DE20122580U1

DE20122580U1 - Navigationssystem unter Verwendung eines Drahtlos-Kommunikationsnetzwerks

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Publication number: DE20122580U1
Application number: DE20122580U
Authority: DE
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1969-11-21
Filing date: 2001-08-18
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2011-08-19

Abstract

Navigationssystem, das umfasst:
ein Informations-Center, das eine Karten-Datenbank enthält, zum Empfangen von Informationen über eine aktuelle Position eines Fahrzeugs und ein Ziel, Bestimmen einer optimalen Route zwischen der aktuellen Position und dem Ziel unter Verwendung von Kartendaten in der Karten-Datenbank und Erzeugen von Routenführungsdaten, um das Fahrzeug zu wenigstens einem Knotenpunkt auf der optimalen Route zu führen;
ein Navigations-Endgerät im Inneren des Fahrzeugs, das ein Mobil-Endgerät zum Herstellen einer Drahtlosverbindung mit einem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk und ein ITS (Intelligent Transportation System)-Endgerät enthält, das von dem Mobil-Endgerät getrennt ist und eine GPS (Global Positioning System)-Vorrichtung zum Berechnen der aktuellen Position des Fahrzeugs aufweist, wobei das Navigations-Endgerät die Position des Fahrzeugs zu dem Informations-Center sendet, die Routenführungsdaten vom Informations-Center empfängt, eine Hinweismitteilung bezüglich des wenigstens einen Knotenpunktes unter Verwendung der Routenführungsdaten bestimmt und die Hinweismitteilung ausgibt, bevor das Fahrzeug den Knotenpunkt passiert; und
ein Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk zum Verbinden des Informations-Centers über das...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Navigationssystem und insbesondere ein Navigationssystem unter Verwendung eines Drahtlos-Kommunikationsnetzwerks.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Ein typisches Navigationssystem zeigt die aktuelle Position eines sich bewegenden Objektes auf einer Karte, die auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, auf Basis von Informationen an, die von dem GPS (Global Positioning System) empfangen werden. Das Navigationssystem stellt Informationen bereit, die zum Fahren erforderlich sind, so beispielsweise die Fahrtrichtung des sich bewegenden Objektes, die Entfernung zu einem Ziel, die Geschwindigkeit des sich bewegenden Objektes, eine Route, die von einem Fahrer vor der Abfahrt festgelegt wurde, sowie eine optimale Route zu dem Ziel. Das Navigationssystem bzw. die GPS-Vorrichtung ist an einem sich bewegenden Objekt, wie beispielsweise einem Schiff, einem Flugzeug oder einem Fahrzeug, angebracht, um die Positions-, Geschwindigkeits- und Routeninformationen des sich bewegenden Objektes zu erfassen. Das heißt, das Navigationssystem berechnet die Position eines sich bewegenden Objektes entsprechend Signalen, die eine 3-D-Koordinaten-Position (Breite, Länge und Höhe) anzeigen und von GPS-Satelliten empfangen werden, und zeigt dem Fahrer die aktuelle Position sichtbar oder hörbar an.
1 stellt eine typische Konfiguration eines Navigationssystems dar. Die folgende Beschreibung steht im Kontext eines mit einem Navigationssystem ausgestatteten Fahrzeugs.
Wie unter Bezugnahme auf 1 zu sehen ist, empfängt ein GPS-Empfänger 12 Signale von einer Vielzahl von GPS-Satelliten über eine Antenne (nicht dargestellt). Ein Gyro-Sensor 14 und ein Geschwindigkeits-Sensor 16 bilden eine Erfassungseinheit, die den Fahrtwinkel und die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs erfassen. Ein Kartendaten-Speicher 18 speichert Kartendaten und andere zusätzliche Informationen. Der Kartendaten-Speicher 18 ist normalerweise eine CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory).
Eine Steuereinheit 10 führt Gesamtsteuerung des Navigationssystems durch. So berechnet die Steuereinheit 10 beispielsweise die aktuelle Pseudoposition (pseudo-position) des Fahrzeugs auf Basis von Informationen über den Fahrtwinkel und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die von der Erfassungseinheit empfangen werden, und wählt die von dem GPS-Empfänger 12 empfangenen Koordinaten der aktuellen Pseudoposition oder die Koordinaten der berechneten Pseudoposition aus. Wenn ein Akkumulationsfehler der Erfassungseinheit gering ist, wird die berechnete Pseudoposition ausgewählt, und wenn der Akkumulationsfehler groß ist, wird der Akkumulationsfehler mit dem von dem GPS-Empfänger 12 empfangenen Wert kompensiert. Neben der aktuellen Fahrzeugposition berechnet die Steuereinheit 10 die Geschwindigkeit und die Richtung des Fahrzeugs. Auf Basis der Fahrtinformationen liest die Steuereinheit 10 die Kartendaten der Umgebung aus dem Kartendaten-Speicher 18 und zeigt sie auf einer Anzeige 26 an, wobei sie sie gleichzeitig über einen Lautsprecher ausgibt. Die Steuereinheit 10 stellt des Weiteren eine optimale Route bereit, die zu einem Ziel führt. Ein ROM 20 speichert ein Betriebsprogramm für die Steuereinheit 10, und ein RAM (Random Access Memory) 22 speichert temporär Daten, die während des Betriebs des Navigationssystems verarbeitet werden. Ein Grafikprozessor 24 verarbeitet die Fahrtinformationen zu Grafikdaten, die der Fahrer sieht. Die Anzeige 26 zeigt die Grafikdaten an. Die Anzeige 26 kann eine CRT (Kathodenstrahlröhre) oder ein LCD (Liquid Crystal Display) sein. Ein Sprachprozessor 28 verarbeitet die Fahrtinformationen zu Sprachdaten, die der Fahrer hört. Der Lautsprecher 30 gibt die Sprachdaten aus. Der Grafikprozessor 24 und der Sprachprozessor 28 verarbeiten aus dem Kartendaten-Speicher 18 gelesene Kartendaten sowie Grafikdaten, die veränderliche Zustände darstellen, während des Betriebs zu Grafikdaten bzw. Sprachdaten.
Das so aufgebaute Navigationssystem ist als eine separate Vorrichtung an einem sich bewegenden Objekt, wie beispielsweise einem Fahrzeug, angebracht, um dem Fahrer Dienste, wie beispielsweise Routenführung, anzubieten. Dieses Navigationssystem weist jedoch Beschränkungen hinsichtlich der Bereitstellung von Routenführung auf, die auf sich ändernde Echtzeit-Verkehrsbedingung und dynamische Straßenbedingungen reagieren. Dabei können Informationen über sich ändernde Echtzeit-Verkehrsbedingungen über ein Mobil-Endgerät, wie beispielsweise ein Mobiltelefon, ohne Einsatz eines separat bereitgestellten Navigationssystems bezogen werden.
2 stellt einen herkömmlichen Navigationsdienst dar, der über ein Mobil-Endgerät bereitgestellt wird, d.h. über ein Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk.
Wie unter Bezugnahme auf 2 zu sehen ist, kann der Benutzer Verkehrsinformationen optisch über eine Anzeige oder akustisch über einen Lautsprecher in dem Mobil-Endgerät beziehen. Die Verkehrsinformationen stellen jedoch reine Verkehrsinformationen über eine bestimmte Straße dar und führen den Benutzer nicht auf eine sichere und geeignete Route, die Staustrecken umgeht.
Ein Routenführungsplan kann mit einem Mobil-Endgerät, das mit einem Navigationssystem ausgestattet ist, ermittelt werden. Die Routenführung erfordert einen Speicher mit großer Kapazität in dem Mobil-Endgerät, da sie von einer Karten-Datenbank abhängig ist. So ist beispielsweise ein Speicher von 30 bis 200MB erforderlich, um eine Datenbank mit den Kartendaten aller Gebiete von Korea aufzubauen, obwohl sich die Speicheranforderungen je nach digitalen Karten-Datenbanken unterscheiden.
Die Anbringung des Speichers mit großer Kapazität an dem mobilen Endgerät läuft jedoch dem Trend zur Miniaturisierung entgegen und erhöht die Kosten. Des Weiteren erschwert es der Einsatz eines festen Speichers für eine Karten-Datenbank, wie beispielsweise einer CD-ROM, eines Flash-Speichers, eines Mask-ROM oder einer Festplatte, die Karten-Datenbank in Anpassung an Änderungen der Straßenbedingungen oder Verkehrsregelungen zu ändern und Routenführung mit Informationen mit Echtzeit-Verkehrsbedingungen bereitzustellen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Navigationssystem zu schaffen, mit dem ein bewegliches Objekt über ein Mobil-Endgerät auf eine optimale Route geführt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Navigationssystem zu schaffen, mit dem ein bewegliches Objekt über ein kompaktes Mobil-Endgerät auf eine optimale Route geführt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Navigationssystem zu schaffen, mit dem ein bewegliches Objekt über ein kostengünstiges Mobil-Endgerät auf eine optimale Route geführt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Navigationssystem zu schaffen, mit dem ein bewegliches Objekt über ein Mobil-Endgerät auf eine optimale Route geführt wird, die genau auf aktualisierten Kartendaten beruht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Navigationssystem zu schaffen, mit dem ein bewegliches Objekt über ein Mobil-Endgerät auf eine optimale Route geführt wird, die auf Echtzeit-Verkehrsinformationen basiert.
Die obenstehenden und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden erfüllt, indem ein Navigationssystem unter Verwendung eines Drahtlos-Kommunikationsnetzwerks und ein Routenführungsverfahren desselben geschaffen werden. In dem Navigationssystem verfügt ein Informations-Center über eine Karten-Datenbank, empfängt Informationen über die aktuelle Fahrzeugposition und ein Ziel von einem Navigations-Endgerät, sucht eine optimale Route zwischen der aktuellen Position und dem Ziel unter Bezugnahme auf Kartendaten in der Karten-Datenbank und erzeugt Routenführungsdaten, um das Fahrzeug zu wenigstens einem Knoten-Punkt auf der optimalen Route zu führen. Das Navigations-Endgerät im Inneren des Fahrzeugs berechnet die aktuelle Position des Fahrzeugs, sendet die Informationen über die aktuelle Position des Fahrzeugs zu dem Informations-Center, empfängt die Routenführungsdaten und gibt eine Hinweismitteilung über den Knoten-Punkt durch Sprache in einem vorgegebenen Zeitraum aus, bevor das Fahrzeug den Knoten-Punkt passiert. Das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk verbindet das Informations-Center drahtlos mit dem Navigations-Endgerät.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obenstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich, wobei:
1 eine typische Konfiguration eines Navigationssystems darstellt;
2 einen herkömmlichen Navigationsdienst darstellt, der über ein Mobil-Endgerät bereitgestellt wird;
3 ein Beispiel von Navigationsinformationen darstellt, die über ein Mobil-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung angeboten werden;
4 eine schematische Ansicht eines Navigationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine Ausführung des Navigationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 eine weitere Ausführung des Navigationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 eine schematische Ansicht des Informations-Centers gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
8 ein detailliertes Blockschaltbild eines ITS-Endgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
9 ein detailliertes Blockschaltbild der in 6 dargestellten TFT-LCD-Einheit ist;
10 ein Funktions-Blockschaltbild des Informations-Centers ist, das eine Routenführungsfunktion bereitstellt;
11 ein Funktions-Blockschaltbild des Mobil-Endgerätes und des ITS-Endgerätes für Routenführung ist;
12 ein Routenführungsverfahren in dem Navigationssystem darstellt;
13 die Struktur von Routenführungs-Anforderungsdaten darstellt, die von dem Navigations-Endgerät über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk zu dem Informations-Center gesendet werden;
14 die Struktur von Routenführungsdaten darstellt;
15 ein Verfahren zum Erzeugen von Routenführungsdaten darstellt;
16 eine weitere Ausführung des Verfahrens zum Erzeugen von Routenführungsdaten darstellt;
17 ein Routenführungsdaten-Gittersystem gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
18 Karten-Nachführung darstellt, mit der während der Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung festgestellt wird, ob ein Fahrzeug von der Route abgewichen ist;
19 einen Satz von Beispielen von Kreuzungsbildern darstellt, die zur Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
20 Beispiele für Sprachdaten darstellt, die zur Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
21 ein Beispiel für Routenführung in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
22 Menüs darstellt, die zur Routenführung in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung angezeigt werden;
23 eine Anfangsanzeige für einen Navigationsmodus in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
24 eine Zieleinstellungsmenü-Anzeige zur Routenführung in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
25 Anzeigen darstellt, die bereitgestellt werden, um ein Ziel in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung einzustellen;
26 Anzeigen darstellt, die zur Routensuche in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden;
27 eine Hinweisanzeige zur Routenführung in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
28 Anzeigen darstellt, die in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, wenn ein Führungs-Startmenüelement nach der Routensuche ausgewählt wird;
29 Anzeigen darstellt, die in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, wenn eine Routenführung während der Fahrt erfolgt;
30 Anzeigen darstellt, die in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, wenn das Fahrzeug von der Route abweicht; und
31 Anzeigen darstellt, die in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, wenn Verkehrsinformationen verändert werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden bekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht ausführlich beschrieben, da dadurch die Erfindung durch unnötige Details unklar würde.
Ein Navigationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Navigationsfunktion auf Basis von Echtzeit-Verkehr über ein Mobil-Endgerät ohne einen separat bereitgestellten Speicher mit großer Kapazität implementiert wird, indem die Daten, die wenigstens für Routenführung erforderlich sind, über ein Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk empfangen werden. Die Fahrzeug-Nachführung wird auf Basis der wenigstens für Routenführung erforderlichen Daten durchgeführt, und die Routenführung wird einem Benutzer optisch und/oder akustisch vermittelt. Komponenten eines Navigations-Endgerätes, die von mehreren Benutzern genutzt werden können, sind in einem Informations-Center stationiert, das Informationen bereitstellt, die zur Routenführung erforderlich sind, um die Kosten für Endgeräte zu verringern. Des Weiteren ist das Informations-Center so konfiguriert, dass es von mehreren Benutzern gleichzeitig genutzt werden kann, wodurch eine Kostenbelastung eines einzelnen Benutzers auf ein Minimum verringert wird. Dadurch werden Navigationssysteme größere Verbreitung finden. Es folgt eine Beschreibung einer effektiven Trennung zwischen Komponenten, die in einem Endgerät installiert werden, und Komponenten, die in ein Informations-Center verlegt werden. Des Weiteren wird ein effektives Kommunikationsverfahren zwischen dem Endgerät und dem Informations-Center dargestellt, durch das die Anzahl von Verbindungen und die Verbindungszeit auf ein Minimum verringert werden.
3 stellt ein Beispiel von Navigationsinformationen dar, die über ein Mobil-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden.
Wie unter Bezugnahme auf 3 zu sehen ist, wird die kürzeste Route zu einem Ziel ohne Stau optisch oder akustisch über das Mobil-Endgerät angeboten. Der Abstand zum Ziel ("zu fahrende Strecke: ungefähr 17,5 km") und die erwartete Zeit ("Fahrzeit: ungefähr 25 min") werden auf einer Anzeige (z.B. LCD) des Mobil-Endgerätes angezeigt. Die kürzeste Route ohne Stau wird ebenfalls optisch als "Kreuzung von Pasadena Avenue und Walnut Street + Rechtsabbiege-Bild + 500 m" und akustisch als "nach 500 m rechts abbiegen" angegeben.
4 ist eine schematische Ansicht eines Navigationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Navigationssystem stellt einen Navigationsdienst über ein Mobil-Endgerät so bereit, wie dies in 3 dargestellt ist.
Das Navigationssystem besteht, wie unter Bezugnahme auf 4 zu sehen ist, aus einem Informations-Center 100, einem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200, einem Mobil-Endgerät 300 und einem ITS (Intelligent Transportation System)-Endgerät 400.
Das Informations-Center 100 speichert Kartendaten und Echtzeit-Verkehrsinformationen. Wenn eine Navigationsfunktion von dem Mobil-Endgerät 300 angefordert wird, erzeugt das Informations-Center 100 entsprechende Navigationsinformationen auf Basis der Kartendaten und von Echtzeit-Verkehrsinformationen und stellt die Navigationsinformationen dem Mobil-Endgerät 300 über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zur Verfügung. Wenn beispielsweise das Mobil-Endgerät 300 eine optimale Route anfordert, die zu einem Ziel führt, erzeugt das Informations-Center 100 Informationen über die optimale Route, indem es auf die Kartendaten und Echtzeit-Verkehrsinformationen Bezug nimmt.
Das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 bildet die Schnittstelle zwischen dem Informations-Center 100 und dem Mobil-Endgerät 300. Ein PCS (Personal Communication System)-System oder ein digitales zellulares System auf Basis von IS-95A, 95B oder 95C kann als das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 eingesetzt werden. Ein CDMA (Code Division Multiple Access)-System, wie beispielsweise IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000) oder UMTS (Universal Mobile Telecommunication Systems), kann ebenfalls als das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 verwendet werden.
Das Mobil-Endgerät 300 arbeitet in einem Navigationsmodus gemäß der vorliegenden Erfindung sowie in einem typischen Sprachverbindungsmodus. In dem Navigationsmodus ist das Mobil-Endgerät 300 mit dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 verbunden, empfängt Navigationsinformationen von dem Informations-Center 100 und stellt die Navigationsinformationen dem Benutzer im Zusammenwirken mit dem ITS-Endgerät 400 bereit.
In dem Navigationsmodus stellt der Benutzer die aktuelle Position seines Fahrzeugs und ein Ziel in dem Mobil-Endgerät 300 ein, fordert Führung zu einer optimalen Route bei dem Informations-Center 100 an und empfängt Informationen über die optimale Route von den Informations-Center 100. Dabei kann der Benutzer das Ziel anhand des Namens einer Einrichtung, einer Ortskategorie, eines Verwaltungsbezirks, einer Telefonnummer und einer 2-D-Koordinate (Breite und Länge) durch Sprache oder mit Zeichen eingeben. Der Benutzer kann auch Verkehrsinformationen (z.B. Informationen über das vor ihm liegende Gebiet, Stadtzentren, Autobahnen, Schnellstraßen, vermerkte Wegpunke usw.) empfangen. Zusätzlich kann der Benutzer nach Einrichtungen in der Umgebung, wie beispielsweise Tankstellen, Werkstätten, Banken, Kliniken, Geschäften, Unterkünften, Sehenswürdigkeiten, Restaurants, Kaffees und Kinos/Theater suchen und Informationen bezüglich des täglichen Lebens empfangen, so beispielsweise Nachrichten, Wettervorhersagen, Fernsehprogramme, Filme, Stücke, Vorstellungen, Horoskope und humoristische Tipps.
Wenn der Benutzer die aktuelle Fahrzeugposition und ein geplantes Ziel einstellt und in dem Navigationsmodus eine optimale Route anfordert, werden die eingestellten Informationen über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Informations-Center 100 gesendet. Das Informations-Center 100 berechnet eine optimale Route zu dem Ziel auf Basis der internen Kartendaten und von Echtzeit-Verkehrsinformationen und führt das Mobil-Endgerät 300 über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 auf die optimale Route. Beim Empfang der Informationen über die optimale Route stellt das Mobil-Endgerät 300 diese dem Benutzer, wie in 3 dargestellt, zusammen mit dem ITS-Endgerät 400 optisch und/oder akustisch bereit. Die Informationen über die optimale Route werden grafisch auf der Anzeige des Mobil-Endgerätes 300 angezeigt und über den Lautsprecher des Mobil-Endgerätes 300, den Lautsprecher des ITS-Endgerätes 400 oder beide akustisch ausgegeben. Die Informationen über die optimale Route enthalten Richtung (geführte Richtung), Führungs-Wegpunkte und zurückzulegende Strecke.
In 4 ist zu sehen, dass das Mobil-Endgerät 300 und das ITS-Endgerät 400 in ein Endgerät integriert werden können, um die Navigationsfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung zu implementieren. Unter Berücksichtigung der Kompatibilität mit anderen vorhandenen Endgeräten wird jedoch das Mobil-Endgerät 300 vorzugsweise von dem ITS-Endgerät 400 getrennt. Das ITS-Endgerät 400 kann mit dem Mobil-Endgerät 300 und einem TFT-LCD (Dünnfilmtransistor-LCD)-Einheit 40 verbunden werden, wie dies in 5 und 6 dargestellt ist.
5 stellt eine Ausführung des Navigationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Unter Bezugnahme auf 5 ist zu sehen, dass das Navigationssystem das Informations-Center 100, das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200, das Mobil-Endgerät 300 und das ITS-Endgerät 400 enthält. Das Mobil-Endgerät 300 kann in einer Halterung 30 in einem Fahrzeug aufgenommen werden. Das Mobil-Endgerät 300 ist mit dem ITS-Endgerät 400 verbunden. Das ITS-Endgerät 400 ist mit dem Informations-Center 100 über das Mobil-Endgerät 300 und das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 verbunden, um einen Navigationsdienst zu empfangen. Das ITS-Endgerät 400 arbeitet mit dem Mobil-Endgerät 300 zusammen, um dem Benutzer Navigationsinformationen bereitzustellen, die von dem Informations-Center 100 empfangen werden. Die Navigationsinformationen enthalten Routen-Führungsinformationen, Verkehrsinformationen und geografische Informationen, wie beispielsweise in der Nähe befindliche Einrichtungen. Eine ausführliche Beschreibung des ITS-Endgerätes folgt später unter Bezugnahme auf 8.
6 stellt eine weitere Ausführung des Navigationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Wie unter Bezugnahme auf 6 zu sehen ist, enthält das Navigationssystem das Informations-Center 100, das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200, das Mobil-Endgerät 300 und das ITS-Endgerät 400 wie das in 5 dargestellte Navigationssystem, wobei jedoch das ITS-Endgerät 400 mit dem TFT-LCD 40 ausgestattet ist. Die TFT-LCD-Einheit 40 wird weiter unten unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
Die in 5 und 6 dargestellten Navigationssysteme können als "Basis-Navigationssystem" und "Premium-Navigationssystem" bezeichnet werden, da die TFT-LCD-Einheit 40 recht teuer ist.
7 ist eine schematische Ansicht des Informations-Centers 100.
Wie in 7 zu sehen ist, enthält das Informations-Center 100 einen Computer 110, einen Verkehrsinformations-Server 120, einen Routenberechnungs-Server 130, einen Netzwerk-Server 140, einen Kartendaten-Speicher 112 und einen Echtzeit-Verkehrsinformations-Speicher 122. Der Computer 110 setzt Kartendaten entsprechend im Vor aus geprüfter Straßen- und Verkehrsbedingungen (z.B. landesweites Straßennetz und Verkehrsregelungen) zusammen. Der Kartendaten-Speicher (oder Karten-Datenbank) 112 speichert die Kartendaten. Der Verkehrsinformations-Server 120 erzeugt Echtzeit-Verkehrsinformationen für die Eingabe von Verkehrsdaten, die von Verkehrsinformations-Erfassungssensoren erfasst werden, und speichert die Echtzeit-Verkehrsinformationen in dem Echtzeit-Verkehrsinformations-Speicher 122. Die Echtzeit-Verkehrsinformationen werden von den Verkehrsinformations-Erfassungssensoren gesammelt, die an Straßen installiert sind. So erfassen die Verkehrsinformations-Erfassungssensoren beispielsweise die Geschwindigkeit von Fahrzeugen auf den Straßen periodisch und führen die erfassten Geschwindigkeiten dem Verkehrsinformations-Server 120 zu. Dann erzeugt der Verkehrsinformations-Server 120 Verkehrsinformationen, die Verkehrsbedingungen darstellen, in Echtzeit. Der Routenberechnungs-Server 130 berechnet eine optimale Route anhand der aktuellen Fahrzeugposition zu einem Ziel auf Basis der Kartendaten und der Echtzeit-Verkehrsinformationen, die in dem Kartendaten-Speicher 112 und dem Echtzeit-Verkehrsinformations-Speicher 122 gespeichert sind, wenn der Netzwerk-Server 140 Daten anfordert, und erzeugt Informationen, die erforderlich sind, um das Fahrzeug auf die optimale Route zu führen. Der Netzwerk-Server 140 verbindet das Informations-Center 100 mit dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200.
Das Informations-Center 100 speichert, wie oben beschrieben, die Karten-Daten und die Echtzeit-Verkehrsinformationen, erzeugt Informationen über eine optimale Route zwischen der aktuellen Position und dem Ziel für das Mobil-Endgerät auf Basis von Karten-Daten und Echtzeit-Verkehrsinformationen und sendet die Informationen über die optimale Route zu dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200.
Das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 stellt dem Informations-Center 100 Informationen über die aktuelle Position und das Ziel des Fahrzeugs bereit, die von dem Mobil-Endgerät 300 empfangen werden. Bei Anforderung zum Herunterladen von dem Mobil-Endgerät 300 sendet das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 die Informationen über die optimale Route zu dem Mobil-Endgerät 300. Dieses Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 kann mit einem vorhandenen digitalen zellularen System oder einem PCS-System aufgebaut werden. Des Weiteren kann ein IMT-2000-System als das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 verwendet werden.
8 stellt die Struktur des ITS-Endgerätes 400 dar.
Das ITS-Endgerät 400 enthält, wie in 8 zu sehen ist, einen Prozessor 410, eine Spannungsquelle 412, einen Gyro-Sensor 414, einen Geschwindigkeits-Sensor 416, eine GPS-Antenne 418, eine GPS-Engine 420, einen Sprachmitteilungs-IC (Integrated Circuit) 422, einen Lautsprecher 424, eine Freisprecheinheit 426, ein Mikrofon (Mic) 428 und einen Notfall-Prozessor 430.
Die Spannungsquelle 412 empfängt eine Spannung von dem Fahrzeug und führt sie allen Komponenten des ITS-Endgerätes 400 zu. Die Spannungsquelle 412 hat einen Ladekreis (nicht dargestellt) und lädt, von dem Prozessor 410 gesteuert, eine Batterie (nicht dargestellt) in dem Mobil-Endgerät 300. Ein vorhandener Ladekreis kann als der Ladekreis verwendet werden.
Der Gyro-Sensor 414 erfasst den Fahrtwinkel des Fahrzeugs. Der Geschwindigkeits-Sensor 416 erfasst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die GPS-Antenne 418 empfängt Signale von GPS-Satelliten. Die GPS-Engine 420 berechnet die aktuellen Pseudopositionskoordinaten des Fahrzeugs aus den empfangenen Signalen. Der Prozessor 410 berechnet die aktuelle Pseudoposition des Fahrzeugs auf Basis des Fahrtwinkels und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die von den Sensoren 414 und 416 empfangen werden und wählt diese berechnete Pseudoposition oder die Pseudopositionskoordinaten, die von der GPS-Engine 420 empfangen werden, aus. Wenn ein Akkumulationsfehler der Sensoren 414 und 416 gering ist, wählt der Prozessor 410 seine berechnete Pseudoposition aus. Wenn der Akkumulationsfehler groß ist, kompensiert er den Akkumulationsfehler mit dem von der GPS-Engine 420 empfangenen Wert.
Der Sprachhinweis-IC 422 gibt navigationsbezogene Mitteilungen gemäß der vorliegenden Erfindung durch Sprache aus. Der IC 422 speichert in 20 dargestellte Sprachdaten und gibt Sprachdaten zur Führung auf der optimalen Route über den Lautsprecher 424 aus.
Der Lautsprecher 424 und das Mikrofon 428 sind die Schnittstelle zwischen dem ITS-Endgerät 400 und dem Mobil-Endgerät 300. Die Freisprecheinheit 426, die zwischen den Lautsprecher 424 und das Mikrofon 428 geschaltet ist, unterstützt den Benutzer des Mobil-Endgerätes 300 beim Freisprechen. Die Sprache des Benutzers wird über das Mikrofon 428 eingegeben. Über den Lautsprecher 424 wird die Sprache der Gegenseite in einem Sprachverbindungsmodus ausgegeben, und eine Routenführungs-Mitteilung, die von dem Sprachhinweis-IC 422 erzeugt wird, wird in einem Navigationsmodus ausgegeben.
Der Notfall-Prozessor 430 erzeugt in einem Notfall ein entsprechendes Signal. Der Notfall wird dann festgestellt, wenn der Benutzer einen bestimmten Knopf auf dem ITS-Endgerät 400 drückt, um den Notfall mitzuteilen. Das heißt, der Notfall-Prozessor 430 enthält den speziellen Knopf und gibt ein Signal aus, das den Notfall anzeigt, wenn der Benutzer den Knopf drückt.
Der Prozessor 410 führt gemäß der vorliegenden Erfindung Gesamtsteuerung der Funktion des ITS-Endgerätes 400 durch. Die Steuerfunktionen schließen die Berechnung der aktuellen Fahrzeugposition, Datenübertragung zwischen dem ITS-Endgerät 400 und dem Mobil-Endgerät 300, Steuerung der Freisprecheinheit 426, Laden des Mobil-Endgerätes 300 und Notfall-Verarbeitung ein. Der Prozessor 410 implementiert die obengenannten Steuerfunktionen und speichert erforderliche Steuerprogramme. Der Prozessor 410 verfügt des Weiteren über einen internen Speicher (nicht dargestellt) zum temporären Speichern von Daten, die während der Funktionen verarbeitet werden. Insbesondere speichert der Speicher, wie dies in 19 dargestellt ist, Bilddaten.
Der Prozessor 410 ist mit einem ersten Port (UART1: Universal Asynchronous Receiver and Transmitter 1) und einem zweiten Port (UART2) versehen. Der Prozessor 410 ist mit der GPS-Engine 420 über den UART1 und mit dem Mobil-Endgerät 300 über den UART2 verbunden. Das in 9 dargestellte TFT-LCD 40 kann auch über den UART2 mit dem Prozessor 410 verbunden sein. Das heißt, ein einpoliger Wechselschalter (SW) mit einem einzelnen Eingangsanschluss p und zwei Ausgangsanschlüssen T1 und T2 ist mit dem UART2 des Prozessors 410 verbunden. Bei einem Basis-Navigationssystem ohne die TFT-LCD-Einheit 40 an dem ITS-Endgerät 400 ist der Anschluss p des Schalters mit dem Anschluss T2 verbunden, der mit dem Mobil-Endgerät 300 verbunden ist. Andererseits ist bei einem Premium-Navigationssystem mit dem TFT-LCD 40 an dem ITS-Endgerät 400 der Anschluss P des Schalters mit dem UART1 einer CPU 440 der TFT-LCD-Einheit 40 über den Anschluss T1 verbunden, und der Anschluss T2 des Schalters ist mit dem UART2 der TFT-LCD-Einheit 40 und dem Mobil-Endgerät 300 verbunden.
9 ist ein detailliertes Blockschaltbild der in 6 dargestellten TFT-LCD-Einheit 40.
Die TFT-LCD-Einheit 40 enthält, wie unter Bezugnahme auf 9 zu sehen ist, die CPU 440, einen DRAM (Dynamic RAM) 442, einen Grafikprozessor 444, einen USB (Universal Serial Bus)-Anschluss 446, einen LCD-Ansteuer-IC 448, ein TFT-LCD 450, einen Mikrocomputer (μ-com) 452, ein SRAM (Static RAM) 454, einen SDRAM (Synchronous DRAM) 456, einen Boot-ROM 458, einen Flash-Speicher 460 und eine Spannungsquelle 462.
Der DRAM 442 ist ein Grafikspeicher zum Speichern der in dem Grafikprozessor 444 zu verarbeitenden Daten. Ein 8-Mbyte-SDRAM kann als der DRAM 442 verwendet werden. Der SRAM 454 speichert temporär durch die CPU 440 verarbeitete Daten. Der SDRAM 456 ist ein Hauptsystemspeicher für die CPU 440. Der Boot-ROM 458 speichert ein Boot-Programm, ein Betriebssystem (OS), Hardware-Treiber, Anwendungsprogramme, Fonts und Icons. Der Flash-Speicher 460 speichert Kartendaten und ein Programm zum Implementieren einer Navigationsfunktion. Der USB-Anschluss 446 ist ein Anschluss, über den Kartendaten und ein Navigationsprogramm von außen eingegeben werden. Dabei gehören zu externen Vorrichtungen ein Laptop-Computer mit einem USB-Anschluss oder ein Desktop-PC mit einem USB-Anschluss. Die Spannungsquelle 462 führt jeder Komponente der TFT-LCD-Einheit 40 Spannungen, so beispielsweise 9, 5, 3,3 und 1,8 V, zu. Das TFT-LCD 450 kann ein 5,8 Zoll breites TFT-LCD sein. Ein Touchscreen 451 ist an dem TFT-LCD 450 angebracht, um dem Benutzer zu ermöglichen, einen bestimmten Wegpunkt auf einer Karte auszuwählen. Der LCD-Ansteuer-IC 448 steuert Ansteuerung des TFT-LCD 450. Er steuert das TFT-LCD 450 in Reaktion auf ein RGB-Signal, das von dem Grafikprozessor 444 empfangen wird, und ein Composite-Videosignal, das über einen externen Videosignal-Anschluss V.AUX empfangen wird. Der Grafikprozessor 444 verarbeitet auf dem TFT-LCD 450 anzuzeigende grafische Bilder, d.h. ein RGB-Signal. Der Mikroprozessor 452 empfängt ein Signal von dem Touchscreen 451 und führt das empfangene Signal der CPU 440 zu. Die CPU 440 führt Gesamtsteuerung der TFT-LCD-Einheit 40 durch. Das heißt, die CPU 440 verarbeitet Eingangsdaten, grafische Bilder, ein Navigationsprogramm und Kartendaten. Die CPU 440 verfügt über einen Web-Browser.
Die so aufgebaute TFT-LCD-Einheit 40 ist an dem ITS-Endgerät 400 als grundlegende Komponente für ein Premium-Navigationssystem angebracht. Das Premium-Navigationssystem hat einen Flash-Speicher zum Speichern von Kartendaten und ein TFT-LCD zum Anzeigen der Kartendaten. Daher ermöglicht es das Premium-Navigationssystem dem Benutzer vorteilhafterweise, Karteninformationen zu sehen, auch wenn es recht teuer ist.
Das Navigationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung, das das Informations-Center 100, das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200, das Mobil-Endgerät 300 und das ITS-Endgerät 400 enthält, wie dies in 4 bis 9 dargestellt ist, bietet die in Tabelle 1 unten aufgeführten Funktionen an. Das heißt, der Benutzer kann die folgenden Informationen bei Verwendung des ITS-Endgerätes 400 gemäß der vorliegenden Erfindung nutzen.
(Tabelle 1)
Neben den typischen Navigationsfunktionen wie Routenführung und Verkehrsinformationen bietet das Navigationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich die Funktionen der Suche nach Einrichtungen in der Nähe, Alltagsinformationen, Erste Hilfe im Notfall und Freisprechbetrieb, wie dies in Tabelle 1 dargestellt ist.
Es folgt eine Beschreibung der Routenführung in dem Navigationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Routenführung wird unter Einsatz des Informations-Centers 100, des Drahtlos-Kommunikationsnetzwerks 200, des Mobil-Endgerätes 300 und des ITS-Endgerätes 400 ausgeführt, wie dies bereits beschrieben ist.
10 ist ein Blockschaltbild des Informations-Centers 100 für Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Informations-Center 100 enthält, wie unter Bezugnahme auf 10 zu sehen ist, einen Sender/Empfänger 1010, einen Format-Prozessor 1020, eine Routenberechnungseinrichtung 1030, eine Karten-Lese-/Schreib-Einrichtung 1040, eine Routenführungseinrichtung 1050, eine Karten-Anpassungseinrichtung 1060, eine Karten-Datenbank 1070 und eine Betriebseinheit 1080.
Der Sender/Empfänger 1010 wandelt ein Sendesignal vor dem Senden in ein Signal um, das für das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 geeignet ist, und empfängt ein Signal von dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200. Der Format-Prozessor 1020 wandelt Daten in ein zwischen dem Informations-Center 100 und dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 vorgegebenes Format um und interpretiert ein von dem Sender/Empfänger 1010 empfangenes Signal gemäß dem vorgegebenen Format. Die Routenberechnungseinrichtung 1030 berechnet eine optimale Route zwischen zwei gegebenen Punkten, d.h. zwischen der aktuellen Position und einem Ziel. Die Karten-Datenbank 1070 ist eine CD-ROM oder ein Speicher zum Speichern von Karten. Die Karten-Lese/Schreib-Einrichtung 1040 liest eine erforderliche Karte aus der Karten-Datenbank 1070 und schreibt die Karte in die Karten-Datenbank 1070. Die Karten-Lese/Schreib-Einrichtung 1040 aktualisiert die Karte in Echtzeit. Die Routenführungseinrichtung 1050 extrahiert Abbiegepunkte, Richtung und Bezugsinformationen entlang der von der Routenberechnungseinrichtung 1030 berechneten optimalen Route. Das heißt, die Routenführungseinrichtung 1050 extrahiert Daten, die für eine Routenführungseinrichtung 1050 (siehe 11) eines Navigations-Endgerätes erforderlich sind, das weiter unten beschrieben wird. Die Karten-Anpassungseinrichtung 1060 zeigt empfangene Koordinaten auf einer Karte an. Die Betriebseinheit 1080 ist ein Block, der das Informations-Center 100 betreibt und verwaltet.
Der Sender/Empfänger 1010 und der Format-Prozessor 1020 entsprechen dem in 7 dargestellten Netzwerk-Server 140, die Routenberechnungseinrichtung 1030, die Routenführungseinrichtung 1050 und die Karten-Anpassungseinrichtung 1060 entsprechen dem Routenberechnungs-Server 130, die Karten-Lese/Schreib-Einrichtung 1040 entspricht dem Computer 110 und die Karten-Datenbank 1070 entspricht dem Kartendaten-Speicher 112.
11 ist ein Blockschaltbild eines Navigations-Endgerätes, das in Kombination das Mobil-Endgerät 300 und das ITS-Endgerät 400 aufweist, zur Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung. Obwohl in 4 das Mobil-Endgerät 300 und das ITS-Endgerät 400 getrennt sind, können diese Endgeräte, wie bereits erwähnt, in ein einzelnes Endgerät integriert werden. Des Weiteren sind, angesichts der Zusammenarbeit zwischen dem Mobil-Endgerät 300 und dem ITS-Endgerät 400 für Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung unter dem Aspekt der Navigation diese in 11 in ein Endgerät integriert dargestellt. Der Klarheit der Beschreibung halber werden das Mobil-Endgerät 300 und das ITS-Endgerät 400 zusammen als ein Navigations-Endgerät bezeichnet.
Das Navigations-Endgerät enthält, wie unter Bezugnahme auf 11 zu sehen ist, eine Benutzer-Schnittstelle 1110, einen Daten-Sender/Empfänger 1120, eine Anzeige 1130, einen Format-Prozessor 1140, die Routenführungseinrichtung 1150, eine Karten-Anpassungseinrichtung 1160 und einen Sensor 1170.
Die Benutzerschnittstelle 1110 dient als ein Eingabeabschnitt, der eine Benutzeranforderung bezüglich des Einstellens eines Navigationsmodus, sowie des Einstellens eines Ausgangspunktes und eines Endpunktes in einem Navigationsmodus empfängt. Die Benutzerschnittstelle 1110 bildet die Schnittstelle des Benutzers zu dem Informations-Center 100. Die Anzeige 1130 stellt wie die Benutzerschnittstelle 1110 ebenfalls eine Schnittstelle des Benutzers zu dem Informations-Center 100 dar, da sie während der Navigationsfunktion eine Karte, ein Ziel und Routen anzeigt. Der Sender/Empfänger 1120 tauscht Signale mit dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 aus. Der Format-Prozessor 1140 wandelt Daten entsprechend dem vorgegebenen Format zwischen dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 und dem Informations-Center 100 um und interpretiert ein von dem Sender/Empfänger 1120 empfangenes Signal entsprechend dem vorgegebenen Format. Die Routenführungseinrichtung 1150, die der Routenführungseinrichtung 1050 in 10 entspricht, führt das Navigations-Endgerät auf eine Route und verarbeitet Routenführungsdaten. Der Sensor 1170 extrahiert Daten, die für die Fahrzeug-Nachführung erforderlich sind. Die Karten-Anpassungseinrichtung 1160 zeigt die verschiedenen Positionen des Fahrzeugs auf einer Karte an, indem sie die von dem In formations-Center 100 empfangenen Routenführungsdaten mit von dem Sensor 1170 empfangenen Positionsdaten vergleicht.
Die Benutzerschnittstelle 1110 entspricht einem Tastenfeld des Mobil-Endgerätes 300 oder dem Touchscreen in einem Premium-Navigationssystem. Die Anzeige 1130 entspricht der Anzeige des Mobil-Endgerätes oder dem TFT-LCD 450 des Premium-Navigationssystems. Der Sender/Empfänger 1120 entspricht dem Sender/Empfänger des Mobil-Endgerätes. Der Format-Prozessor 1140, die Routenführungseinrichtung 1150 und die Karten-Anpassungseinrichtung 1160 entsprechen dem in 8 dargestellten Prozessor 410. Der Sensor 1170 entspricht der GPS-Antenne 418, der GPS-Engine 420, dem Gyro-Sensor 414 und dem Geschwindigkeits-Sensor 416 in 8.
Das Navigations-Endgerät in dem Navigationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie oben beschrieben, mit der Benutzerschnittstelle 1110, dem Format-Prozessor 1140, der Routenführungseinrichtung 1150, der Karten-Anpassungseinrichtung 1160 und dem Sensor 1170 versehen, um den Benutzer auf Basis von von dem Informations-Center 100 empfangenen Informationen auf eine optimale Route zu führen.
Zur Routenführung in dem Navigationssystem wird eine Benutzeranforderung über das Navigations-Endgerät und das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Informations-Center 100 gesendet. Das Informations-Center 100 erkennt die Benutzeranforderung, erzeugt geeignete Daten und sendet sie über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Navigations-Endgerät. Dabei sendet das Navigations-Endgerät alle zugehörigen Informationen, die zum Anfordern von Routenführung erforderlich sind, wie beispielsweise ein Ziel, zu dem Informations-Center 100, und das Informations-Center 100 erzeugt benötigte Daten intern und sendet sie über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Navigations-Endgerät.
Die mit der Routenführung zusammenhängenden Informationen können über die Benutzerschnittstelle 1110 und die Anzeige 1130 angefordert werden. Die Routenführungs-Anforderungsinformationen werden in dem Format-Prozessor 1140 formatiert und über den Sender/Empfänger 1120 zu dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 gesendet.
Der Sender/Empfänger 1010 des Informations-Centers 100 empfängt die Routenführungs-Anforderungsinformationen, und der Format-Prozessor 1020 interpretiert die Rou tenführungs-Anforderungsinformationen. Die interpretierten Routenführungs-Informationen werden der Routenberechnungseinrichtung 1030 und der Routenführungseinrichtung 1050 zugeführt. Dann berechnet die Routenberechnungseinrichtung 1030 eine optimale Route auf Basis von Kartendaten von der Karten-Datenbank 1070 und der Karten-Lese/Schreib-Einrichtung 1040 und erfasst Daten, die für die Führung auf die berechnete optimale Route erforderlich sind, von der Karten-Anpassungseinrichtung 1060, der Karten-Lese/Schreib-Einrichtung 1040 und der Karten-Datenbank 1070. Die Routenführungsdaten werden in dem Format-Prozessor 1020 formatiert und über den Sender/Empfänger 1010 und das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Sender/Empfänger 1120 des Navigations-Endgerätes gesendet.
Die empfangenen Routenführungsdaten werden in dem Format-Prozessor 1140 des Navigations-Endgerätes interpretiert. Die Routenführungseinrichtung 1150 erzeugt Routenführungsdaten, wie beispielsweise eine Entfernung zu einem Führungs-Wegpunkt, Richtung, Einhalten der Route oder Abweichen von der Route, Fahrzeit und Fahrstrecke auf Basis der durch den Sensor 1170 und der Karten-Anpassungseinrichtung 1160 erfassten aktuellen Positionsdaten sowie der von dem Format-Prozessor 1140 empfangenen Routenführungsdaten und zeigt die erzeugten Daten auf der Anzeige 1130 an und gibt sie dem Benutzer gleichzeitig als Sprache aus. So kann der Benutzer das Ziel auf der geführten optimalen Route erreichen.
12 ist ein Flussdiagramm, das den Routen-Führungsvorgang in dem Navigationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Das Navigations-Endgerät sendet, wie unter Bezugnahme auf 12 zu sehen ist, in Schritt 1201 Informationen über die aktuelle Position und das Ziel des Fahrzeugs über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Informations-Center 100. Die aktuelle Position des Fahrzeugs wird als eine Breiten- und eine Längenkoordinate ausgedrückt, die durch die GPS-Engine des Navigations-Endgerätes berechnet werden, und das Ziel ist der Name einer Einrichtung oder eines Verwaltungsbezirks, der mittels Zeichen oder Sprache von dem Benutzer in das Navigations-Endgerät eingegeben wird. Die Zielinformationen können auch eine Ortskategorie oder eine Telefonnummer sein.
In Schritt 1202 erfasst das Informations-Center 100 die aktuelle Position und berechnet Routen auf Basis der Informationen über die aktuelle Position und das Ziel. Das Informa tions-Center 100 sucht nach einem geografischen Ort/ einer Einrichtung, die den empfangenen Informationen über die aktuelle Position entsprechen, in dem Kartendaten-Speicher 112 und drückt sie in einer Breiten- und einer Längenkoordinate aus. Eine optimale Route, die zu dem Ziel führt, wird auf Basis der empfangenen Informationen über die aktuelle Position und das Ziel berechnet, die von dem Kartendaten-Speicher 112 und dem Echtzeit-Verkehrsinformations-Speicher 122 empfangen werden. Die Informationen über die optimale Route werden zu Routenführungsdaten zusammengesetzt.
In Schritt 1203 sendet das Informations-Center 100 die Routenführungsdaten über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Navigations-Endgerät. Die Routenführungsdaten können beispielsweise bis zu 200 Kbytes ausmachen. Das Navigations-Endgerät lädt die Routenführungsdaten in Schritt 1204 herunter. Die heruntergeladenen Routenführungsdaten werden im RAM des Mobil-Endgerätes gespeichert.
In Schritt 1205 prüft das Navigations-Endgerät die gespeicherten Routenführungsdaten und die Position des Fahrzeugs, die von der GPS-Engine 420, dem Gyro-Sensor 414 und dem Geschwindigkeits-Sensor 416 verfolgt wird, in jeder vorgegebenen Zeitperiode, zeigt eine Richtung, in der das Fahrzeug fahren soll, auf der Anzeige 1130 in 11 an und gibt, gesteuert von dem Sprachhinweis-IC 422 in 8, eine Hinweismitteilung aus.
Wenn das Fahrzeug während des Vorgangs in Schritt 1205 einen falschen Weg wählt, fordert das Navigations-Endgerät in Schritt 1207 neue Routenführungsdaten oder Aktualisierung von Verkehrsinformationen an. Das heißt, wenn in Schritt 1205 festgestellt wird, dass das Fahrzeug auf einem falschen Weg fährt, sendet das Navigations-Endgerät die geänderte Position des Fahrzeugs zu dem Informations-Center 100, um so neue Routenführungsdaten anzufordern.
Wenn das Fahrzeug das Ziel erreicht, wird die Routenführung in Schritt 1206 beendet.
Der oben beschriebene Routenführungsbetrieb gemäß der vorliegenden Erfindung kann in drei Stufen betrachtet werden: Grundbetrieb, Betrieb während des Fahrens und Betrieb des Informations-Centers.
1.) Grundbetrieb
Dieser Betrieb schließt die Schritte des Auswählens einer Navigationsfunktion in dem Navigations-Endgerät, des Verbindens des Navigations-Endgerätes mit dem Informations-Center 100, des Sendens der Daten über aktuelle Fahrzeugposition und Ziel zu dem Informations-Center 100, des Prüfens der empfangenen Dienstdaten in dem Informations-Center 100, des Berechnens einer optimalen Route und des Erzeugens von Routenführungsdaten in dem Informations-Center 100 sowie des Sendens der Routenführungsdaten von dem Informations-Center 100 zu dem Navigations-Endgerät ein.
2.) Betrieb beim Fahren
Die Routenführungsdaten werden in dem Speicher des Navigations-Endgerätes gespeichert. Das Navigations-Endgerät erzeugt die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs mit der GPS-Engine, dem Gyro-Sensor und dem Geschwindigkeits-Sensor. Das Navigations-Endgerät vergleicht die aktuelle Position mit den von dem Informations-Center 100 empfangenen Routenführungsdaten in Echtzeit und führt das Fahrzeug zu dem Ziel. Der Routenführungsbetrieb endet, wenn die aktuelle Position des Fahrzeugs dem Ziel entspricht.
Wenn ein Nachführungsfehler aufgrund des Unterschiedes zwischen den aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs beim Fahren und den aus den Routenführungsdaten, die von dem Informations-Center empfangen werden, hergeleiteten Positionsdaten erzeugt wird, wird das Navigations-Endgerät erneut mit dem Informations-Center 100 verbunden, wobei davon ausgegangen wird, dass das Fahrzeug einen falschen Weg gewählt hat, sendet die veränderten aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs und fordert neue Routenführungsdaten von dem Informations-Center 100 an.
3.) Betrieb des Informations-Centers
Beim Empfang der Daten von dem Navigations-Endgerät prüft das Informations-Center 100, ob der Benutzer des Navigations-Endgerätes registriert ist. Wenn der Benutzer authentifiziert wird, prüft das Informations-Center 100 die aktuelle Position und das Ziel des Fahrzeugs anhand der empfangenen Daten. Das Informations-Center 100 berechnet eine optimale Route anhand der aktuellen Position zu dem Ziel unter Bezugnahme auf die Karten-Datenbank und die Datenbank mit Echtzeit-Verkehrsinformationen und er zeugt Routenführungsdaten, um das Fahrzeug auf die optimale Route zu führen. Dann sendet das Informations-Center 100 die Routenführungsdaten zu dem Navigations-Endgerät.
13 stellt die Struktur von Routenführungs-Anforderungsdaten dar, die gemäß der vorliegenden Erfindung von dem Navigations-Endgerät über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Informations-Center 100 gesendet werden.
Der Format-Prozessor 1140 des Navigations-Endgerätes empfängt, wie unter Bezugnahme auf 13 zu sehen ist, Daten, die aus Header, Benutzerkennung (Identifizierung), Koordinaten der aktuellen Position, Versionsnummer, einem Endgeräte-Typ, Ziel-Einstelldaten, Funktions-Einstelldaten und Fehlerdaten bestehen, und formatiert die empfangenen Daten. Der Sender/Empfänger 1120 wandelt die formatierten Daten in ein Signal um, das zum Senden geeignet ist, und sendet das umgewandelte Sendesignal über die Antenne ANT. Das Sendesignal gelangt über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Informations-Center 100. Der Header zeigt an, dass es sich bei den Daten um eine Routenführungs-Anforderung handelt. Die Benutzerkennung ist eine Information, die verwendet wird, um einen Abonnenten als für einen Navigationsdienst registriert zu authentifizieren. Die Koordinaten der aktuellen Position werden in Breite und Länge ausgedrückt, die von der GPS-Vorrichtung in dem Navigations-Endgerät berechnet werden, und die Zieldaten werden von dem Benutzer durch Zeichen (Text) oder durch Sprache über das Navigations-Endgerät eingegeben. Der Endgeräte-Typ ist eine Information, die die Größe und den Typ einer Endgerät-Anzeige angibt, auf der die Routenführung angefordert wird und Routenführungsdaten angezeigt werden sollen.
14 stellt die Struktur von Routenführungsdaten gemäß der vorliegenden Erfindung da.
Die Routenführungsdaten bestehen, wie unter Bezugnahme auf 14 zu sehen ist, aus einem Header, Führungs-Punkten (Knoten-Punkten) und Form-Punkten. Die Führungs-Punkt-Informationen schließen den Namen einer Kreuzung, einen Straßen-Typ, einen Verbindungs-Typ, eine Richtung, die das Fahrzeug an der Kreuzung einschlagen soll, sowie eine X- und eine Y-Koordinate in einem Gitter ein. Der Name der Kreuzung beseht aus Textdaten, wie beispielsweise "die Kreuzung von Pasadena Avenue und Walnut Street". Der Straßentyp zeigt eine Straßenklasse, wie beispielsweise Autobahn, Schnellstraße oder Landstraße an. Der Verbindungstyp schließt Wendestelle, Kreisverkehr, Überführung, Unterführung, Brücke usw. ein. Die Richtungen des Fahrzeugs schließen ein, aus, links und rechts ein.
15 und 16 sind Ansichten, auf die Bezug genommen wird, um ein Verfahren zum Erzeugen von Routenführungsdaten gemäß der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.
Wie unter Bezugnahme auf 15 zu sehen ist, werden Routenführungsdaten aus zugehörigen Informationen über Verbindungen und Knoten auf einer optimalen Route zwischen einer aktuellen Position A und einem Ziel B zusammengesetzt.
Die zugehörigen Informationen über Verbindungen und in Knoten a' und a'' innerhalb eines bestimmten geografischen Bereiches, der einen Teil oder die Gesamtheit der optimalen Route zwischen der aktuellen Position A und dem Ziel B einschließt, werden, wie unter Bezugnahme auf 16 ersichtlich ist, als Routenführungsdaten erzeugt. Fall 1 stellt Routenführungsdaten dar, die Informationen über alle Verbindungen und Knoten in einem geografischen Bereich enthalten, der die gesamte optimale Route abdeckt, und Fall 2 stellt Routenführungsdaten dar, die Informationen über Verbindungen und Knoten in einem geografischen Bereich enthalten, der nur einen Teil der optimalen Route abdeckt.
17 stellt ein Routenführungsdaten-Gittersystem gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Gitter-Codes werden, wie unter Bezugnahme auf 17 zu sehen ist, Gitterbereichen zugeordnet, die jeweils durch vorgegebene Längen- und Breitenlinien in Gitter unterteilt sind. Die Gitter-Codes sind Abbildungseinheiten, da jede digitale Karte aus Kartendaten aufgebaut ist, die auf Gittern basieren. Ein Knoten-Punkt ist eine Straßenkreuzung, an der ein Benutzer geführt wird. Ein Form-Punkt ist ein Wegpunkt, der keine Straßenkreuzung bildet, sondern markiert ist, um die Linearität der Straße aufrechtzuerhalten. Die Form-Punkte beziehen sich auf alle Wegpunkte, die auf einer Karte eingezeichnet sind, um Linearität der Straße aufrechtzuerhalten. Die Linearität einer konkreten Straße ist aus den Koordinaten jedes Form-Punktes bekannt, die mit Breiten- und Längenkoordinaten verglichen werden, die von der GPS-Vorrichtung des Navigations-Endgerät erfasst wer den. Der Knoten-Punkt ist, mit anderen Worten, ein Form-Punkt, an dem sich zwei oder mehr lineare Straßen schneiden.
Ein Führungscode stellt Informationen dar, die zur Routenführung an einem Knoten-Punkt, d.h. einer Straßenkreuzung, erforderlich sind. Das heißt, der Führungscode stellt eine Aktion dar, die erforderlich ist, um die Fahrt des Fahrzeugs zu führen, so beispielsweise links, rechts, Wenden, Unterführung, Überführung, mit Ausnahme der geraden Fahrt. So kann der Führungscode beispielsweise Straßen-Code, Verbindungs-Code und Richtungs-Code enthalten. Der Straßen-Code zeigt Straßentyp (z.B. Autobahn, Schnellstraße, Landstraße, Einfahrt, normale Straße ...) an. Die Breiten- und Längenkoordinaten können als "Gitter-Code + Koordinaten im Gitter" ausgedrückt werden.
Die Breiten- und Längenkoordinaten des Gitter-Ursprungs können auch in einem Gitter-Code ausgedrückt werden. Die ausführliche Beschreibung desselben wird vermieden, da verschiedene Karten verschiedene Formate verwenden. Die Breiten- und Längenkoordinaten von Form-Punkten #1, #2 und #3 werden aus den bekannten Koordinaten des Gitter-Ursprungs und des höchsten Gitterpunktes erfasst. Die Breiten- und Längenkoordinaten können als Gitterkoordinaten ausgedrückt werden.
18 stellt das Karten-Nachführen dar, mit dem gemäß der vorliegenden Erfindung festgestellt wird, ob ein Fahrzeug von einer optimalen Route abweicht.
Wie unter Bezugnahme auf 18 zu sehen ist, gibt P die durch GPS erfasste aktuelle Position des Fahrzeugs an, und P' gibt die aktuelle Position des Fahrzeugs an eine Route angepasst an. L1 ist der Abstand zwischen Form-Punkt #1 und Form-Punkt #2, und L2 ist der Abstand zwischen Form-Punkt #2 und Form-Punkt #3, der ein Knoten-Punkt ist. D1 ist der Abstand von P zu einem Punkt auf der Linie L1 senkrecht zu P, und D2 ist der Abstand von P zu einem Punkt auf der Linie L2 senkrecht zu P. Dabei ist Routen-Nachführung der Prozess des Vergleichens von Routen auf Basis der mittels GPS erfassten aktuellen Position des Fahrzeugs mit einer Position, die unter Verwendung von "Gitter-Code + Form-Punkt" berechnet wird, um festzustellen, ob das Fahrzeug von der optimalen Route abweicht, und das Fahrzeug zur geeigneten Zeit unter Verwendung von Führungscodes auf die optimale Route zu führen.
Wenn D1 < D2 und D1 < GPS-Fehler, wird davon ausgegangen, dass die aktuelle Fahrzeugposition P' ist. Wenn D1 < D2 und D1 ≥ GPS-Fehler, wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug von der optimalen Route abgewichen ist. Wenn der Abstand zu dem nächsten Führungspunkt {L2 + (Abstand von Form-Punkt #2 zu P')} einen vorgegebenen Wert hat oder darunter liegt, wird Routenführung durchgeführt.
Immer, wenn neue Koordinaten von dem GPS-System empfangen werden, werden zwei Form-Punkte, zwischen denen die Linie zu den Koordinaten am kürzesten ist, bestimmt, der Abstand zwischen den Form-Punkten wird berechnet, und es wird kontinuierlich geprüft, ob der Abstand den GPS-Fehler (Schwellenwert) übersteigt. Wenn der Abstand kürzer ist als der GPS-Fehler, wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug die Route einhält. Wenn der Abstand jenseits des GPS-Fehlers liegt, wird eine neue aktuelle Position des Fahrzeugs zusammen mit den vorhandenen Zieldaten zu dem Informations-Center 100 gesendet, wobei davon ausgegangen wird, dass das Fahrzeug von der Route abweicht, und neue Routenführungsdaten werden heruntergeladen.
Wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug die Route einhält, wird der Abstand von der aktuellen Position zu dem nächsten Knoten-Punkt berechnet. Wenn der Abstand den vorgegebenen Wert hat oder darunter liegt, wird Routenführung entsprechend dem Führungs-Code des Knoten-Punktes durchgeführt. Die Routenführung wird dem Benutzer durch optische und akustische Mitteilungen entsprechend dem Führungs-Code bereitgestellt. So werden beispielsweise die Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit Hilfe von Richtungspfeilen, dem Namen einer Kreuzung und dem Abstand zu der Kreuzung auf der Anzeige des Endgerätes angezeigt, während gleichzeitig eine Sprachmeldung ausgegeben wird, so beispielsweise "nach xx Metern rechts abbiegen". Des Weiteren werden der Abstand zum Ziel und die erwartete Ankunftszeit angezeigt.
Wenn beispielsweise ein Fahrer von Seoul City Hall nach Busan City Hall in Korea fährt, ohne Autobahnen zu benutzen, können 8549 Form-Punkte markiert werden. Daher beträgt das Volumen von Routenführungsdaten, die zu senden sind, ungefähr 272 Kbits mal 8549 (Anzahl von Form-Punkten) × 4 (Bytes: X- und Y-Koordinaten und Führungscode) + 52 (Gitter) × 4 (Bytes: Gitter-Code) = 34404 Bytes ≈ 34 Kbytes ≈ 272 Kbits. Wenn er, um ein anderes Beispiel anzuführen, von Seoul City Hall nach Busan City Hall auf Autobahnen fährt, können weniger als 8549 Form-Punkte markiert werden, und so sind die erforderlichen Routenführungsdaten kleiner als 272 Kbits. Diese Daten werden von der Navigationskarte von Samsung Electronics (Korea) hergeleitet. Die Daten können in Abhängigkeit von dem Format und der verwendeten Version der digitalen Karte variieren. Senden der Routenführungsdaten für die optimale Route zwischen Seoul City Hall und Busan City Hall dauert bei dem existierenden PCS-System mit einer Datenrate von 14,4 Kbps 19 Sekunden (≈ 272 Kbits ÷ 14,4 Kbps), während es in IMT-2000 mit einer Anfangs-Dienstrate von 144 Kbps weniger als 2 Sekunden dauert.
19 stellt einen Satz von Beispielen für Kreuzungsbilder zur Verwendung bei der Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Der Satz von Kreuzungsbilddaten besteht, wie in 19 zu sehen ist, aus 39 Bildern. Es gibt beispielsweise Richtungsbilder, die anweisen, geradeaus zu fahren, rechts abzubiegen, links abzubiegen, zu wenden, in P-Form zu wenden, eine Überführung und eine Unterführung zu benutzen, Bilder für die Fahrtrichtung im Kreisverkehr, die die 12 Uhr-Richtung im Kreisverkehr, die 4 Uhr-Richtung im Kreisverkehr und eine Wende im Kreisverkehr darstellen, sowie andere Bilder, die Ausgangspunkte und Ziele darstellen. Diese Bilddaten sind in einem internen Speicher des Mobil-Endgerätes 300 oder in einem internen Speicher des Prozessors 410 in dem ITS-Endgerät 400 gespeichert und werden auf der Anzeige des Mobil-Endgerätes 300 bei Routenführung angezeigt.
20 stellt Beispiele für Sprachdaten dar, die bei Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
Die Sprachdaten können, wie unter Bezugnahme auf 20 zu sehen ist, durch den Sprachhinweis-IC 422 des ITS-Endgerätes 400 erzeugt werden. Die Sprachdaten schließen beispielsweise "nach 100 m", "nach 200 m", "rechts abbiegen" und "2 Uhr-Richtung" ein. Die Sprachdaten werden dem Fahrer über den Lautsprecher 424 des ITS-Endgerätes 400 bereitgestellt. Das heißt, Routenführungsdaten, die durch Sprache ausgegeben werden, führen den Fahrer vorteilhafterweise so, dass er im Unterschied zu Bild-Routenführungsdaten ohne Gefahr eines Verkehrsunfalls fahren kann.
21 stellt ein Beispiel einer Routenführung in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Das Navigations-Endgerät schätzt, wie unter Bezugnahme auf 21 zu sehen ist, in Schritt 2101 seine aktuelle Position durch Karten-Nachführung. In Schritt 2102 berechnet das Navigations-Endgerät den Abstand N-P. Dabei ist N ein Knoten-Punkt (Führungs-Punkt), und P ist die geschätzte aktuelle Position des Navigations-Endgerätes. Das Navigations-Endgerät ist beispielsweise 500 m von dem Knoten-Punkt entfernt.
Das Navigations-Endgerät bestimmt in Schritt 2103, dass entsprechend Routenführungsdaten, die von dem Informations-Center 100 ausgegeben werden, Sprachbenachrichtigungsdaten ausgegeben werden. Entsprechend empfangenen Daten-Codes kann eine Sprachmeldung wie beispielsweise "nach 500 m rechts abbiegen" ausgegeben werden. "500 m" ergibt sich aus Schritt 2102, und "rechts abbiegen" wird aus Informationen über die Richtung an einer Kreuzung ermittelt, die in den Routenführungsdaten enthalten sind. Die Richtungen werden beispielsweise mit "ein = –60°", "aus = 30°", "links = 30°" und "rechts = Nein" festgelegt.
In Schritt 2104 bestimmt das Navigations-Endgerät, dass Routenführungsdaten auf der Anzeige angezeigt werden, und zeigt sie an. Durch Operation mit Sende-Datencodes werden "Kreuzung von Pasadena Avenue und Walnut Street", "500 m", Fahrstrecke und Fahrzeit angezeigt.
Bei dem oben beschriebenen Vorgang werden nur Daten, die für Routenführung erforderlich sind, ohne eine große Menge an Daten digitaler Karten empfangen, um so einem Benutzer Routenführung mit Echtzeit-Verkehrsinformationen bereitzustellen.
22 stellt Routenführungsmenüs dar, die auf dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung angezeigt werden.
Zu den Menüs gehören, wie unter Bezugnahme auf 22 zu sehen ist, Einstellen/Registrieren, Routenführung, Verkehrsinformation und Zusatzfunktion. Das Einstell-/Registrier-Menü schließt Elemente zum Einstellen des Ziels und zur Standortregistrierung ein. Das Zieleinstell-Element weist Anfangsanzeige, Neu Einstellen, Löschen/Ändern, Ziel Hinzufügen und Virtuelle Fahrt als Teilelemente ein. Das Standortregistrierungs-Element weist Anfangsanzeige, Neu Einstellen und Löschen/Ändern als Teilelemente auf. Das Routenführungsmenü enthält Elemente der Routensuche/-Führung und (automatisch aktualisierter) Verkehrsinformations-Hinweise. Das Routensuch-/Führungs-Element seinerseits weist Routensuche, Führungsbeginn, Erneute Suche als Teilelemente auf. Das Verkehrsinformations-Element weist Umgebung, Autobahnabschnitt, Fernstraßen, Brü cken und Tunnel als Teilelemente auf. Das Zusatzfunktions-Menü enthält GPS-Breiten- und Längskoordinaten, Sensor-Informationen und Navigationsversion (Prüfung) als Elemente.
23 stellt eine Anfangsanzeige in einem Navigationsmodus zur Routenführung in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Die Routenführungsfunktion wird, wie unter Bezugnahme auf 23 zu sehen ist, aufgerufen, wenn ein Navigationsmenü ausgewählt wird oder eine Taste, die Navigation zugeordnet ist, gedrückt wird. Die Navigationstaste kann als Taste zum Führen während des Fahrens verwendet werden. Dann wird die Anzeige für den Navigationsmodus erzeugt.
24 stellt eine Zieleinstell-Menüanzeige in dem Navigations-Endgerät zur Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Wenn ein Element eines Zieleinstell-Menüs in dem in 23 dargestellten Navigationsmenü ausgewählt wird, erzeugt, wie unter Bezugnahme auf 24 zu sehen ist, das Navigations-Endgerät eine Anzeige, die die folgenden auswählbaren Elemente aufweist:
1. Neu Einstellen, 2. Löschen/Ändern, 3. Ziel Hinzufügen, 4. Virtuelle Fahrt.
25 stellt Anzeigen dar, die erzeugt werden, wenn ein Menü-Element "Neu Einstellen" in dem Zieleinstell-Menü in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ausgewählt wird.
Das Ziel kann, wie unter Bezugnahme auf 25 zu sehen ist, zunächst eingestellt werden, indem geeignete Elemente aus bereits klassifizierte Kategorien, wie beispielsweise allgemeinen Ziel-Klassen, spezielleren Ziel-Teilklassen und bestimmten Zielen, ausgewählt werden. Die neue Zieleinstellung kann durchgeführt werden, indem direkt ein Ziel-Name eingegeben wird, nachdem ein spezieller örtlicher Bereich ausgewählt wurde.
26 stellt Beispiele für die Anzeige dar, wenn das Routensuchmenü in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ausgewählt wird.
Wenn das Menü-Element "Routensuche/-Führung" in dem in 23 dargestellten Menü ausgewählt wird, wird eine optimale Route zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem Ziel gesucht. Als Ergebnis der Routensuche können Zeit bis zum Ziel, Gesamtstrecke, eine Kreuzung, ein Autobahnkreuz, eine Straße und eine Einrichtung bestimmt werden. Eine hohe Priorität wird der Zeit, der Benutzung von Autobahnen (wenn verfügbar) und der Benutzung von Schnellstraßen in dieser Reihenfolge beim Suchen einer optimalen Route eingeräumt.
27 stellt eine Hinweisanzeige in dem Navigations-Endgerät bei Routenführung gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Zur Routenführung werden, wie unter Bezugnahme auf 27 dargestellt, der Name eines Führungs-Wegpunktes, wie beispielsweise einer Kreuzung (Punkt-Name), Bilddaten, die die Fahrtrichtung des Fahrzeugs von dem Führungs-Wegpunkt angeben, der Abstand zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und dem Führungs-Wegpunkt (300 M) Zeit bis zum Ziel (00:45) und Fahrstrecke (60 km) angezeigt.
28 zeigt Beispiele der Anzeige, bei denen ein Führungsstart-Element ausgewählt wird, nachdem die Routensuche in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung abgeschlossen ist.
Wie unter Bezugnahme auf 28 zu sehen ist, werden die gesamte Strecke (26 km) und die erwartete Zeit (40 min) angezeigt.
29 stellt Beispiele für die Hinweisanzeige in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wenn eine Route während des Fahrens geführt wird.
Während das Fahrzeug auf einer gesuchten optimalen Route fährt, werden, wie unter Bezugnahme auf 29 zu sehen ist, wechselnde Kreuzungen, Mautstellen, Autobahnkreuze und Einrichtungen in der Nähe an vorgegebenen Knoten-Punkten optisch und akustisch angezeigt, um den Benutzer auf der optimalen Route zwischen dem Ausgangspunkt und dem Ziel zu führen.
30 stellt Beispiele für die Anzeige in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wenn das Fahrzeug von der optimalen Route abweicht.
Wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug von der Route abweicht, wird, wie unter Bezugnahme auf 30 zu sehen ist, eine Hinweismitteilung angezeigt und über Sprache ausgegeben. Wenn ein Routensuch-Modus zurückgesetzt wird, werden die aktuelle Fahrzeugposition und das Ziel über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Informations-Center 100 gesendet. Dann sucht das Informations-Center 100 eine optimale Route zwischen der aktuellen Position und dem Ziel aus und erzeugt eine Anfangs-Routenführungsanzeige. Beim Fahren wird Routenführung bereitgestellt.
31 stellt Beispiele für Anzeigen in dem Navigations-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wenn sich Verkehrsinformationen geändert haben.
Wenn festgestellt wird, dass sich Verkehrsinformationen geändert haben, wird, wie unter Bezugnahme auf 31 zu sehen, eine Hinweismitteilung durch Sprache ausgegeben. Wenn ein Routensuch-Modus zurückgesetzt wird, werden die aktuelle Fahrzeugposition und das Ziel über das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk 200 zu dem Informations-Center gesendet. Dann sucht das Informations-Center 100 eine optimale Route zwischen der aktuellen Position und dem Ziel und erzeugt eine Anfangs-Routenführungsanzeige. Beim Fahren wird Routenführung bereitgestellt.
Die vorliegende Erfindung bietet, wie oben beschrieben, Merkmale, mit denen eine Navigationsfunktion implementiert werden kann, ohne dass eine zusätzliche Hardware-Komponente mit großer Kapazität in einem tragbaren Endgerät erforderlich ist. Des Weiteren kann das tragbare Endgerät Daten über ein Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk herunterladen, ohne eine feste digitale Kartendatenbank aufzubauen, so dass es sich mit Hilfe einer aktualisierten Datenbank in einem Informations-Center flexibel an Änderungen der Straßen- und Verkehrsbedingungen, wie beispielsweise Bauarbeiten und Sperrung von Straßen und veränderte Verkehrsregelungen, anpassen kann. Wenn das Informations-Center eine Route unter Berücksichtigung von Echtzeit-Verkehrsinformationen berechnet, kann der Benutzer des tragbaren Endgerätes auch auf die Echtzeit-Verkehrsinformationen zugreifen. Des Weiteren nutzt der Benutzer qualitativ hochwertige Informationen für eine geringe Dienstgebühr, und ein Service-Provider stellt einen Premium-Service bereit und ist damit gegenüber seinen Konkurrenten auf dem Markt im Vorteil.

Claims

Navigationssystem, das umfasst: ein Informations-Center, das eine Karten-Datenbank enthält, zum Empfangen von Informationen über eine aktuelle Position eines Fahrzeugs und ein Ziel, Bestimmen einer optimalen Route zwischen der aktuellen Position und dem Ziel unter Verwendung von Kartendaten in der Karten-Datenbank und Erzeugen von Routenführungsdaten, um das Fahrzeug zu wenigstens einem Knotenpunkt auf der optimalen Route zu führen; ein Navigations-Endgerät im Inneren des Fahrzeugs, das ein Mobil-Endgerät zum Herstellen einer Drahtlosverbindung mit einem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk und ein ITS (Intelligent Transportation System)-Endgerät enthält, das von dem Mobil-Endgerät getrennt ist und eine GPS (Global Positioning System)-Vorrichtung zum Berechnen der aktuellen Position des Fahrzeugs aufweist, wobei das Navigations-Endgerät die Position des Fahrzeugs zu dem Informations-Center sendet, die Routenführungsdaten vom Informations-Center empfängt, eine Hinweismitteilung bezüglich des wenigstens einen Knotenpunktes unter Verwendung der Routenführungsdaten bestimmt und die Hinweismitteilung ausgibt, bevor das Fahrzeug den Knotenpunkt passiert; und ein Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk zum Verbinden des Informations-Centers über das Mobil-Endgerät mit dem ITS-Endgerät.
Navigationssystem nach Anspruch 1, wobei die Hinweismitteilung über den wenigstens einen Knoten-Punkt Bilddaten umfasst.
Navigationssystem nach Anspruch 2, wobei das Mobil-Endgerät eine Menü-Taste zum Einstellen eines Navigationsmodus umfasst.
Navigationssystem nach Anspruch 2, wobei das Mobil-Endgerät eine spezielle Taste zum Übergehen in einen Navigationsmodus umfasst.
Navigationssystem nach Anspruch 4, wobei die spezielle Taste beim Fahren als eine Führungs-Taste verwendet wird.
Navigationssystem nach Anspruch 1, wobei das Informations-Center die optimale Route unter Verwendung von Echtzeit-Verkehrsinformation sowie der Kartendaten bestimmt.
Navigationssystem nach Anspruch 1, wobei das Informations-Center umfasst: eine Vielzahl von Sensoren, die an Straßen installiert sind, um Verkehrsinformationen zu erfassen; einen ersten Server, der Echtzeit-Verkehrsinformationen erzeugt, indem er die durch die Sensoren erfassten Verkehrsinformationen verarbeitet; einen zweiten Server, der die optimale Route zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Ziel auf Basis der Kartendaten und der erzeugten Echtzeit-Verkehrsinformationen bestimmt und die Routenführungsdaten erzeugt; und einen dritten Server, der Verbindung mit dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk herstellt, um die Routenführungsdaten zu dem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk zu senden.
Navigationssystem nach Anspruch 1, wobei die Routenführungsdaten umfassen: Informationen über einen Straßen-Typ; Informationen über einen Verbindungs-Typ; und Informationen über Winkel zur Straßen an Kreuzungen.
Navigationssystem nach Anspruch 1, wobei das Mobil-Endgerät von dem Navigations-Endgerät abgenommen werden kann.
Navigationssystem nach Anspruch 1, wobei das Mobil-Endgerät einen Sprachverbindungsdienst bereitstellt.
Navigationssystem nach Anspruch 1, wobei die Routenführungsdaten umfassen: eine Richtung an einer Kreuzung; und x- und y-Koordinaten in einem Gitter.
Navigationssystem nach Anspruch 11, wobei eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch die Richtung an der Kreuzung in dem ITS-Endgerät bestimmt wird.
Navigationssystem nach Anspruch 11, wobei das ITS-Endgerät eine Strecke von der aktuellen Position des Fahrzeugs zu der Kreuzung unter Verwendung der x- und y-Koordinaten in dem Gitter bestimmt.