
Ausfahrtstraße
gebildet wird, wird zur Bestimmung einer Fahrtrichtung verwendet.
Hierdurch kann die Richtungsführung
in Übereinstimmung
mit der Wahrnehmung oder dem Gefühl
des Benutzers gebracht werden.
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(Weitere Beispiele)
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12 zeigt
ein weiteres Beispiel dieser Ausführungsform. Bei diesem Beispiel
wird ein einen vorgegebenen Abstand (z.B. 500 oder 1000 m) von dem
Verbindungspunkt zu dem Kreisverkehr entfernter vorgegebener Punkt
bezüglich
einer Zufahrtsstraße
und einer Ausfahrtsstraße
eingestuft, ein Straßenabschnitt
mit einer bestimmten Länge
von dem vorgegebenen Punkt zu dem Verbindungspunkt bestimmt, der
bestimmte Straßenabschnitt
zu einer Innenseite des Kreisverkehrs verlängert, ein Winkel aus den verlängerten
Straßenabschnitten
oder Linien (bezüglich
der Zufahrts- und der Ausfahrtstraße virtuell verlängerte Linien)
definiert und der Winkel zur Bestimmung einer Fahrtrichtung an dem
Kreisverkehr verwendet.
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(Weitere Ausgestaltungen)
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Die
zweite Ausführungsform
ist nicht auf die obige Beschreibung beschränkt und kann beispielsweise
gemäß der nachstehenden
Beschreibung ausgestaltet werden.
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Um
einen vorgegebenen Punkt bezüglich der
Zufahrts- und der
Ausfahrtstraße
um einen vorgegebenen Abstand von dem Verbindungspunkt zu dem Kreisverkehr
entfernt einzustufen, wird dieser vorgegebene Abstand als beispielsweise
500 m bestimmt. Der vorgegebene Abstand kann jedoch in Abhängigkeit
des Straßentyps
geändert
werden, z.B. 500 m für
eine Bundesstraße
oder Straße
höherer Ordnung
oder 200 m für
eine Landstraße
oder Straße geringerer
Ordnung.
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Wenn
in der 8 entweder die Zufahrtsstraße oder die Ausfahrtstraße eine
Bundesstraße
ist (d.h., es sind ein Aufwärts-
und ein Abwärtsstreckenabschnitt
in den Kartendaten definiert), werden ein Winkel α und eine
Fahrtrichtung gemäß folgender Beschreibung
bestimmt: bezüglich
der Bundesstraße wird
eine erste gerade verlängerte
Linie gezeichnet, indem sie sowohl (i) den Verbin dungspunkt zu dem Kreisverkehr
als auch (ii) einen 500 m von dem Verbindungspunkt entfernten Punkt
beinhaltet; bezüglich einer
Landstraße
oder einer Straße
geringerer Ordnung wird demgegenüber
eine zweite verlängerte
Linie gezeichnet, indem ein Bereich von 20 m von dem Verbindungspunkt
aus gesehen verwendet wird; und eine Fahrtrichtung wird auf der
Grundlage eines Winkels bestimmt, der durch die erste und die zweite
gerade verlängerte
Linie gebildet wird.
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Ein
500 m von dem Verbindungspunkt entfernter Punkt wird nicht immer
durch Zeichnen eines Kreises mit einem Radius von 500 m bestimmt,
der seinen Mittelpunkt an dem Verbindungspunkt aufweist. Alternativ
kann ein 500 m von dem Verbindungspunkt entfernter Punkt als Punkt
bestimmt werden, der 500 m entlang der Straße von dem Verbindungspunkt
entfernt gelegen ist.
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Ferner
kann eine Fahrtrichtung an dem Kreisverkehr über den Bildschirm 10a oder
den Lautsprecher 13 ausgegeben werden.
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Eine
individuelle Verarbeitung oder Ausführung, die bei der obigen Ausführungsform
beispielsweise mit Hilfe des Ablaufdiagramms beschrieben wurde,
kann als eine Einheit oder als eine Einrichtung in einem Programm
aufgebaut sein, das in dem ROM oder dergleichen gespeichert ist
und mit Hilfe der CPU oder dergleichen ausgeführt wird. Ferner kann die Einheit
ebenso als Firmware oder als Vorrichtung verwirklicht werden.
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Fachleute
werden ersichtlich sein, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weisen ausgestaltet
werden können,
ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, sowie er
in den beigefügten
Ansprüchen
dargelegt wird.
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Vorstehend
wurde ein Fahrzeugnavigationssystem offenbart.
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Bezüglich einer
mit einem Kreisverkehr auf einer Führungsroute verknüpften Verbindungsstraße ermittelt
ein Fahrzeugnavigationssystem 20 auf der Grundlage von
Straßenkartendaten
einen Dummy-Streckenabschnitt, der derart definiert wird, dass er
sich zu einer Innenseite des Kreisverkehrs hin erstreckt. Mit Hilfe
eines Winkels, den zwei Dummy-Streckenabschnitte bezüglich von
sowohl einer Zufahrtsstraße,
welche der Verbindungsstraße
entspricht, auf der sich das Fahrzeug dem Kreisverkehr nähert, als
auch einer Ausfahrtstraße,
welcher der Verbindungsstraße
entspricht, auf welcher das Fahrzeug den Kreisel verlassen wird,
bilden, wird eine Fahrtrichtung an dem Kreisverkehr berechnet. Auf der
Grundlage der berechneten Fahrtrichtung werden dann, wenn sich das
Fahrzeug dem Kreisverkehr nähert,
Führungsinformationen
an dem Kreisverkehr ausgegeben.