DE3610251A1

DE3610251A1 - Navigationssystem und -verfahren fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3610251A1
Application number: DE19863610251
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Yokosuka Kanagawa Itoh; Makoto Ibaragi Iwabuchi; Yasushi Tokio/Tokyo Kawakami; Shuei Ryugasaki Ibaragi Tamura; Masakazu Fujisawa Kanagawa Tsunoda; Hiroshi Ueno
Original assignee: Niles Parts Co Ltd Tokio/tokyo; Niles Parts Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1986-10-09
Also published as: DE3610251C2; US4782447A; JPS61229196A; JPH0650559B2

Description

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Navigationssystem und -verfahren für Fahrzeuge

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugnavigationssystern gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art sowie auf ein Fahrzeugnavigationsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.

Insbesondere ist es mit Hilfe des Systems bzw. Verfahrens möglich, auf dem Bildschirm einer Anzeigeeinrichtung eine Straßenkarte und die momentane Position des Fahrzeugs anzuzeigen, so daß der Fahrer das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer voreingestellten Fahrtroute führen kann, die auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit abgebildet wird.

Ein Navigationssystem der genannten Art für Fahrzeuge ist bereits in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 58-112199 beschrieben, die am 04. Juli 1983 veröffentlicht worden ist.

Gemäß der oben genannten japanischen Patentanmeldung werden nacheinander Führungsinformationen, die zur Führung des Fahrzeugs zu einem Reiseendziel entlang der voreingestellten Fahrtroute erforderlich sind, auf einem BiIdschirm einer Anzeigeeinheit abgebildet, um den Fahrzeugführer in die Lage zu versetzen, das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der voreingestellten und auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit abgebildeten Fahrtroute zum Reiseendziel zu führen.

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Bei dem genannten Navigationssystem kann der Fahrer das Fahrzeug auf einer beliebigen Fahrtroute führen, bis das Fahrzeug einen ersten Schnittpunkt bzw. Verzweigungspunkt, der nachfolgend als Startschnittpunkt bezeichnet werden soll, erreicht hat, von dem ab die Führung des Fahrzeugs entlang der voreingestellten Fahrtroute beginnt, so daß der Fahrer das Fahrzeug entlang der voreingestellten Fahrtroute bis zum Reiseendziel führen kann.

Besitzt allerdings der Fahrer nur geringe oder gar keine Kenntnisse über die Straßenverläufe in einem Bereich um den Startschnittpunkt herum, so besteht leicht die Gefahr, daß er diejenige Straße verfehlt, die vom Startschnittpunkt ausgehend auf der voreingestellten Fahrtroute liegt und praktisch das erste Stück der voreingestellten Fahrtroute hinter dem Startschnittpunkt bildet. Die Gefahr, daß der Fahrer diese Startstraße nicht findet, ist relativ groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Navigationssystem und Navigationsverfahren für Fahrzeuge bzw. Kraftfahrzeuge so auszugestalten, daß der Fahrer im Bereich eines Startschnittpunkts in klarer und unterscheidbarer Weise zu der auf der voreingestellten Fahrtroute liegenden Startstraße geführt werden kann, und zwar unabhängig davon,unter welcher Richtung er sich dem Startschnittpunkt nähert.

Die vorrichtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. 30

Dagegen findet sich die verfahrensseitige Lösung im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 12.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen zu entnehmen.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, in einfacher Weise

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eine vom ersten Verzweigungspuntk bzw. Startschnittpunkt ausgehende und auf der voreingestellten Fahrtroute liegende Startstraße aufzufinden, und zwar unabhängig von der Richtung, unter der sich das Fahrzeug ausgehend von einem Fahrzeug-Startpunkt dem ersten Verzweigungspunkt bzw. Startschnittpunkt nähert.

Ein Navigationssystem für Fahrzeuge bzw. Kraftfahrzeuge zeichnet sich aus durch

a) eine erste Einrichtung zur Überwachung der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtstrecke und der Fahrtrichtung sowie zur Ermittlung von Daten bezüglich der momentanen Position und Fahrtrichtung des Fahrzeugs,

b) eine zweite Einrichtung zur Speicherung von Land- bzw. Straßenkartendaten, die Daten über eine Mehrzahl bekannter Verzweigungs- bzw. Schnittpunkte umfassen,

c) eine dritte Einrichtung zur Voreinstellung einer Fahrtroute von einem ersten bekannten Verzweigungspunkt, den das Fahrzeug zuerst passiert, bis zu einem Reiseendziel,

d) eine vierte Einrichtung zur Bestimmung einer mit dem ersten bekannten Verzweigungspunkt verbundenen ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug dem ersten bekannten Verzweigungspunkt nähert und diesen erreicht, und zwar auf der Grundlage der gegenwärtigen und von der ersten Einrichtung ermittelten Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit Bezug zum ersten bekannten Verzweigungspunkt sowie anhand von Daten über die Richtungen aller Straßen, die vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgehen, gespeichert in der zweiten Einrichtung, und durch

e) eine fünfte Einrichtung zur Darstellung der räumlichen Lage einer zweiten Straße, die vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgeht, und auf der sich das Fahrzeug ausgehend vom ersten bekannten Verzweigungspunkt auf der voreingestellten Fahrtroute bewegt, relativ zur ersten Straße auf dem Bildschirm einer Anzeigeeinheit.

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Das Navigationssystem zeichnet sich ferner aus durch eine sechste Einrichtung, die anhand der momentanen und von der ersten Einrichtung ermittelten Fahrzeugposition sowie anhand der in der zweiten Einrichtung gespeicherten Positionsdaten des bekannten ersten Verzweigungspunkts prüft, ob sich das Fahrzeug bis zu einem vorbestimmten Abstand dem ersten bekannten Verzweigungspunkt genähert hat, wobei die vierte Einrichtung die erste Straße bestimmt, wenn die sechste Einrichtung feststellt, daß das Fahrzeug den vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.

Die fünfte Einrichtung stellt die räumliche Beziehung zwischen der ersten und der zweiten Straße, die beide vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgehen, anhand einer Graphik des ersten bekannten Verzweigungspunkts an der oberen Seite des Bildschirms dar, und zwar in Übereinstimmung mit der Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs. Die Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs wird auf dem BiIdschirm beispielsweise in vertikaler Richtung bzw. in Longitudinalrichtung des Bildschirms dargestellt.

Die erste Straße ist dabei durch eine mit einem Pfeil versehene erste Linie markierbar, wobei die Pfeilrichtung derjenigen Richtung entspricht, unter der das Fahrzeug den ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht, während die zweite Straße durch eine optisch hervorgehobene bzw. aufleuchtende, durchgehende Linie markierbar ist (bzw. durch einen Balken), um sie von anderen mit dem bekannten ersten Verzweigungspunkt verbundenen Straßen zu unterscheiden.

Die innerhalb der ersten Straße liegende und mit dem Pfeil versehen Linie ist so orientiert, daß sie mit der nach oben verlaufenden Längs- bzw. Longitudinalrichtung des Bildschirms übereinstimmt, während die optisch hervorgeho-

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bene bzw. aufleuchtende sowie die zweite Straße repräsentierende Linie unter einer Richtung abgebildet wird, die durch die Winkellager der zweiten Straße gegenüber der ersten Straße bestimmt ist.
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Die fünfte Einrichtung bildet die Graphik des ersten bekannten Verzweigungspunkts zusammen mit einer Straßenkartendarstellung ab, auf der wenigstens ein Startpunkt des Fahrzeugs, der erste bekannte Verzweigungspunkt, ein letzter bekannter Verzweigungspunkt, das Reiseendziel und die voreingestellte Fahrtroute markiert sind.

Die fünfte Einrichtung kann die Graphik des ersten bekannten Verzweigungspunkts auch in einer Ecke des Bildschirms und der Straßenkarte überlagert abbilden, die den Startpunkt, den ersten bekannten Verzweigungspunkt, den letzten bekannten Verzweigungspunkt, das Reiseendziel und die gewünschte Fahrtroute zeigt.

Die fünfte Einrichtung zeigt eine Straßenkarte einschließlich der durch die dritte Einrichtung bestimmten Fahrtroute und die momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit Bezug zum ersten bekannten Verzweigungspunkt auf dem Bildschirm so lange an, bis die sechste Einrichtung feststellt, daß das Fahrzeug den vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat. Der vorbekannte Abstand wird also vom ersten bekannten Verzweigungspunkt aus gemessen.

Durch die fünfte Einrichtung wird der dargestellte Inhalt auf dem Bildschirm dann gelöscht, wenn das Fahrzeug den vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.

Das Navigationssystem nach Anspruch 1 zeichnet sich weiter aus durch

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a) eine auf einen Startbefehl ansprechende sechste Einrichtung, die daraufhin einen Navigationsprozeß zur Führung des Fahrzeugs entlang der voreingestellten Fahrtroute vom ersten bekannten Verzweigungspunkt zum Reiseendziel unter Verwendung des Bildschirms der fünften Einrichtung durchführt und

b) eine siebte Einrichtung, die bei Betätigung den Startbefehl zur Durchführung des Navigationsprozesses zur sechsten Einrichtung liefert.

Die fünfte Einrichtung bildet dabei eine Mitteilung auf dem Bildschirm ab, um den Betrachter des Bildschirms der fünften Einrichtung aufzufordern, die siebte Einrichtung am ersten bekannten Verzweigungspunkt zu betätigen, bevor das Fahrzeug den ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.

Ein Navigationsverfahren nach der Erfindung für Fahrzeuge bzw. Kraftfahrzeug zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:

a) Überwachung der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtstrekke und der Fahrtrichtung sowie Ermittlung der momentanen Fahrzeugposition,

b) Speicherung von Land- bzw. Straßenkartendaten in einer Speichereinrichtung, wobei diese Daten auch Daten über den Aufbau einer Mehrzahl bekannter Verzweigungspunkte enthalten,

c) Einstellung einer gewünschten Fahrtroute von einem ersten bekannten Verzweigungspunkt, durch den das Fahrzeug zuerst hindurchfährt, bis zu einem Reiseendziel,

d) Bestimmung einer ersten Straße, die mit dem ersten bekannten Verzweigungspunkt verbunden ist, und auf der sich das Fahrzeug diesem Punkt nähert und ihn erreicht, und zwar auf der Grundlage der gegenwärtigen und in Schritt

a) ermittelten Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit Bezug zum ersten bekannten Verzweigungspunkt sowie anhand von Daten

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über die Richtungen aller Straßen, die von dem ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgehen, gespeichert in Schritt b), und

e) Darstellung der räumlichen Lage einer zweiten Straße, die vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgeht und auf der voreingestellten Fahrtroute liegt, relativ zur ersten Straße auf einem Bildschirm einer Anzeigeeinheit.

Der Schritt e) wird nur dann ausgeführt, wenn das Fahrzeug einen vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.

In Schritt e) stellt die Anzeigeeinheit ferner den Aufbau des ersten bekannten Verzweigungspunkts in Form einer Graphik dar, derart, daß die Richtung der ersten Straße mit der Longitudinal- bzw. Längsrichtung des Bildschirms übereinstimmt, die vertikal bzw. nach oben verläuft.

In Schritt e) stellt die Anzeigeeinheit außerdem die zweite Straße als optisch hervorgehobene bzw. aufleuchtende durchgehende Linie bzw. als Balken dar, deren Richtung durch die Winkellage der zweiten Straße gegenüber der ersten Straße bestimmt ist.

Darüber hinaus werden in Schritt e) durch die Anzeigeeinheit die vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgehenden Straßen, die nicht mit der zweiten Straße übereinstimmen, jeweils in Form zweier paralleler dünner Linien abgebildet, während die Anzeigeeinheit die zweite Straße durch eine optisch hervorgehobene bzw. aufleuchtende breitere Linie bzw. durch ein balkenartiges Segment darstellt.

Durch die Anzeigeeinheit wird wenigstens die in Schritt a) ermittelte momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs in bezug zur Position des ersten bekannten Verzweigungspunkts auf dem Bildschirm angezeigt, bevor das Fahrzeug den vorbe-

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stimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat. Hierdurch wird dem Fahrer ein Hinweis gegeben, in welcher Richtung er das Fahrzeug ausgehend vom Fahrzeugstartpunkt zum ersten bekannten Verzweigungspunkt steuern muß.

Durch die Anzeigeeinheit wird auch die Straßenkarte einschließlich der voreingestellten Fahrtroute dargestellt, bevor das Fahrzeug den vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Navigationssystems nach der Erfindung für ein Fahrzeug,

Fig. 2 und 3 die Einteilung von Straßenkartendaten in einer Landkartendaten-Speichereinheit nach Fig. 1,

Fig. 4(A) bis 4(D) ein Flußdiagramm zur Fahrzeugnavigation mit Hilfe des in Fig. 1 dargestellten Navigationssystems,
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Fig. 5 ein auf einer Anzeigeeinheit dargestelltes Bild zur Erläuterung der dem Flußdiagramm nach den Fig. 4(A) bis 4(D) zugrunde liegenden Theorie,

Fig. 6(a) eine auf der Anzeigeeinheit abgebildete graphische Darstellung zur Führung des Fahrzeugs in Richtung auf einen Startschnittpunkt,

Fig. 6(b) eine auf der Anzeigeeinheit abgebildete graphisehe Darstellung, durch die klar die Startstra

ße markiert wird, wenn sich das Fahrzeug in der

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Nähe des Startschnittpunkts befindet,

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Programms, mit dessen Hilfe die Auswahl und Darstellung der Startstraße in bezug auf den Startschnittpunkt er

folgt,

Fig. 8(a) eine graphische Darstellung zur Erläuterung von Fahrtrouten, auf denen das Fahrzeug zum Start-Schnittpunkt gelangen kann, und

Fig. 8(b) verschiedene auf der Anzeigeeinheit erzeugte Bilder, auf denen jeweils diejenige Fahrtroute dargestellt bzw. hervorgehoben ist, auf der das Fahrzeug den in Fig. 8(a) dargestellten Start

schnittpunkt erreichen kann.

Im folgenden wird auf die Zeichnung Bezug genommen, um die Erfindung genauer erläutern zu können. 20

Die Fig. 1 stellt ein Blockdiagramm einer Schaltung des Navigationssystems für Fahrzeuge dar, und zwar gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Das in Fig. 1 gezeigte Navigationssystem enthält eine arithmetische Stufe 11, die in der Praxis ein Mikroprozessor sein kann. Die arithmetische Stufe 11 enthält ihrerseits eine arithmetische Einheit 12 und einen Speicher Eingangsseitig ist die arithmetische Stufe 11 mit einer Detektorschaltung 16 zur Überwachung bzw. Ermittlung der aktuellen Fahrzeugposition anhand der Ausgangssignale eines Abstandssensors 14 und eines Richtungssensors 15, mit einer Einstell- bzw. Vorgabeeinrichtung 17 zum Empfang bzw. zur Lieferung einer Information über die momentane bzw. aktuelle Fahrzeugposition und über das Reiseziel des Fahrzeugs, mit einer Landkartendaten- bzw. Straßenkarten-

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daten-Speichereinheit 18 sowie mit einem Rücksprung- bzw. Umkehrschalter 21 verbunden. Die Einstell- bzw. Vorgabeeinrichtung 17 kann beispielsweise eine Zehnertastatur enthalten. Durch den Richtungssensor 15 wird der Winkel zwisehen der Richtung des Erdmagnetfelds bzw. der Richtung zum magnetischen Nordpol und der Orientierungsrichtung des Fahrzeugs erfaßt.

Der Aufbau des Richtungssensors 15 ist beispielsweise in de am 17. April 1984 herausgegebenen US-PS 4 442 609 beschrieben, auf deren Inhalt hiermit Bezug genommen wird.

Eine Ausgangsstufe (z. B. eine ausgangsseitige Schnittstellenschaltung der arithmetischen Stufe 11) ist mit einer Anzeigeeinheit 20, z. B. mit einer Kathodenstrahlröhre, zur Darstellung eines Bildes der Straßenkarten und dergleichen, über eine Bildspeichereinheit 19 verbunden, in der vorübergehend Bildinformationssignale speicherbar sind.

Die Fig. 2 und 3 zeigen, wie beispielsweise innerhalb der Straßenkartendaten-Speichereinheit 18 nach Fig. 1 gespeicherte Straßenkartendaten unterteilt sein können. Beispielsweise ist jede regionale Straßenkarte, etwa die nationale japanische, die von Hokkaido, von Tokoku, Kanto, Central, Kansai, Chugoku, Shikoku, Kyushu, usw. zusätzlich in eine Mehrzahl von einzelnen Regionen unterteilt. Die Straßenkarteninformation für jede einzelne Region ist darüber hinaus stufenweise unterteilt von einem oberen Abschnitt bis zu einem unteren Abschnitt, wobei der obere Abschnitt Nationalstraßen enthält (beispielsweise Autobahnen und dergleichen), während der untere Abschnitt Regionalstraßen enthält (beispielsweise Kreisstraßen und Stadtstraßen) .

Der Speicherbereich innerhalb der Speichereinheit 18 ist

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in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt, die den regionalen Bereichen 31 entsprechen, in die die Landkarte gemäß Fig. unterteilt ist. Jeder Block ist darüber hinaus in eine Mehrzahl von Schnittpunktbereichen unterteilt, in denen jeweils !iformation über einen Schnittpunkt gespeichert ist. Jeder Schnittpunktbereich enthält dabei Informationen über die Form des Schnittpunkts, ob es sich also beispielsweise um einen T-förmigen Schnittpunkt oder um einen Kreuzungspunkt handelt, über die X-Y-Koordinaten zur Bestimmung der Lage des Schnittpunkts, über den Schnittpunktnamen und über die Schnittpunktnummer, über die Nummer einer den Schnittpunkt verbindenden Straße sowie über ihre Richtung, und über den Abstand des Schnittpunkts von allen benachbarten Hauptschnittpunkten.

Mit Hilfe der X-Y-Koordinateninformation wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug dem gespeicherten bzw. registrierten Schnittpunkt nähert. Jede Straßenrichtungsinformation dient zur Ermittlung einer Eintrittsstraße bzw. einer Straße, auf der sich das Fahrzeug dem Schnittpunkt nähert, und wird zur Erzeugung graphischer Darstellungen bezüglich des Schnittpunkts auf dem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung herangezogen, wie später noch beschrieben wird.

Die Fig. 4(A) bis 4(D) zeigen ein gemeinsames Flußdiagramm eines Programms zur Steuerung des in Fig. 1 dargestellten Navigationssystems.

Dieses Flußdiagramm nach den Fig. 4(A) bis 4(D) ist grob ... in zwei Programmblöcke unterteilt, und zwar

(a) in einen Anfangsprogrammblock, in dem die Fahrtroute ausgewählt und das Fahrzeug unter einer ausgewählten Richtung zu einem Schnittpunkt geführt wird (Schritte 100 bis 150), der auf der voreingestellten Fahrtroute liegt, und von dem an die Fahrzeugnavigation erfolgen soll, und

(b) in einen Endprogrammblock, in dem die Fahrzeugnaviga-

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tion entlang der voreingestellten Fahrtroute zum Reiseziel erfolgt (Schritte 160 bis 240).

Bevor die anfängliche Auswahl der Fahrtroute und Führung des Fahrzeugs in den Schritten 100 bis 150 genauer beschrieben wird, soll im folgenden allgemein das Prinzip der Fahrzeugnavigation erläutert werden, um die Betriebsweise des Navigationssystems besser verstehen zu können.

In Schritt 160 bestimmt die arithmetische Stufe 11, ob ein vorzugsweise in der Einstelleinrichtung 17 vorhandener Startschalter gedrückt worden ist. Hierbei wird angenommen, daß das Fahrzeug einen ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat, also den Startschnittpunkt, von dem an die Fahrzeugnavigation entlang der voreingestellten Fahrtroute durchgeführt werden soll.

Wird festgestellt, daß der Startschalter gedrückt worden ist, so werden die X-Y-Koordinaten (X_c, Y_c) des ersten bekannten Verzweigungspunkts bzw. Schnittpunkts in einem Pufferspeicher gespeichert, der sich innerhalb der Prozessordaten-Speichereinheit 13 befindet. Weiterhin werden durch die arithmetische Einheit 12 die Koordinaten des ersten bekannten Verzweigungs- bzw. Schnittpunkts (X_c, Υ_ς) auf die Ausgangswerte (X», Y-) gesetzt, und zwar in Schritt 170. Die Koordinaten (X , Y) stellen jetzt also die neuen Ausgangskoordinaten dar.

Legt das Fahrzeug anschließend einen konstanten Abstand .1D zurück, so wird die momentane Position des Fahrzeugs (X, Y) mit Hilfe der arithmetischen Einheit 12 berechnet und ebenfalls im Pufferspeicher gespeichert, und zwar in Schritt 300. Die Berechnungs- und Speicherungsoperationen erfolgen mit Hilfe des in Fig. 4(B) dargestellten Unterbrechungsprogramms. Dieses Unterbrechungsprogramm läuft unabhängig vom Navigationsprogramm und vom Startbeginn des

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Navigationsprogramms ab, so daß der Anfang des Unterbrechungsprogramms nicht notwendigerweise mit dem Schritt 180 übereinstimmen muß. Das Unterbrechungsprogramm wird durch die Schritte 300 und 301 dargestellt.

Mit Hilfe des ünterbrechungsprogramms (Schritte 300, 301) wird die akkumulierte und vom Fahrzeug zurückgelegte Entfernung, ausgehend vom Anfangspunkt mit den Koordinaten (X_, Y^) berechnet. Da das Unterbrechungsprograiran jeweils nach einem vorbestimmten Intervall AD der zurückgelegten Fahrtstrecke des Fahrzeugs gestartet wird, läßt sich die vom Fahrzeug zurückgelegte Entfernung, ausgehend vom Startpunkt oder vom zuletzt passierten Schnittpunkt, durch die Summe aller Ad's ausdrücken, die nachfolgend als "zurückgelegte Gesamtentfernung /AD" bezeichnet werden soll. Dies erfolgt in Schritt 300 des Unterbrechungsprograitims. Ebenfalls in Schritt 300 werden die augenblicklichen bzw. momentanen Fahrzeugpositionskoordinaten (X, Y) innerhalb des dargestellten Landkartenkoordinatensystems entsprechend den nachfolgenden Gleichungen ermittelt:

X = X₀ + J(Ad χ cos Θ) Y = X₀ + /(Ad χ sin Θ)

Die erhaltene zurückgelegte Gesamtentfernung JAd und die momentane Fahrzeugposition (X, Y) werden in den Puffer- * speicher 19 der Anzeigeeinheit 20 übertragen, um das Fahrzeugpositionssymbol auf der dargestellten Landkarte zu erneuern. Dies geschieht im letzten Schritt 301.

Andererseits werden in Schritt 190 Daten für die nächsten beiden Schnittpunkte aus dem Datenspeicher 13 ausgelesen. Diese Daten enthalten die Abstandsdaten bezüglich des Abstands D vom ersten Schnittpunkt zum nächsten Schnittpunkt sowie die bekannten Koordinaten (X.,, Y„) des nächsten

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Schnittpunkts innerhalb des abgebildeten Landkartenkoordi-

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natensystems. In Schritt 200 werden Richtungsdaten bezüglich derjenigen Richtung, unter der sich das Fahrzeug dem nächsten Schnittpunkt vom zuletzt passierten Schnittpunkt nähert, und die nachfolgend eine "Eintrittsrichtung θ . " definieren, sowie Richtungsdaten bezüglich der Richtung, unter der sich das Fahrzeug von diesem Schnittpunkt wieder entfernt, und die nachfolgend eine "Austrittsrichtung θ " definieren, ausgelesen.

Im darauffolgenden Schritt 210 werden Kriterien zur Erkennung eines Schnittpunkts bestimmt. Diese Kriterien enthalten einen Erneuerungsrichtungswert θ , der aus der Eintrittsrichtung θ . und der Austrittsrichtung θ gebildet wird. Der Erneuerungsrichtungswert θ gibt im wesentlichen die Winkelhalbierende desjenigen Winkels an, der zwischen der Eintrittsrichtung θ . und der Austrittsrichtung θ liegt.

sin aus

Er wird in folgender Weise erhalten:

Ist der Absolutwert der Differenz ΔΘ zwischen der Eintrittsrichtung θ . und der Austrittsrichtung θ kleiner als 180°, so ergibt sich der Erneuerungsrichtungswert bzw. die Erneuerungsrichtung zu

θ = (θ . +θ )/2. r em aus

Ist dagegen die Differenz ΔΘ größer als 180°, so ergibt sich der Erneuerungsrichtungswert bzw. die Erneuerungsrichtung zu

e_r = (e_{ein +} e_aus)/2 ₊ 180.

Ebenfalls in Schritt 210 wird eine Erneuerungszone festgelegt, die den nächsten Schnittpunkt (X,, Y,) umgibt und sich ausgehend von diesem bis zu einem vorgegebenen Abstand erstreckt. Die Form der Erneuerungszone hängt vom Abstand D zwischen der ersten Erneuerungszone oder dem

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Startpunkt und der nächsten Erneuerungszone ab. Diese Form der Erneuerungszone wird durch den Schnittbereich eines Kreises und eines langgestreckten Rechtecks definiert, wobei Kreis und Rechteck jeweils auf den nächsten Schnittpunkt (X,, Y-,) zentriert sind. Der Radius des Kreises um den nächsten Schnittpunkt beträgt 0,1 D. Die kleine Achse des Rechtecks hat eine Ausdehnung von 0,06 D, wobei der Schnittpunkt in der Mitte der kleinen Achse liegt. Dagegen hat die große Achse des Rechtecks eine Länge, die größer als der Radius des Kreises ist. Die kleine Achse liegt dabei parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die genannte Figur ist im Grunde genommen das geometrische Ergebnis zweier Kriterien, mit deren Hilfe erkannt werden kann, daß die Fahrzeugposition mit der Position des Schnittpunkts übereinstimmt. Diese Kriterien bestehen darin, daß (1) die momentan detektierte Fahrzeugposition innerhalb eines Bereichs von 0,1 D vom Schnittpunkt liegt, und daß (2) die zurückgelegte Gesamtentfernung /AD sich innerhalb eines Bereichs von ± 0,03 D des bekannten Abstands zwischen den beiden in Rede stehenden Schnittpunkten befindet. Es sei darauf hingewiesen, daß die relativ hohe Genauigkeit des Entfernungssensors im Wert 0,03 D zum Ausdruck kommt, während die relativ niedrige Richtungsgenauigkeit ihren Niederschlag im Wert 0,1 D findet.

In Schritt 210 wird ferner eine Fehlerzone eingestellt. Die Fehlerzone weist die Form eines Rechtecks auf, das sich vom ersten Schnittpunkt oder dem Startschnittpunkt zum nächsten Schnittpunkt erstreckt. Die in Längsrichtung liegenden Enden des Rechtecks sind ferner als Kreisabschnitte mit einem Radius von 0,1 D bzw. 1,1 D ausgebildet, wobei der größere Radius jeweils zum entfernteren der beiden Schnittpunkte gehört. Das Rechteck ist 0,5 D breit, so daß die Fehlerzone einen Korridor von 0,25 D an jeder Seite einer Linie bedeckt, durch die die Schnittpunkte miteinander verbunden werden. Ferner erstreckt sich

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das Rechteck um jeweils 0,1 D über die beiden Schnittpunkte hinaus. Es sei darauf hingewiesen, daß dieser Bereich bzw. die Fehlerzone die Erneuerungszone vollständig überdeckt. Hierdurch wird erreicht, daß die Fahrtroute, entlang der sich das Fahrzeug bewegt, nicht mehr als 0,25 D von einer geraden Linie abweichen kann. Dies erfordert allerdings bei speziell gekrümmten Straßen die Voreinstellung zusätzlicher Schnittpunkte.

Im nächsten Schritt 220 werden die Landkarte und das Fahrzeugpositionssymbol auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 abgebildet, so daß auf diese Weise die Darstellung für den nächsten Schnittpunkt erneuert wird.

Anschließend wird in Schritt 230 geprüft, ob der nächste Schnittpunkt derjenige Schnittpunkt ist, der am dichtesten am Reiseziel liegt. Derjenige Schnittpunkt, der am dichtesten am Reiseziel liegt, wird nachfolgend als "Targetschnittpunkt" bzw. "Zielschnittpunkt" bezeichnet. Ist der nächste Schnittpunkt der Targetschnittpunkt, so wird auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 die leserliche Mitteilung "Annäherung an Reiseziel" abgebildet. Dies erfolgt in Schritt 240. Ist die Frage in Schritt 230 mit EIN zu beantworten, so wird nachfolgend Schritt 250 erreicht.

Dieser Schritt 250 wird auch ausgehend von Schritt 240 erreicht. In Schritt 250 wird die Fahrtroute daraufhin überprüft, ob sich das Fahrzeug durch den nächsten Schnittpunkt entlang einer Geraden bewegt oder nicht.

Bewegt sich das Fahrzeug durch den nächsten Schnittpunkt entlang einer Geraden, so wird in Schritt 400 ein Steuerkennzeichen FLG auf den Wert Null zurückgesetzt. Andernfalls erreicht das Programm ausgehend von Schritt 250 den Schritt 900 in Fig. 4(D). Nachdem das Steuerkennzeichen FLG in Schritt 400 zurückgesetzt worden ist, prüft das Programm anschließend in Schritt 410, ob sich das Fahrzeug in

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der Erneuerungszone befindet. Befindet sich das Fahrzeug in der Erneuerungszone, so wird nachfolgend Schritt 420 erreicht- Andernfalls geht das Programm zu Schritt 415 in Fig. 4(C).

In Schritt 420 wird die zurückgelegte Reiseentfernung Ja D vom letzten Schnittpunkt mit dem bekannten Abstand D zwischen den beiden Erneuerungspunkten bzw. Schnittpunkten verglichen. Ist der gemessene Abstand JaD gleich dem bekannten Abstand D in Schritt 420, so erreicht das Programm anschließend Schritt 450 in Fig. 4(C), in dem die Fahrzeugpositionskoordinaten (X, Y) durch die Koordinaten (X,, Y,) des momentanen Schnittpunkts ersetzt werden. Anschließend wird Schritt 460 erreicht, in dem die zurückgelegte Entfernung JaD zwischen den Schnittpunkten auf den Wert Null zurückgesetzt wird. In einem nächsten Schritt 650 (vgl. Fig. 4(B)) werden die Daten, die die beiden momentanen Schnittpunkte beschreiben,erneuert bzw. heraufgesetzt, um einen nächsten Streckenabschnitt entlang der voreingestellten Fahrtroute auszuwählen. Das Programm springt dann anschließend nach Schritt 190 zurück.

Ist andererseits die Differenz zwischen dem gemessenen Abstand j AD und dem bekannten Abstand D ungleich Null in Schritt 420, so wird das Steuerkennzeichen FLG in Schritt 430 gesetzt bzw. nimmt den Wert 1 an. Das Steuerprogramm springt dann zurück zu Schritt 410. Die Schritte 410, 420 und 430 werden so lange wiederholt, bis das Fahrzeug die Erneuerungszone verläßt oder die Differenz zwischen dem berechneten Abstand Jad und dem bekannten Abstand D den Wert Null annimmt, was in Schritt 420 überprüft wird, also das Fahrzeug den Schnittpunkt erreicht.

Wird in Schritt 410 festgestellt, daß sich das Fahrzeug außerhalb der Erneuerungszone befindet, so wird in Schritt 415 das Steuerkennzeichen FLG überprüft. Wird dort festge-

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stellt, daß das Steuerkennzeichen FLG auf den Wert 1 gesetzt ist, so erreicht das Programm nachfolgend Schritt 4 70, in dem die Koordinaten (X_N» Y_n) des betreffenden bzw. letzten Schnittpunkts dazu verwendet werden, die Koordinaten (X_nr Y_n) zu ersetzen. Tritt mit anderen Worten das Fahrzeug in einer Erneuerungszone ein, und ist das Steuerkennzeichen FLG auf den Wert 1 gesetzt, so wird angenommen, daß das Fahrzeug diesen Schnittpunkt erreicht hat, selbst wenn der bekannte Abstand zwischen den Schnittpunkten nicht mit dem gemessenen Abstand /AD, den das Fahrzeug zurückgelegt hat, übereinstimmt. Der gemessene Abstand JaD wird dann in Schritt 480 auf den Wert Null zurückgesetzt. Der Abstand in Schritt 480 ist derjenige vom zuletzt passierten Punkt zu einem Punkt, an dem das Fahrzeug aus der Erneuerungszone heraustritt, was in Schritt 410 überprüft worden ist. Anschließend springt das Programm über den Schritt 650 zurück zu Schritt 190.

Wird in Schritt 415 festgestellt, daß das Steuerkennzeichen FLG nicht gesetzt worden ist bzw. nach wie vor den Wert Null annimmt, so prüft das Programm in einem nachfolgenden Schritt 700 in Fig. 4(D), ob sich das Fahrzeug noch innerhalb der Fehlerzone befindet. Befindet sich das Fahrzeug bereits außerhalb der Fehlerzone, so wird in Schritt 701 auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 die Mitteilung "Kurs verlassen" oder "Fehlerroute" abgebildet. Anschließend endet das Programm. Wird andererseits in Schritt 700 festgestellt, daß sich das Fahrzeug noch innerhalb der Fehlerzone befindet, so prüft das Programm anschließend in Schritt 850, ob die LÖSCH-Taste der Einstelleinrichtung 17 betätigt worden ist. Wurde die LÖSCH-Taste in Schritt 850 gedrückt, so springt das Programm zurück zum Anfangsschritt 100. Andernfalls wird das Programm mit Schritt 400 fortgesetzt.

Wird andererseits in Schritt 250 in Fig. 4(B) festgestellt,

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daß sich die Richtung des Fahrzeugs signifikant geändert hat, so wird nachfolgend Schritt 900 in Fig. 4(D) erreicht, in dem geprüft wird, ob sich das Fahrzeug innerhalb der Erneuerungszone B (Testkreis) befindet. Ist die Antwort in Schritt 900 JA, so wird der nächste zu passierende Schnittpunkt auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 abgebildet, und zwar zusammen mit dem momentanen Schnittpunkt, der unter diesem liegt. Das in Schritt 500 auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 erzeugte Bild enthält eine Anzahl von Hinweissegmenten, von denen jedes einer bestimmten, vom Fahrzeug zurückgelegten Entfernung entlang der voreingestellten Fahrtroute zugeordnet ist, wobei Hinweissegmente sowohl bezüglich der Eintrittsrichtung als auch bezüglich der Austrittsrichtung vorhanden sind. In einem Schritt 510 wird die gemessene zurückgelegte Entfernung j*AD mit dem bekannten Abstand D verglichen. Ist die Differenz kleiner als 100 m, wird also die Antwort JA erhalten, so wird in Schritt 530 ein pfeilförmig ausgebildetes Kurvenanzeigesegment auf dem Bildschirm im Blinkbetrieb betrieben, um dem Fahrer anzuzeigen, daß das Fahrzeug eine Kurve durchfahren soll. Vor der 100 m-Marke werden die Hinweis- bzw. Abstandssegmente nach und nach ausgeschaltet, und zwar in Übereinstimmung mit dem vom Fahrzeug zurückgelegten Weg bei Annäherung an den Schnittpunkt. Die Abschaltung der Abstandssegmente erfolgt in Schritt 520. Anschließend wird wiederum Schritt 510 erreicht. Im Anschluß an Schritt 530 wird in Schritt 540 die Fahrtrichtung des Fahrzeugs gemessen bzw. ausgelesen. Die in Schritt 540 ermittelte Fahrtrichtung wird mit der Eintrittsrichtung θ . , mit der Austrittsrichtung θ und

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mit der Rücksetz- bzw. Erneuerungsrichtung θ verglichen, was jeweils in den Schritten 560, 550 und 570 erfolgt. Wird in einem dieser Schritte festgestellt, daß die Fahrzeugrichtung falsch ist bzw. nicht mit den genannten Richtungen übereinstimmt, so wird in einem nachfolgenden Schritt 580 geprüft, ob sich das Fahrzeug noch innerhalb

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der Erneuerungszone B bzw. innerhalb des Testkreises befindet. Ist dies nicht der Fall, so springt das Programm nach Schritt 701, in dem auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 die Mitteilung "Kurs verlassen" abgebildet wird. Andernfalls springt das Programm zurück zu Schritt 550. Die Schritte 550, 560 und 570 werden der Reihe nach so lange wiederholt durchlaufen, bis das Fahrzeug sich weit genug gedreht hat, so daß die Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit der Rücksetz- bzw. Erneuerungsrichtung θ übereinstimmt. Ist dies der Fall, so erreicht das Programm ausgehend von Schritt 570 den Schritt 590 sowie den nachfolgenden Schritt 600. Die beiden zuletzt genannten Schritte sind mit den Schritten 470 und 480 identisch. Nach Schritt 600 wird wiederum Schritt 650 erreicht.

Wird andererseits in Schritt 900 festgestellt, daß sich das Fahrzeug nicht mehr innerhalb der Erneuerungszone B bzw. innerhalb des Testkreises befindet, so wird anschließend in einem Schritt 801 geprüft, ob die Fahrzeugposition noch innerhalb der Fehlerzone liegt.

Wird in Schritt 801 festgestellt, daß die Fahrzeugposition schon außerhalb der Fehlerzone liegt, so wird im nachfolgenden Schritt 701 die Mitteilung "Kurs verlassen" auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 abgebildet. Liegt dagegen die Fahrzeugposition noch innerhalb der Fehlerzone in Schritt 801, so wird in einem nachfolgenden Schritt 852 geprüft, ob die LÖSCH-Taste gedrückt worden ist. Ist die LÖSCH-Taste gedrückt worden, so springt das Programm zurück zum Anfangsschritt 100. Andernfalls erreicht das Programm wiederum Schritt 900.

Im nachfolgenden wird anhand der Fig. 4(A) bis 7 erläutert, durch welche Schrittfolgen die anfängliche Auswahl der Fahrtroute und anfängliche Führung des Fahrzeugs zum Schnittpunkt erfolgt, von dem ab das Fahrzeug starten

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soll.

In einem Schritt 100 in Fig. 4(A) wird zunächst die Eingabe- bzw. Einstelleinrichtung 17 dazu verwendet, einen Startpunkt des Fahrzeugs zu definieren, d. h. seine gegenwärtige Position, sowie das Reiseziel des Fahrzeugs. Dies erfolgt durch Eingabe vorbestimmter Codes, und dergleichen. Werden Identifikationssignale bezüglich des Startpunkts und des Reiseziels in Schritt 100 von der Einstelleinrichtung 17 erhalten, so wählt die arithmetische Einheit 12 den am nächsten zum Startpunkt liegenden Schnittpunkt aus den in der Nachbarschaft des Startpunkts liegenden Schnittpunkten sowie einen Targetschnittpunkt aus, den das Fahrzeug zuletzt passiert, und zwar aus den dem Reiseziel benachbarten Schnittpunkten. Dies geschieht in Schritt 110. Der Targetschnittpunkt kann auch als Zielschnittpunkt bezeichnet werden.

In Fig. 5 sind beispielsweise der Abstand D von einem ersten Schnittpunkt zu einem zweiten Schnittpunkt (X_N> Y_n)# eine Fehlerzone und Erneuerungszonen gezeigt, wie bereits zuvor beschrieben. Als nächstes ermittelt die arithmetische Einheit 12 in Schritt 120 automatisch die kürzeste Fahrtstrecke zwischen diesen Schnittpunkten, und zwar anhand der in der Speichereinheit 18 gespeicherten Straßenkartendaten. Diese kürzeste Fahrtstrecke stellt also die vorhandene Reiseroute dar.

Befindet sich zu dieser Zeit die gegenwärtige Position des Fahrzeugs (X, Y) 300 m oder mehr vom Startschnittpunkt entfernt (negative Antwort in Schritt 140), so wird auf der Anzeigeeinheit 20 kontinuierlich durch eine Pfeilmarkierung 30 die Richtung zum Startschnittpunkt mit Bezug auf die Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs angezeigt. Ferner wird ein Stück einer gekrümmten Linie 40 dargestellt, die die vom Fahrzeug zurückgelegte Fahrtstrecke angibt, wobei

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die Linie 40 innerhalb der regionalen Straßenkarte auf dem Bildschirm abgebildet wird, wie die Fig. 6(a) zeigt. Dies erfolgt in Schritt 130.

Hat sich andererseits das Fahrzeug dem Startschnittpunkt bis auf 300 m oder weniger genähert, was in Schritt 140 überprüft wird, so wird auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 ein Bild 50 des Startschnittpunkts mit der Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs abgebildet, die mit der Longitudinalrichtung des Schirms der Anzeigeeinheit 20 übereinstimmt, und zwar anstelle des pfeilförmig ausgebildeten Segments 30, wie in Fig. 6(b) gezeigt ist. Ferner wird eine vom Startschnittpunkt abzweigende Straße dargestellt bzw. hervorgehoben, die der Startstraße entspricht, zu der das Fahrzeug geführt werden soll, um entlang der voreingestellten Fahrtroute vom Startschnittpunkt fahren zu können. Die Startstraße wird in Form eines vollen Liniensegments in der linken oberen Ecke des Bildschirms abgebildet, und zwar in Schritt 150. Nach dem Schritt 150 wird Schritt 160 erreicht. Wird in diesem Schritt festgestellt, daß der Startschalter nicht eingeschaltet worden ist, wird wiederum Schritt 140 erreicht.

Im nachfolgenden wird anhand der Fig. 7 der in Schritt 130 ablaufenden Prozeß zur Abbildung des Startschnittpunkts anhand eines Flußdiagramms näher erläutert. In einem ersten Schritt 1000 wird zunächst die Eintrittsrichtung θ_ο. des Fahrzeugs in bezug auf den Startschnittpunkt gemessen. Im nachfolgenden Schritt 1100 wird dann der Bildschirm der Anzeigeeinheit 20 einmal gelöscht.

Als nächstes bestimmt die arithmetische Einheit 12 die Nummern bzw. die Anzahl der abzweigenden Straßen K, die vom Startschnittpunkt ausgehen, und zwar anhand der Schnittpunktinformation, die in der Straßenkartendaten-Speichereinheit 18 gespeichert ist. Die gespeicherte

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Schnittpunktinformation ist beispielsweise in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Die arithmetische Einheit 12 bestimmt, welche Nummer I=I bis K der abzweigenden Straßen mit der Nummer der Startstraße übereinstimmt. Das Aufsuchen der Nummern bzw. die Bestimmung der Anzahl der abzweigenden Straßen K erfolgt in Schritt 1200.

Im nachfolgenden Schritt 1300 wird zunächst die Abzweigstraßennummer I auf den Wert 1 gesetzt (I = 1).

Dann wird im folgenden Schritt 1400 eine Differenz θ

P zwischen der Richtung der abzweigenden Straße Θ- und der

Eintrittsrichtung θ . errechnet (Θ = θ_τ - θ . ). Entern ρ I em

spricht die erste abzweigende Straße (I=I) der Startstraße (JA-Antwort in Schritt 1500), so wird eine aufleuchtende bzw. hervorgehobene gerade Straße dargestellt, und zwar in Richtung θ in bezug auf die Longitudinalrichtung des Bildschirms, und zwar in Schritt 1600, wenn die erste abzweigende Straße 1 als Startstraße bestimmt worden ist.

Ist andererseits die erste abzweigende Straße (I= 1) nicht als Startstraße bestimmt worden, so wird die genannte gerade Straße bzw. das Straßensegment nicht hervorgehoben bzw. aufleuchtend dargestellt. Sie wird in diesem Fall nur in Form dünner Linien in Richtung θ mit Bezug zur Longitudinalrichtung des Bildschirms in Schritt 1700 abgebildet.

Nach den Schritten 1600 bzw. 1700 wird Schritt 1800 erreicht. In diesem Schritt 1800 wird der Wert I um 1 erhöht (1=1+1). Wird in Schritt 1900 festgestellt, daß der Wert I nicht gleich dem Wert K + 1 ist, so springt das Programm zurück zu Schritt 1400. Diese Schleife wird so lange wiederholt, bis der Wert I gleich dem Wert K (I = K) ist, so daß dann das Programm zum folgenden Schritt

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160 springt.

Die Fig. 8(a) zeigt jede Eintrittsrichtung des Fahrzeugs zum Startschnittpunkt, wobei die einzelnen Eintrittsrichtungen durch die Pfeile I, II, III und IV markiert sind. In diesem Fall existieren fünf abzweigende Straßen und vier Eintrittsrichtungen. Dagegen sind in Fig. 8(b) graphische Darstellungen 50 gezeigt, die dem Bild der Straßenkarte auf dem Bilschirm der Anzeigeeinheit 20 überlagert werden, und zwar jeweils in der linken oberen Ecke des Bildschirmbereichs. Jeweils eine der in Fig. 8(b) gezeigten Darstellungen ist auf eine Eintrittsrichtung I, II, III und IV gemäß Fig. 8(a) bezogen.

Wie anhand der Fig. 8(b) zu erkennen ist, wird die Eintrittsrichtung des Fahrzeugs in bezug auf den Startschnittpunkt jeweils so dargestellt, daß der die Eintrittsrichtung angebende Pfeil vertikal auf dem Bildschirm erscheint und in Richtung des Startschnittpunkts zeigt. Die vom Startschnittpunkt abzweigende Startstraße (in den Fig. 8(a) und 8(b) diejenige Straße, die den Pfeil III enthält) wird dabei optisch hervorgehoben dargestellt und leuchtet auf. Das bedeutet, daß der Fahrer sofort in die Startstraße im Bereich des Startschnittpunkts hineinfahren kann, selbst wenn das Fahrzeug den Startschnittpunkt auf irgendeinem willkürlichen Weg vom Startpunkt aus erreicht hat.

Wie oben beschrieben, werden mit Hilfe des Navigationssystems und Navigationsverfahrens nach der Erfindung Richtung und Lage der Startstraße ausgehend vom Startschnittpunkt auf dem Bildschirm klar und unterscheidbar abgebildet, selbst wenn das Fahrzeug den Startschnittpunkt entlang einer beliebigen Fahrtroute vom Startpunkt aus erreicht hat.

Entsprechend der Fig. 8(a) sind fünf abzweigende Straßen

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und vier Eintrittsrichtungen I, II, III und IV gegeben. Soll beispielsweise die mit III bezeichnete Straße die Führungsstrecke bzw. Startstraße sein, die optisch auf dem Bildschirm hervorgehoben werden soll, und ist die Eintrittsrichtung die mit I bezeichnete Richtung, so erscheint das erste in Fig. 8(b) dargestellte Bild, das sich an der linken Seite befindet. In diesem Fall beträgt θ = θ-r-r-r - θ . = + 90°. Der hervorgehobene Streckenabschnitt erscheint also unter +90° relativ zur Vertikalen des Bildschirms und liegt damit in longitudinaler Richtung in Fig. 8b (I). Ist die Eintrittsrichtung des Fahrzeugs die mit II bezeichnete Richtung, so ist θ = θ_τττ-180° = -90°. Der hervorgehobene Streckenabschnitt in Fig. 8(b) unter II erscheint also unter -90° relativ zur

Vertikalen. Das Diagramm in Fig. 8(a)

wird also jeweils so auf dem Bildschirm gedreht, daß die Eintrittsrichtung von unten nach oben in Richtung zum Schnittpunktszentrum verläuft, während die Austrittsrichtung bzw. die Startstraße optisch hervorgehoben wird. Für die Bilder III und IV in Fig. 8(b) gilt Entsprechendes, θ j beträgt im vorliegenden Fall +90°. Liegt die Eintrittsrichtung IV unter -45° zur Vertikalen, so erscheint dann der Streckenabschnitt III unter einem Winkel θ von

P +90° - (-45°) = 135°, wie die Fig. IV in Fig. 8(b) zeigt.

Claims

3610251 TER MEER-MÜLLE R-STEINMEISTER

PATENTANWÄLTE-EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. H. Steinmeister

Dipl. Ing R E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse

Mauerkircherstrasse 45

D-8OOO MÜNCHEN 80 D-4800 BIELEFELD 1

Ur/cb

DE86041/129(2) 26. März 1986

NISSAN MOTOR COMPANY, LIMITED

2, Takara-cho, Kanagawa-ku Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

und

NILES PARTS COMPANY, LIMITED

28-6, Omorinishi 5-chome

Ota-ku, Tokyo, Japan

Navigationssystem und -verfahren für Fahrzeuge

Priorität: 03. April 1985, Japan, Nr. 60-70622 (P)

Patentansprüche

Navigationssystem für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch

a) eine erste Einrichtung (14, 15, 16) zur Überwachung der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtstrecke und der Fahrtrichtung sowie zur Ermittlung von Daten bezüglich der momentanen Position und Fahrtrichtung des Fahrzeugs,

b) eine zweite Einrichtung (18) zur Speicherung von Landbzw. Straßenkartendaten, die Daten über eine Mehrzahl bekannter Verzweigungs- bzw. Schnittpunkte umfassen,

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c) eine dritte Einrichtung (17) zur Voreinstellung einer Fahrtroute von einem ersten bekannten Verzweigungspunkt, den das Fahrzeug zuerst passiert, bis zu einem Reiseendziel,

d) eine vierte Einrichtung zur Bestimmung einer mit dem ersten bekannten Verzweigungspunkt verbundenen ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug dem ersten bekannten Verzweigungspunkt nähert und diesen erreicht, und zwar auf der Grundlage der gegenwärtigen und von der ersten Einrichtung ermittelten Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit Bezug zum ersten bekannten Verzweigungspunkt sowie anhand von Daten über die Richtungen aller Straßen, die vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgehen, gespeichert in der zweiten Einrichtung (18), und durch

e) eine fünfte Einrichtung zur Darstellung der räumlichen Lage einer zweiten Straße, die vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgeht, und auf der sich das Fahrzeug ausgehend vom ersten bekannten Verzweigungspunkt auf der voreingestellten Fahrtroute bewegt, relativ zur ersten Straße auf dem Bildschirm einer Anzeigeeinheit (20).
2. Navigationssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine sechste Einrichtung, die anhand der momentanen und von der ersten Einrichtung ermittelten Fahrzeugposition sowie anhand der in der zweiten Einrichtung gespeicherten Positionsdaten des bekannten ersten Verzweigungspunkts prüft, ob sich das Fahrzeug bis zu einem vorbestimmten Abstand dem ersten bekannten Verzweigungspunkt genähert hat, wobei die vierte Einrichtung die erste Straße bestimmt, wenn die sechste Einrichtung feststellt, daß das Fahrzeug den vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.
3. Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die fünfte Einrichtung

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die räumliche Beziehung zwischen der ersten und der zweiten Straße, die beide vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgehen, anhand einer Graphik des ersten bekannten Verzweigungspunkts an der oberen Seite des Bildschirms darstellt, und zwar in Übereinstimmung mit der Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs.
4. Navigationssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Straße durch eine mit einem Pfeil versehene erste Linie markierbar ist, wobei die Pfeilrichtung derjenigen Richtung entspricht, unter der das Fahrzeug den ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht, und daß die zweite Straße durch eine optisch hervorgehobene bzw. aufleuchtende, durchgehende Linie markierbar ist, um sie von anderen mit dem bekannten ersten Verzweigungspunkt verbundenen Straßen zu unterscheiden.
5. Navigationssystem nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet, daß die innerhalb der ersten Straße liegende und mit dem Pfeil versehene Linie so orientiert ist, daß sie mit der nach oben verlaufenden Längsbzw. Longitudinalrichtung des Bildschirms übereinstimmt, und daß die optisch hervorgehobene bzw. aufleuchtende sowie die zweite Straße repräsentierende Linie unter einer Richtung abgebildet wird, die durch die Winkellage der zweiten Straße gegenüber der ersten Straße bestimmt ist.
6. Navigationssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung die Graphik des ersten bekannten Verzweigungspunkts zusammen mit einer Straßenkartendarstellung abbildet, auf der wenigstens ein Startpunkt des Fahrzeugs, der erste bekannte Verzweigungspunkt, ein letzter bekannter Verzweigungspunkt und die voreingestellte Fahrtroute markiert sind.

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7. Navigationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die fünfte Einrichtung die Graphik des ersten bekannten Verzweigungspunkts in einer Ecke des Bildschirms und der Straßenkarte überlagert abbildet, die den Startpunkt, den ersten bekannten Verzweigungspunkt, den letzten bekannten Verzweigungspunkt, das Reiseziel und die gewünschte Fahrtroute zeigt.
8. Navigationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung eine Straßenkarte einschließlich der durch die dritte Einrichtung bestimmten Fahrtroute und die momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit Bezug zum ersten bekannten Verzweigungspunkt auf dem Bildschirm so lange anzeigt, bis die sechste Einrichtung feststellt, daß das Fahrzeug den vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.
9. Navigationssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung den dargestellten Inhalt auf dem Bildschirm dann löscht, wenn das Fahrzeug den vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.
10. Navigationssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

a) eine auf einen Startbefehl ansprechende sechste Einrichtung, die daraufhin einen Navigationsprozeß zur Führung des Fahrzeugs entlang der voreingestellten Fahrtroute vom ersten bekannten Verzweigungspunkt zum Reiseziel unter Verwendung des Bildschirms der fünften Einrichtung durchführt, und

b) eine siebte Einrichtung, die bei Betätigung den Startbefehl zur Durchführung des Navigationsprozesses zur sechsten Einrichtung liefert.

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11. Navigationssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung eine Mitteilung abbildet, um den Betrachter des Bildschirms der fünften Einrichtung aufzufordern, die siebte Einrichtung am ersten bekannten Verzweigungspunkt zu betätigen, bevor das Fahrzeug den ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.
12. Navigationsverfahren für Fahrzeuge, g e k e η η zeichnet durch folgende Schritte:

a) Überwachung der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtstrekke und der Fahrtrichtung sowie Ermittlung der momentanen Fahrzeugposition,

b) Speicherung von Land- bzw. Straßenkartendaten in einer Speichereinrichtung, wobei diese Daten auch Daten über den Aufbau einer Mehrzahl bekannter Verzweigungspunkte enthalten,

c) Einstellung einer gewünschten Fahrtroute von einem ersten bekannten Verzweigungspunkt, durch den das Fahrzeug zuerst hindurchfährt, bis zu einem Reiseendziel,

d) Bestimmung einer ersten Straße, die mit dem ersten bekannten Verzweigungspunkt verbunden ist, und auf der sich das Fahrzeug diesem Punkt nähert und ihn erreicht, und zwar auf der Grundlage der gegenwärtigen und in Schritt a) ermittelten Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit Bezug zum ersten bekannten Verzweigungspunkt sowie anhand von Daten über die Richtungen aller Straßen, die von dem ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgehen, gespeichert in Schritt b), und

e) Darstellung der räumlichen Lage einer zweiten Straße, die vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgeht und auf der voreingestellten Fahrtroute liegt, relativ zur ersten Straße auf einem Bildschirm einer Anzeigeeinheit.
13. Navigationsverfahren nach Anspruch 12, da-

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durch gekennzeichnet, daß der Schritt e) dann ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug einen vorbestimmten Abstand vom ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.
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14. Navigationsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt e) die Anzeigeeinheit den Aufbau des ersten bekannten Verzweigungspunkts in Form einer Graphik darstellt, derart, daß die Richtung der ersten Straße mit der Longitudinal- bzw. Längsrichtung des Bildschirms übereinstimmt.
15. Navigatipnsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt

e) die Anzeigeeinheit die zweite Straße als optisch hervorgehobene bzw. aufleuchtende durchgehende Linie darstellt, deren Richtung durch die Winkellage der zweiten Straße gegenüber der ersten Straße bestimmt ist.
16. Navigationsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt e) die Anzeigeeinheit die vom ersten bekannten Verzweigungspunkt ausgehenden Straßen, die nicht mit der zweiten Straße übereinstimmen, jeweils in Form zweier paralleler Linien abbildet, während sie die zweite Straße durch eine optisch hervorgehobene bzw. aufleuchtende breitere Linie bzw. durch ein balkenartiges Segment darstellt.
17. Navigationsverfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h gekennzeichnet , daß die Anzeigeeinheit wenigstens die in Schritt a) ermittelte momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs in bezug zur Position des ersten bekannten Verzweigungspunkts auf dem Bildschirm anzeigt, bevor das Fahrzeug den vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt erreicht hat.

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18. Navigati'onsverf ahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit auch die Straßenkarte einschließlich der voreingestellten Fahrtroute darstellt, bevor das Fahrzeug den vorbestimmten Abstand zum ersten bekannten Verzweigungspunkt
erreicht hat.