DE3333176C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Navigationsverfahren für ein Fahrzeug nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Der DE-OS 29 41 331 ist ein solches Navigationsverfahren für Straßen­ fahrzeuge zu entnehmen. In diesem wird dem Fahrer kontinuierlich die Zielrich­ tung und Zielentfernung angezeigt. Als Startvorbereitung muß der Zielvektor in das Anzeigegerät eingegeben werden, z. B. durch Eingabe der relati­ ven Koordinaten X, Y, die aus Landkarte bzw. Stadtplan entnommen wer­ den. Die Ermittlung der Koordinaten ist jedoch aufwendig, Fehlmessungen sind nicht auszuschließen.

Aus der Bedienungsanleitung FOA 25 der Fa. Teldix GmbH ist eine Naviga­ tionshilfe bzw. Fahrzeug-Ortungs-Anlage bekannt. Diese besitzt ein autonomes Koppelnavigationssystem, das die benötigten Eingangsdaten mit bordeigenen Mitteln bestimmt. Koppeln bedeutet, daß die Ortsveränderung des Fahrzeugs festgestellt und zum Ausgangsort hinzugefügt wird. Die Anlage mißt den zurückgelegten Weg in kleinen Teilstrecken (Inkrementen) und die dazugehörenden Fahrtrichtungswerte. Der Naviga­ tionsrechner bestimmt daraus die Nord/Süd- und Ost/West- Komponenten des zurückgelegten Weges. Diese Werte werden zu den Koordinaten des Ausgangsortes addiert und liefern dann den Fahrzeugstandort.

Ein Kartengerät, in welchem eine Landkarte eingelegt ist, mit einem Balkenkreuz, das über der Landkarte ver­ schiebbar angeordnet ist, zeigt den Fahrzeugstandort im Kreuzungspunkt des Balkenkreuzes auf der Landkarte an. Außerdem wird die Fahrtrichtung ständig mit einem Zeiger auf einer Kursrose dargestellt.

Soll das Fahrzeug ein bestimmtes Ziel ansteuern, dann ist es erforderlich, die Richtung, in welcher das Ziel liegt zu kennen und den Fahrtverlauf auf dem Kartengerät zu überwachen, um die Zielrichtung beizubehalten. Da die Anlage im wesentlichen in militärischen Fahrzeugen Ver­ wendung findet, kann diese Aufgabe von einem Beifahrer bzw. einem Navigator übernommen werden. Für den Indivi­ dualverkehr ist jedoch dieses System zu aufwendig und dann zu Fehlreaktionen des Fahrers führen.

Weiterhin wird in der älteren Patentanmeldung EP 00 90 965 ein Verfahren zur Eingabe der Koordinaten des Start- und Zielortes bei einem nach dem Prinzip der Koppelnavigation arbeitenden automatischen Leitsystem für Fahrzeuge beschrieben, bei dem die Koordinaten mittels eines optischen oder magnetischen Code-Lesers von einer mit einem Strichcode versehenen Vorlage in das System eingegeben werden.

Zur Eingabe wird der Code-Leser über die mit der Strichkodierung versehene Vorlage (Karte oder transparente Folie) in der Richtung vom Start- zum Zielort geführt.

Bei diesem Verfahren wird die Richtung und die Entfernung zum Ziel angezeigt. Da das Fahrzeug seinen Weg zum Ziel auf den vorhandenen Straßen zurücklegen muß, wird häufig eine zur Fahrtrichtung unter­ schiedliche Richtung angezeigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs beschriebene Navigations­ verfahren dahingehend abzuwandeln, daß eine dem tatsächlichen Straßenverlauf annähernd entsprechende Anzeige der Zielrichtung erhalten wird. Diese Aufgabe wird durch die im ersten Patentan­ spruch angegebenen Merkmale gelöst.

Um eine dem tatsächlichen Straßenverlauf annähernd entsprechende Anzeige zu erhalten, werden zusätzlich zu den Koordinaten des Start- und Zielortes die Koordinaten von Zwischenzielen in die Fahrzeug­ navigationsanlage z. B. durch Abtastung eingegeben. Die Auswerte­ schaltung ermittelt durch Koppelrechnung aus den Koordinaten des augenblicklichen Standortes und den Koordinaten des Zwischenziels die Zwischenzielrichtung. Diese Zwischenzielrichtung wird durch den Richtungsanzeiger solange dargestellt, bis das Zwischenziel er­ reicht wurde und durch eine Umschalteinrichtung der Auswerteschaltung die Koordinaten des nächsten Zwischenziels oder des Zielpunktes zu­ geführt werden. Nun ermittelt die Auswerteschaltung aus den Koordi­ naten des augenblicklichen Standortes und den Koordinaten des nächsten Zwischenziels oder des Zielpunktes die nächste Zwischenzielrichtung oder die Richtung zum Zielpunkt, die durch den Richtungsanzeiger wieder dargestellt wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem Ausführungsbeispiel.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Bei­ spiels näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Anordnung der Elemente einer Fahrzeugnavigations­ anlage in einem Blockdiagramm,

Fig. 2 den Ausschnitt einer Landkarte mit bezifferten markanten Geländepunkten.

Die Fahrzeugnavigationsanlage wie in Fig. 1 dargestellt, enthält einen Weggeber 1 zur Anzeige des zurückgelegten Weges und einen Richtungssensor 2, beispielsweise eine Erdfeldmeßsonde. Die Signale dieser Meßwertgeber 1, 2 werden einem Navigationsrechner 3 zugeführt. An dem Navigationsrechner 3 sind außerdem je ein Eingabegerät für Nordkoordinaten 4 und Ostkoordinaten 5 angeschlossen. Ein Richtungs­ anzeiger 6a erhält ein von dem Navigationsrechner 3 gebildetes Ausgangssignal und zeigt die Zielrichtung an. Ein Entfernungsan­ zeiger 6b stellt die Zielentfernung dar. Nachfolgend wird die Funktionsweise beschrieben.

Vor Beginn einer Fahrt werden durch Abtastung mittels einer opti­ schen oder magnetischen Abtasteinrichtung (nicht dargestellt) die Standortkoordinaten, die Koordinaten von auf dem Weg zum Ziel liegenden Zwischenzielen sowie die Zielkoordinaten der aufbereiteten Karte entnommen und in die Fahrzeugnavigationsanlage eingegeben. Der Navigationsrechner 3 ermittelt daraus die Richtung und die Entfer­ nung zum nächsten Zwischenziel. Beides wird mit der Anzeigeeinrich­ tung 6 dargestellt.

Während der Fahrt wird mit den Meßwerten von Weggeber 1 und Rich­ tungssensor 2 von dem Navigationsrechner 3 eine Koppelrechnung durch­ geführt und kontinuierlich Richtung und Entfernung zwischen momen­ tanem Standort und nächstem Zwischenziel oder Ziel ermittelt. Der Richtungsanzeiger 6a stellt sich entsprechend den zugeführten Werten kontinuierlich nach, d. h. bis zum Erreichen des Ziels wird immer die Richtung zum Zwischenziel bzw. Ziel angezeigt. Ferner wird noch die Entfernung zum Zwischenziel bzw. zum Ziel mit dem Entfernungsanzeiger 6b angezeigt.

Um zu erkennen, ob ein Zwischenziel erreicht ist, ist eine optische oder akustische Warneinrichtung vorgesehen, die, falls eine gewisse Übereinstimmung der durch die Koppelrechnung gebildeten Koordinaten mit den Koordinaten des Zwischenziels besteht, ein Signal abgibt. Aufgrund dieses Signals wird nun die Richtung und die Entfernung zum nächsten abgespeicherten Zwischenziel angezeigt. Um das Eingeben der Koordinatenwerte der Zwischenziele zu erleichtern, enthält die Karte auch die Koordinatenwerte der Zwischenziele in kodierter Form, beispielsweise ebenfalls am Kartenrand als Strichkode.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer solchen aufbereiteten Landkarte. Diese Landkarte ist mit Ziffern versehen, die vorzugsweise an mar­ kanten Geländepunkten oder Straßenkreuzungen angeordnet sind. Diesen Ziffern sind am Rande der Landkarte die entsprechenden Koordinaten­ werte der markanten Geländepunkte zugeordnet. Die Koordinatenwerte können direkt in Zahlenwerten und/oder im Strichkode angegeben werden.

Anhand dieser Koordinatenwerte werden zu Beginn einer Fahrt die Startposition 19, die Positionen der Zwischenziele 1, 2, 9, 11 und die Zielposition 13 durch Abtasten eingegeben, indem die Abtastein­ richtung über die Positionen der den jeweiligen Ziffern zugeordneten Kodes geführt wird, womit eine rasche Eingabe der Koordinaten mög­ lich ist.

Es hat sich gezeigt, daß eine besonders einfache Anwendung des Strich­ kodes dadurch erreicht wird, daß dieser auf einer Magnet- oder ande­ ren, das Kartenbild nicht beeinträchtigenden Folie aufgebracht ist und diese Folie derart mit der Karte in Verbindung gebracht ist, daß der Strichkode den markanten Punkten der Karte, denen er zugeordnet ist, entspricht. Damit ist es möglich, mit der optischen oder mag­ netischen Abtasteinrichtung zur Startvorbereitung lediglich an den verschiedenen Punkten, die die Zwischenziele bzw. das Ziel darstel­ len, entlang zu fahren; eine Überwachungsanzeige zeigt daraufhin den Punkt an zur Feststellung, ob der richtige Ort eingegeben wurde; dieser wird anschließend abgespeichert.

Eine weitere Erleichterung zur Erkennung der Fahrstrecke wird auch dadurch geschaffen, daß am Kartenrand oder auf einem gesonderten Blatt bzw. in abgespeicherter Form Zusatzinformationen vorgesehen sind, die vor Beginn der Fahrt entsprechend dem Ziel oder den Zwischenzielen eingegeben werden. Bei Erreichen oder Anfahren des Ziels oder Zwischenziels wird dann diese Zusatzinformation ange­ zeigt und gibt beispielsweise an, daß eine Einmündung folgt, eine Seitenstraße befahren werden muß oder den Hinweis auf eine Brücke, Kirche o. ä. Außerdem können der Name des Ziels oder Zwischenziels (Zielsymbol) und die nächsten Vorgehensschritte angezeigt werden. Aus der Auflistung dieser Beispiele wird deutlich, daß eine Fahr­ strecke mit dieser Navigationshilfe in beliebigem Umfang mit Infor­ mationen bestückt werden kann, die es dem Fahrer erleichtern, durch Anzeige dieser Information in sequentieller Folge das Ziel zu finden.

Claims (8)

1. Navigationsverfahren für ein Fahrzeug mit einer einen Richtungs­ sensor und einen Weggeber enthaltenden Fahrzeugnavigationsan­ lage, die nach dem Koppelnavigationsverfahren einen augenblick­ lichen Standort des Fahrzeugs ermittelt, mit einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Richtung und der Entfernung zu einem Ziel und mit einer einen Ausgangsort und das Ziel enthaltenden Landkarte, wobei bei Fahrtbeginn einer Auswerteschaltung die wenigstens näherungsweisen Ausgangs- und Zielkoordinatenwerte durch Ab­ tastung von auf der Landkarte oder auf der Landkarte zugeordneten Hilfsmitteln, insbesondere Folien, aufgebrachten maschinenlesbaren Markie­ rungen eingegeben werden und in der Auswerteschaltung aus den wenigstens näherungsweisen Ausgangs- und Ziel- Koordinatenwerten und den augenblicklichen Standortkoordinaten fortlaufend die Richtung und Entfernung zum Ziel ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten wenigstens eines Zwischenziels (1, 2, 9, 11) der Auswerteschaltung (3-6) zugeführt werden, wobei bis zum Erreichen des Zwischenziels (1, 2, 9, 11) die Auswerteschaltung (3-6) aus den von der Fahrzeugnavigationsanlage (1-6) ermittelten augenblick­ lichen Standortkoordinaten und den Koordinaten des Zwischen­ ziels (1, 2, 9, 11) jeweils die Richtung zum Zwischenziel (1, 2, 9, 11) ermittelt und auf der Anzeigevorrichtung (6) anzeigt, und daß eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, die nach Erreichen des Zwischenziels (1, 2, 9, 11) in der Auswerteschaltung (3-6) die Auswertung der Koordinaten des nächsten Zwischenziels (1, 2, 9, 11) oder des Ziels (13) zur Berechnung der Richtung zum nächsten Zwischenziel (1, 2, 9, 11) oder zum Ziel (13) veranlaßt.

2. Navigationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Landkarte oder die Hilfsmittel an als mögliche Zwi­ schenziele dienenden markanten Punkten mit Ziffern versehen und diesen Ziffern jeweils die Koor­ dinaten eines der markanten Punkte zugeordnet sind.

3. Navigationsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten der markanten Punkte in kodierter Form abgespeichert sind.

4. Navigationsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Koordinaten der markanten Punkte die jeweiligen Bezeichnungen der markanten Punkte und/oder Zusatzsymbole in kodierter Form abgespeichert sind.

5. Navigationsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in kodierter Form Symboldarstellungen abgespeichert sind, die bei der Eingabe des Zieles (13) oder des wenigstens einen Zwischenziels (1, 2, 9, 11) ebenfalls eingegeben werden.

6. Navigationsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Landkarte oder die Hilfsmittel an den markanten Punkten mit Kodezeichen versehen sind, mittels derer die Ko­ ordinaten der markanten Punkte eingebbar sind.

7. Navigationsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kodezeichen auf Magnetfolie aufgebracht sind.

8. Navigationsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Auswerteschaltung (3-6) ein Abtastgriffel verbunden ist, mit dem die Koordinaten des wenigstens einen Zwischenziels (1, 2, 9, 11) und/oder des Ziels (13) erfaßt und der Auswerteschaltung (3-6) zugeführt werden.