DE69912116T2

DE69912116T2 - Autoskalierung einer empfohlenen route

Info

Publication number: DE69912116T2
Application number: DE69912116T
Authority: DE
Inventors: G. Kenneth MAXWELL; A. Jeffrey MILLINGTON
Original assignee: Magellan DIS Inc
Current assignee: Mitac International Corp
Priority date: 1998-05-05
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2019-04-22
Also published as: ATE252221T1; EP1078224B1; AU3755299A; DE69912116D1; WO1999057520A1; US6574551B1; EP1078224A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese vorliegende Erfindung betrifft Navigationssysteme und insbesondere ein Navigationssystem mit einem Fahrzeugortsdisplay zum Anzeigen eines gegenwärtigen Orts eines Fahrzeugs und des Orts der gewünschten Route.
Navigationssysteme stellen im Allgemeinen ein empfohlene Route von einem Startpunkt zu einem gewünschten Ort bereit. Im Allgemeinen werden der Startpunkt und der gewünschte Ort aus einer großen Datenbank von Straßen gewählt, die in einem Massenmediumspeicher, beispielsweise einer CD ROM, gespeichert sind, der die Straßen in dem Gebiet enthält, durch welches der Fahrer fahren soll. Das Navigationssystem kann in einem Personalcomputer angeordnet sein oder es kann in einem Fahrzeug installiert sein. Wenn das Navigationssystem in einem Fahrzeug installiert ist ist der Startpunkt typischerweise die gegenwärtige Position des Fahrzeugs, die in das Navigationssystem durch ein zugehöriges Positionsbestimmungssystem eingegeben werden kann, welches gewöhnlicherweise einen Empfänger eines Globalpositionierungssystems (Global Positioning System, GPS) enthält.
Das Navigationssystem bestimmt eine Route von dem Startpunkt zu dem Zielort unter Verwendung eines Algorithmus, der Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet altbekannt ist und gegenwärtig in vielen Navigationssystemen verwendet wird. Gewöhnlicherweise gibt es viele potentielle Routen zwischen dem gewählten Startpunkt und dem gewünschten Zielort. Typische Navigationssysteme wählen eine empfohlene Route auf Grundlage von bestimmten vorgegebenen Kriterien, einschließlich der Länge der Route und der abgeschätzten Fahrzeit auf der Route. In Abhängigkeit von dem vorgegebenen Algorithmus des Navigationssystems wird das Navigationssystem die Route mit der kürzesten Gesamtlänge, der niedrigsten Gesamtzeit, oder irgendeinem gewichteten Durchschnitt der Länge und der Zeit empfehlen.
Die empfohlene Route wird dem Benutzer dann als eine Karte angezeigt, die den Startpunkt und den gewünschten Zielort (das gewünschte Ziel) zeigt und die empfohlene Route hervorhebt. Wenn das Navigationssystem in einem Fahrzeug installiert ist zeigt das Navigationssystem vorzugsweise den gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs an und versieht den Fahrer mit Befehlen von einer Abbiegung zur nächsten, wobei der Fahrer an den gewünschten Zielort entlang der empfohlenen Route geführt wird.
Das typische Navigationssystem stellt dem Benutzer den gegenwärtigen Fahrzeugort dadurch bereit, dass entweder ein Textführungs-Modusschirm mit einem Satz von Befehlen und dem gegenwärtigen Ort oder eine Führungsmodus-Karte, die den Startpunkt, den gewünschten Zielort, und den gegenwärtigen Ort anzeigt und die empfohlene Route hervorhebt, angezeigt wird.
Ein Nachteil mit gegenwärtigen Displays ist, dass der gegenwärtige Ort des Fahrzeugs und der Startpunkt der empfohlenen Route unter Umständen auf dem Displayschirm gleichzeitig nicht gesehen werden kann. Dies kann in einer Situation auftreten, bei der sich das Fahrzeug gerade bewegt, während die Route gerade bestimmt wird und die gegenwärtige Position des Fahrzeugs und der nächstliegende Punkt auf der empfohlenen Route als Folge des Maßstabs des gegenwärtigen Displays nicht mehr in dem gleichen Schirm sein können. Dies macht es für den Benutzer schwierig zu dem Startpunkt der empfohlenen Route fortzuschreiten. Einige Kartendisplays erlauben dem Benutzer einen Betrachtungsmaßstab zu wählen, um den Fahrer zu unterstützen seine gegenwärtige Position im Verhältnis zu dem Startpunkt der empfohlenen Route zu wählen, dies erfordert aber eine weitere Eingabe von dem Benutzer, während der Benutzer en route ist. Demzufolge ist es wünschenswert ein Fahrzeugortsdisplay bereitzustellen, dass den Maßstab des Displays automatisch festlegt, um einen gegenwärtigen Ort eines Fahrzeugs und den Startpunkt einer empfohlenen Route auf dem gleichen Bildschirm anzuzeigen.
Die EP 720 003 A1 beschreibt das automatische Festlegen des Maßstabs eines Kartendisplays, um eine Anzahl von Zielorten anzuzeigen, die Suchkriterien erfüllen. Die JP 0806515 , JP 08305283 und die DE 19516647 offenbaren das Ändern des Maßstabs des Displays in einem Navigationssystem.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In allgemeiner Hinsicht stellt diese Erfindung ein Fahrzeugortsdisplay für ein Navigationssystem bereit. Das Fahrzeugortsdisplay zeigt den gegenwärtigen Fahrzeugort auf einer Displayeinrichtung eines Navigationssystems in einem graphischen Displaymodus an. In dem graphischen Displaymodus zeigt das Display eine Karte an, die den gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs aufweist. Das Navigationssystem umfasst eine Datenbank von Straßen und ein System zum Bestimmen der gegenwärtigen Position eines Fahrzeugs in Bezug auf die Datenbank. Ein Benutzer kann einen gewünschten Zielort (ein gewünschtes Ziel) in der Datenbank dadurch wählen, dass eine Eingabeeinrichtung verwendet wird, die mit dem Navigationssystem verbunden ist. Das Navigationssystem umfasst auch ein System zum Bestimmen einer Route (Fahrstrecke) zu dem Ziel. Ein Display zeigt die Route (Fahrstrecke) und die gegenwärtige Position des Fahrzeugs dadurch an, dass automatisch der Maßstab bei einem Display festgelegt wird, um die Route und die gegenwärtige Position einzuschließen.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet näher aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform. Die Zeichnungen, die begleitend zu der ausführlichen Beschreibung sind, können wie folgt beschrieben werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Navigationssystems der vorliegenden Erfindung;
2 ein Beispiel eines Displays, das einen gegenwärtigen Ort anzeigt; und
3 ein Beispiel einer Anzeige, die den gegenwärtigen Ort und eine gewünschte Route (Fahrstrecke) zu einem vorgegebenen Zielort zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Das Navigationssystem 20 der vorliegenden Erfindung ist schematisch in 1 gezeigt. Das Navigationssystem 20 umfasst eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 22, die mit einem Display 24 verbunden ist, beispielsweise einem hochauflösenden LCD- oder Flachbildschirm-Display. Die CPU 22 ist auch mit einer Eingabeeinrichtung 26 verbunden, beispielsweise einer Maus, einer Tastatur, einem Tastenfeld, oder einer entfernten Einrichtung. Alternativ kann das Display 24 ein Berührungsbildschirm-Display sein. Das Navigationssystem 20 umfasst ferner eine Speichereinrichtung 28, beispielsweise ein Festplattenlaufwerk 28 oder eine CD ROM, die mit der CPU 22 verbunden ist. Die Speichereinrichtung 28 enthält eine Datenbank mit einer Karte von sämtlichen Straßen in dem Gebiet, in dem das Fahrzeug 32 herumfahren möchte, und kann die Software für die CPU 22 enthalten, einschließlich der graphischen Benutzerschnittstelle, der Routenführung, des Betriebssystems, der Positionsbestimmungs-Software, etc.
Das Navigationssystem umfasst vorzugsweise Positions- und Bewegungs-Bestimmungseinrichtungen, beispielsweise einen GPS-Empfänger 32, ein Gyroskop 36, einen Kompass 38, eine Radgeschwindigkeitssensor 40, und ein orthogottales Mehrachsen-Beschleunigungsmessgerät 41, die alle mit der CPU verbunden sind (Verbindungen sind zur Vereinfachung nicht gezeigt). Derartige Positions- und Bewegungs-Bestimmungseinrichtungen sind altbekannt und sind kommerziell erhältlich.
Das Navigationssystem 20 bestimmt die Position des Fahrzeugs 32 relativ zu der Datenbank von Straßen unter Verwendung der Positions- und Bewegungs-Bestimmungseinrichtungen. Der Fahrer wählt ein Ziel (einen Zielort) relativ zu der Datenbank von Straßen unter Verwendung der Benutzereingabeeinrichtung 26 und der Anzeige 24. Das Navigationssystem 20 zeigt dann dem Fahrer Befehle von einer Abbiegung zur nächsten an, um den Fahrer von der gegenwärtigen Position an das gewünschte Ziel zu führen.
Oft bestimmt oder berechnet das Navigationssystem 20 eine Fahrstrecke (eine Route), während das Fahrzeug 32 sich bewegt. In einigen Situationen kann der gegenwärtige Ort des Fahrzeugs 32 nicht nahe zu dem empfohlenen Startpunkt der Fahrstrecke sein, beispielsweise dann, wenn das Fahrzeug in einer Parkanlage, auf einer neuen Straße, oder auf einer kleinen Seitenstraße ist, die zum Beispiel nicht in der Datenbank von Straßen enthalten ist. Alternativ kann der empfohlene Startpunkt der Fahrstrecke an einem Punkt sein, den das Fahrzeug bereits passiert hat. Wenn das Fahrzeug nicht auf der empfohlenen Fahrstrecke (Route) ist, wenn die Fahrstreckenberechnung beendet ist, dann zeigt das Display 24 eine Karte an, die die empfohlene Fahrtstrecke und die gegenwärtige Fahrzeugposition auf der Karte zeigt. Das Display 24 umfasst auch einen Befehl, der den Fahrer anweist zu der Fahrstrecke voranzuschreiten. Da das Fahrzeug 32 sich unter Umständen gerade bewegt hat, während die Fahrstrecke berechnet wurde, kann die gegenwärtige Position des Fahrzeugs und der nächstliegende Punkt auf der empfohlenen Fahrtstrecke unter Umständen nicht mehr in dem gleichen Bildschirm sein, und zwar in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Display-Maßstab, wie in 2 gezeigt. 2 zeigt die gegenwärtige Position eines Fahrzeugs, angezeigt mit dem Pfeil, in einem Kartenmaßstab, der den Startpunkt der empfohlenen Fahrstrecke nicht zeigt.
Wenn die Fahrstreckenberechnung abgeschlossen ist, dann legt das Display 24 in der vorliegenden Erfindung automatisch den Maßstab des Displays der Karte fest, wie in 3 gezeigt, so dass der nächstliegende Punkt auf einer empfohlenen Fahrroute und die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 32 beide auf dem Display 24 gezeigt sind. 3 zeigt die Anzeige (das Display) 24, wenn das Navigationssystem 20 automatisch das Display 24 im Maßstab eingestellt hat, um gleichzeitig die gegenwärtige Position des Fahrzeugs den Startpunkt der empfohlenen Route anzuzeigen. Die gegenwärtige Position des Fahrzeugs wird mit dem Pfeil dargestellt und die empfohlene Fahrtstrecke ist so gezeigt, wie sie mit einer dickeren Linie hervorgehoben ist. Es gibt auch ein gegenwärtiges Straßenfeld 42, das den Namen der Straße anzeigt, auf der das Fahrzeug gegenwärtig positioniert ist.
Das Navigationssystem 20 bestimmt auch einen Abstand von der gegenwärtigen Position zu dem nächstliegenden Punkt auf der empfohlenen Route und zeigt diesen Abstand auf dem Display 24 so an, dass der Fahrer weiß, wie weit er von dem Startpunkt der Fahrstrecke entfernt ist. Der Abstand kann dem Fahrer durch eine oder mehrere der folgenden Vorgehensweisen mitgeteilt werden: Durch eine Textanzeige, durch eine hörbare Anzeige, oder durch eine graphische Anzeige. Zum Beispiel könnte das Display 24 ein Abstandsfeld 44 aufweisen, welches anzeigt, wie weit das Fahrzeug 32 von der empfohlenen Fahrstrecke entfernt ist, wie in 3 gezeigt.
Wie voranstehend erwähnt berechnet das Navigationssystem 20 oft die Fahrstrecke (die Route), während sich das Fahrzeug 32 gerade bewegt. In dieser Situation bestimmt das Navigationssystem 20 zunächst die gegenwärtige Position des Fahrzeugs in Bezug auf die Datenbank von Straßen. Sobald die empfohlene Fahrstrecke berechnet worden ist, bestimmt das Navigationssystem 20 dann eine zweite Position, d. h. die neue gegenwärtige Position, des Fahrzeugs in Bezug auf die Datenbank von Straßen, weil das Fahrzeug seinen Ort geändert hat, seitdem die erste Position, d. h. die ursprüngliche gegenwärtige Position bestimmt wurde. Die Anzeige legt dann automatisch den Maßstab fest, um die neue gegenwärtige Position des Fahrzeugs und den nächstliegenden Punkt der empfohlenen Fahrtstrecke zu zeigen. Somit bestimmt das Navigationssystem 20 gerade die Fahrstrecke auf Grundlage der ersten oder ursprünglichen Position des Fahrzeugs, wenn das Ziel gewählt wurde, und legt automatisch den Maßstab der Anzeige fest, um sowohl den nächstliegenden Punkt der empfohlenen Fahrstrecke als auch die zweite oder die neue gegenwärtige Position des Fahrzeugs zu zeigen. Das Navigationssystem bestimmt den Abstand aus der zweiten oder neuen gegenwärtigen Fahrzeugposition zu der Fahrstrecke und zeigt den Abstand in dem Abstandsfeld 44 auf der Anzeige 24 an.
Wie in 3 gezeigt, die erste oder ursprüngliche Position des Fahrzeugs, als das Ziel gewählt wurde, wird als ein strichpunktierter Kreis gezeigt, während die zweite oder neue gegenwärtige Position als der Pfeil gezeigt wird. Der vorherige Ort des Fahrzeugs, der mit strichpunktierten Kreis gezeigt ist, ist nicht typischerweise ein Teil des Displays 24, sondern wird nur verwendet, um darzustellen, dass das Fahrzeug seinen Ort von dem Zeitpunkt, zu dem das Ziel ursprünglich gewählt wurde, und dem Zeitpunkt, als das Navigationssystem 20 eine Berechnung der Fahrstrecke beendet hat, geändert hat.
Wenn sich das Fahrzeug gerade bewegt, wenn die Fahrstrecke berechnet wird, muss der Maßstab des Displays 24 unter Umständen nochmals automatisch nach dem anfänglichen Display der Fahrstrecke festgelegt werden. Wenn sich das Fahrzeug gerade von der Fahrstrecke wegbewegt, kann es erforderlich sein ein Herauszoomen nach der anfänglichen Anzeige (dem anfänglichen Display) der Fahrstrecke durchzuführen, um die Fahrstrecke auf der Anzeige zu halten. In ähnlicher Weise, wenn sich das Fahrzeug nach der anfänglichen Anzeige der Fahrstrecke gerade auf die Fahrstrecke hinbewegt, kann die Anzeige (das Display) ein Hereinzoomen durchführen, um den gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs und die Fahrstrecke anzuzeigen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum automatischen Festlegen des Maßstabs der Anzeige 24 für das Navigationssystem 20 umfasst die folgenden Schritte: (a) Bestimmen einer ersten Position relativ zu einer Datenbank von Straßen; (b) Wählen eines Ziels in der Datenbank; (c) Berechnen einer Fahrstrecke zu dem Ziel in der Datenbank; (d) Berechnen eines Kartenmaßstabs, der die Fahrstrecke und die erste Position einschließt; und (e) Anzeigen der Fahrstrecke und der ersten Position auf Grundlage des Kartenmaßstabs.
Wenn die empfohlene Fahrstrecke und die erste Position auf der Anzeige (auf dem Display) nicht gleichzeitig sichtbar sind, wird ein erster Kartenmaßstab vor dem Schritt (e) angezeigt und ein zweiter Kartenmaßstab, der sich von dem ersten Kartenmaßstab unterscheidet, wird während des Schritts (e) angezeigt.
Zusätzlich, wenn sich das Fahrzeug 32 gerade bewegt, wenn das Ziel gewählt wird, umfasst das Verfahren die Schritte zum Bestimmen einer zweiten Position relativ zu der Datenbank, wobei sich die zweite Position von der ersten Position unterscheidet, und Berechnen des Kartenmaßstabs auf Grundlage der zweiten Position. Die erste Position ist der Ort des Fahrzeugs, an dem das Ziel gewählt wird, und die zweite Position ist der Ort des Fahrzeugs, sobald das Navigationssystem 20 die Fahrstrecke zu dem gewünschten Ziel bestimmt hat.
Ferner umfasst das Verfahren den Schritt zum Bestimmen eines Abstands von der ersten Position zu dem nächstliegenden Punkt auf der Fahrstrecke, wenn das Fahrzeug stationär ist, oder Bestimmen eines Abstands von der zweiten Position zu dem nächstliegenden Punkt auf der Fahrstrecke, wenn sich das Fahrzeug gerade bewegt. Dieser Abstand wird auch auf dem Display 24 zusammen mit der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs und dem nächstliegenden Punkt der empfohlenen Fahrstrecke angezeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung sind offenbart worden. Jedoch werden Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet erkennen, dass gewisse Modifikationen in den Umfang dieser Erfindung fallen. Deshalb sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Inhalt dieser Erfindung zu bestimmen.

Claims

Methode zum automatischen Festlegen des Maßstabs bei einem Display für ein Navigationssystem (20), umfassend die Schritte, bei denen: eine erste Position des Navigationssystems bezüglich einer Straßen-Datenbank bestimmt wird; ein Ziel in der Datenbank ausgewählt wird; eine Fahrstrecke bis zu dem Ziel berechnet wird; ein Kartenmaßstab bestimmt wird, bei dem sichergestellt ist, daß die Fahrstrecke und die erste Position gleichzeitig auf dem Display wiedergegeben werden können; und die Fahrstrecke und die erste Position auf der Basis des Kartenmaßstabs auf dem Display wiedergegeben werden; dadurch gekennzeichnet, daß die Methode weiterhin die Schritte aufweist, bei denen: nach der Bestimmung der ersten Position eine zweite Position des Navigationssystems (20) relativ zu der Straßen-Datenbank berechnet wird; und der Kartenmaßstab, in dem die Fahrstrecke und die zweite Position auf dem Display wiedergegeben werden, geändert wird, um sicherzustellen, daß die Fahrstrecke und die zweite Position des Navigationssystems (20) gleichzeitig auf dem Display wiedergegeben werden.
Methode von Anspruch 1, weiterhin die Schritte umfassend, bei denen: die Position des Navigationssystems (20) relativ zu der Straßen-Datenbank während der Berechnung der Fahrstrecke wiederholt bestimmt wird; und der Kartenmaßstab, bei dem sichergestellt ist, daß die Fahrstrecke und die erste Position gleichzeitig auf dem Display wiedergegeben werden können, wiederholt bestimmt wird.
Methode von Anspruch 1, weiterhin den Schritt umfassend, bei dem: die Entfernung (44) von der Fahrstrecke bis zu der ersten Position bestimmt wird und die Entfernung auf dem Display wiedergegeben wird.
Methode von Anspruch 1, weiterhin den Schritt umfassend, bei dem: eine zweite Position relativ zu der Straßen-Datenbank bestimmt wird, wobei die erste Position verschieden von der zweiten Position ist, und die erste Position einem ersten Standort eines Fahrzeugs (32) entspricht, wenn das Ziel ausgewählt wird, und die zweite Position einem zweiten Standort des Fahrzeugs (32) entspricht, wenn die Fahrstrecke berechnet worden ist.
Methode von Anspruch 4, weiterhin die Schritte umfassend, bei denen: die Fahrstrecke aufgrund der ersten Position bestimmt wird; und der Kartenmaßstab aufgrund der zweiten Position berechnet wird.
Methode von Anspruch 5, weiterhin den Schritt umfassend, bei dem: die Fahrstrecke und die zweite Position auf der Basis des Kartenmaßstabs auf dem Display wiedergegeben werden.
Methode von Anspruch 6, weiterhin den Schritt umfassend, bei dem: die Entfernung (44) von der Fahrstrecke bis zu der zweiten Position bestimmt wird und die Entfernung (44) auf dem Display wiedergegeben wird.
Methode von Anspruch 4, die Schritte umfassend, bei denen: die Position des Navigationssystems (20) relativ zu der Straßen-Datenbank wiederholt bestimmt wird; und der Kartenmaßstab, bei dem sichergestellt ist, daß die Fahrstrecke und die zweite Position gleichzeitig auf dem Display wiedergegeben werden können, wiederholt bestimmt wird.
Navigationssystem, aufweisend: eine Straßen-Datenbank; ein System zum Bestimmen einer Position des Navigationssystems (20) relativ zu der Datenbank; ein System zum Bestimmen einer Fahrstrecke bis zu einem Ziel in der Datenbank; ein System zum Bestimmen eines Kartenmaßstabs, bei dem sichergestellt ist, daß die Fahrstrecke und die Position gleichzeitig auf dem Display wiedergegeben werden können; und ein Display (24), um die Fahrstrecke und die Position auf der Basis des Kartenmaßstabs auf dem Display wiederzugeben; dadurch gekennzeichnet, daß: die Position mindestens eine erste Position und eine von der ersten Position verschiedene, zweite Position umfaßt, wobei das System zum Bestimmen der Fahrstrecke die Fahrstrecke aufgrund der ersten Position bestimmt, und bei dem Display automatisch der Maßstab festgelegt wird, um die Fahrstrecke und die zweite Position auf dem Display wiederzugeben.
Navigationssystem von Anspruch 9, wobei die erste Position der Standort eines Fahrzeugs (32) ist, wenn das Ziel ausgewählt wird, und die zweite Position der Standort des Fahrzeugs (32) ist, wenn das System zum Bestimmen der Fahrstrecke die Bestimmung der Fahrstrecke bis zu dem Ziel beendet hat.
Navigationssystem von Anspruch 10, weiterhin ein System umfassend, um die Entfernung (44) von der zweiten Position bis zu der Fahrstrecke zu bestimmen, wobei die Entfernung auf dem Display (24) wiedergegeben wird.
Navigationssystem von Anspruch 9, wobei die zweite Position nicht auf der Fahrstrecke ist.
Navigationssystem von Anspruch 9, wobei das System zum Bestimmen des Kartenmaßstabs den Kartenmaßstab wiederholt bestimmt, um sicherzustellen, daß die Fahrstrecke und die zweite Position gleichzeitig auf dem Display wiedergegeben werden können.
Navigationssystem von Anspruch 9, wobei das System zum Bestimmen der Position des Navigationssystems (20) relativ zu der Straßen-Datenbank die Position des Navigationssystems (20) relativ zu der Straßen-Datenbank wiederholt bestimmt, und das System zum Bestimmen des Kartenmaßstabs den Kartenmaßstab wiederholt bestimmt, um sicherzustellen, daß die Fahrstrecke und die Position gleichzeitig auf dem Display wiedergegeben werden können.
Navigationssystem von Anspruch 9, umfassend eine Eingabevorrichtung (26), um das Ziel auszuwählen.