JP2004527749A - 車両、とりわけ自動車用のナビゲーションシステムの駆動方法、およびナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、車両、とりわけ自動車用のナビゲーションシステム（１０）の駆動方法であって、位置決め装置（１４）により車両の地理的位置データが検出され、データベース（１６，１８）およびデジタル道路マップにアクセスする電子データ処理装置（１２）に伝送され、このデータに基づいて車両の現在地がデジタル道路マップ上で検出され、車両の運転者に音響的および／または視覚的に目標案内指示が出力される形式の方法、並びにこの方法を実施するための手段を有するナビゲーションシステムに関する。
本発明では、車両により走行すべきルートの第１の判断点（Ｒ１）からの車両の瞬時距離（ｄ）を連続的に検査し、判断点（Ｒ１）の通過後に車両の最小距離（ｄmin）を上回る際に、次の判断点（Ａ１）を設定することが提案される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、とりわけ自動車用のナビゲーションシステムの駆動方法に関するものであり、この駆動方法では位置決め装置により地理的位置データが検出され、データバンクおよび電子道路マップにアクセスする電子データ処理装置に伝送され、このデータに基づいて車両の現在地がデジタル道路マップ上で検出され、車両の運転者に音響的および／または視覚的に目標案内指示が出力される。
【背景技術】
【０００２】
車両、とりわけ自動車用のナビゲーションシステム、並びにこの種のナビゲーションシステムの駆動方法は公知である。これらは車両の瞬時地理的位置を検出し、設定可能であり到達すべき目標点に依存して有利な走行ルートを計算し、運転者に走行ルートを指示する。
【０００３】
公知のナビゲーションシステムは、車両の瞬時現在地を検出するための情報、および走行ルートの計算が必要である。これにはとりわけ道路経過、右左折条件等がある。これらのデータはデータベースの形態でメモリ、例えばＣＤ−ＲＯＭに格納され、車両に保持される。このためにデータベースは例えば前記デジタルマップを有しており、これは可能なルートの経路点および／または判断点を含んでいる。
【０００４】
さらに車両の瞬時地理的位置を検出する位置決め装置も必要である。このためには衛星を使用したグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）が公知である。電子データ処理装置は、位置決め装置から送出された位置データをデジタル道路マップに記憶されているデータにより処理し、車両の瞬時位置を検出する。選択された目標点に相応して、電子データ処理装置によって、選択された有利な走行ルート上の経路点および／または判断点に基づき運転者に視覚的および／または音響的に目標案内情報が出力される。
【０００５】
いわゆる「マップ・マッチング」法として公知のこのナビゲーションシステムの駆動方法は、車両の位置検出のための種々のセンサ（例えばＧＰＳを介して）、車両の走行方向（例えばジャイロコンパスを介して）、および車両の走行速度（例えば速度センサを介して）の情報を記憶されたデジタルマップの情報と比較する。センサには測定誤差があるのが普通であるから、センサはデジタルマップの位置および方向情報と比較され、補正される。従ってセンサを補正するために、デジタルマップの内容は出来るだけ高精度である（詳細地理情報またはシャープポイント）であることが必要である。
【０００６】
しかしこの詳細地理情報が存在しないか、または一部しか存在しないデジタルマップが使用されると、この公知のナビゲーションシステム用駆動方法は機能しなくなる。詳細地理情報のないデジタルマップはいわゆるオフボードナビゲーションシステムで使用され、この場合相応の情報がサービスセンタから伝送区間を介して車両に伝送される。この場合、制限された伝送速度しか使用されないから、データは必要最小限に抑えられる。このオフロードナビゲーションシステムの場合、車両に有利な走行ルートの判断点を通知することが公知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、車両、とりわけ自動車用のナビゲーションシステムの駆動方法およびナビゲーションシステムを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は請求項１および１０に記載の構成により解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
請求項１の構成を有するナビゲーションシステムの駆動方法は、デジタルマップの比較的僅かな情報と車両の位置情報とに基づいて、時間的にクリティカルな目標案内指示を車両運転者に指示することができるという利点を有する。車両と車両により走行すべきルートの第１の判断点との瞬時距離を連続的に検査し、第１の判断点の通過後に車両が最小距離を上回ると次の判断点を設定することによって、有利には、位置決め装置のセンサ情報をデジタルマップの情報と、すなわちデジタルマップの判断点と相互に結合することができ、これにより正確な目標案内指示の他に同時に走行ルート検査も可能である。とりわけ距離検査、すなわち判断点までの距離変化に基づく方法により、簡単にデータ処理が可能であり、これによりナビゲーションシステムをとりわけ僅かなコストで駆動することができる。
【００１０】
本発明の有利な構成では、得られた距離情報ないし得られた判断点までの距離変化についての情報が、設定された有利な走行ルートを守っているか否かの検査に使用される。このことにより有利には付加的情報を車両運転者に指示することができ、運転者は設置された目標点に到達するためにもっとも有利なルートを信頼する。さらにこのことにより有利には、車両運転者により行われたルート変更に相応して新たに有利な走行ルートを検出し、これをさらなる目的地案内指示の基礎とすることができる。
【００１１】
請求項８の構成を有する本発明のナビゲーションシステムは、簡単な構成を有し、それでもなお時間的にクリティカルな目標案内指示を出力できるという利点を有する。
【００１２】
本発明のさらなる有利な構成は従属請求項に記載されている。
【実施例】
【００１３】
本発明を以下、実施例について図面に基づく詳細に説明する。
図１は、本発明のナビゲーションシステムのブロック回路図である。
図２は、走行ルートの抜粋図である。
図３は、ナビゲーションシステムを駆動するための方法のブロック回路図である。
【００１４】
実施例の説明
図１は概略的に全体で１０により示された自動車用ナビゲーションシステムを示す。ナビゲーションシステム１０は電子データ処理装置１２を有し、これは詳細には示さないマイクロプロセッサ、メモリ素子等を有することができる。さらにナビゲーションシステム１０は位置決め装置１４を有し、これは例えばそれ自体公知のグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）である。装置１２には大容量メモリ１６，例えばＣＤ−ＲＯＭおよび／または受信装置１８が配属されている。受信装置１８は伝送区間２０を介して上位の定置サービスセンサ２２と通信する。大容量メモリ１６および／または受信装置１８を介して装置１２にはデジタル道路マップを通知することができる。実施形態に応じて、ナビゲーションシステム１０は大容量メモリ１６および受信装置１８，または単に大容量メモリ１６または受信装置１８だけを有する。ナビゲーションシステム１０用のデジタル道路マップを作成することは一般的に公知であり、明細書では詳細に説明しない。
【００１５】
ナビゲーションシステム１０はさらに視覚的出力装置２４，例えばディスプレイ等、および／または音響的出力装置２６，例えばスピーカ等を有する。
【００１６】
ナビゲーションシステム１０を駆動するための本発明の方法を以下、図２と図３に基づき説明する。
【００１７】
図２は車両のためのルートの一部を示す。ここでは車両が経路点Ｒ０から自分の最終目標（目標点）、すなわち経路点Ｒ３に到達するものとする。ここで有利な走行ルートとして経路点Ｒ１およびＲ２を介してＲ３に達する走行ルートが得られる。この情報はナビゲーションシステム１０に大容量メモリ１６または上位のデータシステム２２および受信装置１８を介して設定される。ナビゲーションシステム１０は同時にもっとも有利なルートに接続する別の経路点についての知識を受け取る。これらの経路点は分岐点Ａ１およびＡ１として予定の最終目標Ｒ３に達することができる（ルート回廊）。経路点Ｒ１，Ｒ２並びにＡ１およびＡ２はそれぞれ判断点であり、ここにおいて走行方向を右左折により変更することができる。各経路点の周囲には補助経路点が定義される。これらのうちここでは経路点Ｒに配属された補助経路点Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４が示されている。これらは判断点ではない。
【００１８】
次に車両は経路点Ｒ０から発して経路点Ｒ１に接近すると仮定する。ここで車両は位置点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７を通過する。位置点Ｐは、位置決め装置１４により検出された車両瞬時位置に相応する。
【００１９】
車両が経路点Ｒ１に接近する間、図３のブロック回路図に示された方法が実行される。スタート３０から出発して、問い合せ３２が開始される。ここでは次に走行すべき経路点、実施例では経路点Ｒ１が既知であるか否かが問い合わされる。次の経路点Ｒ１が既知でなければ探索３４が実行され、ここでの結果が次の経路点に設定される３６。次の経路点Ｒ１が既知であるか、またはこれが設定されていれば、車両と次の経路点Ｒ１との瞬時距離（以下、間隔ｄとも称する）が検出される３８。実施例では車両が位置点Ｐ４に存在し、経路点Ｒ１への瞬時距離はｄp4であるとする。この瞬時距離はステップ４０でｄminとして中間記憶される。車両が経路点Ｒ１にさらに接近することにより、位置点Ｐ５を通過する。位置点Ｐ５で経路点Ｒ１への距離（間隔）がステップ４２で新たに求められる。続いて新たな距離ｄp5がステップ４０で中間記憶された距離ｄminよりも小さいか否かが問い合わされる４４。新たな距離ｄp5が小さければ、これが新たな値ｄminとして中間記憶される。車両が経路点Ｒ１に接近する間、位置点の各々で問い合せ４４が繰り返される。この繰り返しは、位置点Ｐ７で経路点Ｒ１への距離ｄminをもはや下回ることができなくなるまで行われる。
【００２０】
経路点Ｒ１への車両の接近を検出ないし監視することは、本発明の第１の側面によれば経路点Ｒ１に到達する前の適時に目標案内情報を運転者に視覚的および／または音響的に出力するために用いられる。例えば位置点Ｐ５および／またはＰ６および／またはＰ７で（もっとも有利なルートを仮定すれば）目標案内指示が行われ、経路点Ｒ１では直進走行する。
【００２１】
車両運転者がこの目標案内指示に従わず、図示の実施例では回避経路点Ａ１の方向に進むと、車両は順次連続して位置点Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３を通過する。問い合せ４４により各位置点で、経路点Ｒ１までの瞬時距離が以前に中間記憶された距離ｄminより小さくなっているかまたは大きくなっているかが検出される。経路点Ｒ１から遠のく場合、すなわち例えば位置点Ｐ８を通過する場合には、経路点Ｒ１への瞬時距離ｄは大きくなる。なぜなら経路点Ｒ１と重なる位置点Ｐ７で最小可能距離が生じるからである。これに続いてステップ４６で経路点Ｒ１への瞬時の大きくなりつつある距離ｄが求められる。引き続く問い合せ４８で瞬時距離ｄが離間閾値ｅFと比較される。瞬時距離ｄが離間閾値ｅFより小さければ、それぞれ次の位置点、実施例では位置点Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１を通過する際に経路点Ｒ１までの瞬時距離がそれぞれ新たに検出され（ステップ４６）、それぞれ新たに問い合せ４８がスタートする。ここでは離間閾値ｅFが位置点Ｐ１２の距離に相応すること、従って補助経路点Ｒ１２から経路点Ｒ１までの距離に相応することが仮定される。
【００２２】
例えば位置点Ｐ１２で離間閾値ｅFに達すると、次のステップ５０で走行方向調整が実行される。経路点Ｒ１からの距離の拡大だけでは走行方向に対する基準にはならないから（間隔ｄは、走行方向が経路点Ｒ２の方向であっても、回避経路点Ａ２の方向であっても離間閾値ｅFまでは拡大する）、方向センサ、例えばＧＰＳまたはジャイロコンパスからの方向情報によって車両の走行方向が検出される。ここでは中間メモリ５２から経路点Ｒ１に隣接する経路点Ｒ０，Ｒ２，Ａ１，Ａ２が取り出され、問い合せ５４を介して、経路点Ｒ１に隣接するどの経路点までについて最小方向差が存在するかが検出される。この経路点（実施例では経路点Ａ１）が選択ステップ５６で次の経路点として定められ（ステップ３６）、これにより車両が新たな経路点Ａ１に接近する際に本発明のナビゲーションシステム１０の駆動方法が新たに実行される。
【００２３】
問い合せ５４で次の経路点が以前に選択されたルート回廊（これは車両運転者による目標点Ｒ３の入力によって定められる）に存在しないことが判明すると、ステップ５８で大容量メモリ１６、またはオフボードシステムの場合は上位のサービスセンタ２２に次の経路点が既知であるか否かが問い合わされる。そしてルーチンは新たに問い合せ３２でスタートする。
【００２４】
実施例の説明から、位置決め装置の情報とデジタルマップの情報（ここでデジタルマップは例えばルートの判断点だけを含めばよい）とが相互に結合され、音響的および／または光学的目標案内指示が時間的にクリティカルに出力されることがわかる。さらに判断点（実施例では経路点Ｒ１）の通過後に次の判断点を定めることができる。ここで次の判断点はもっとも有利なルート案内により設定された判断点である必要はない。これらの情報は目標案内指示の出力の他に、判断点後に選択された走行方向についての知識を実際に走行されたルートの正当性を検出するに用いるため使用される。従って設定されたもっとも有利な走行ルートから逸脱することが可能である。この知識は、車両運転者に相応の情報を出力することと、またはもっとも有利な走行ルートからの実際の逸脱に依存して新たにもっとも有利な走行ルートを検出することに使用される。
【００２５】
とりわけ本発明のナビゲーションシステムの駆動方法はいわゆるオフボードナビゲーションシステムに適する。なぜならここでは求められたもっとも有利なルートまたは部分ルートがサービスセンタで作成され、車両ないしナビゲーションシステム１０に伝送されるからである。このデジタルマップまたはルートは、非常に僅かなデータ情報により表わされることを特徴とし、これにより伝送容量、従って伝送コストを低減することができる。最終的には例えばルートの判断点およびそれぞれの判断点で可能な目標案内指示を含む低減されたデータ情報で十分である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明のナビゲーションシステムのブロック回路図である。
【００２７】
【図２】図２は、走行ルートの抜粋図である。
【００２８】
【図３】図３は、ナビゲーションシステムを駆動するための方法のブロック回路図である。

Claims (10)

1. 車両、とりわけ自動車用のナビゲーションシステム（１０）の駆動方法であって、
   位置決め装置（１４）により車両の地理的位置データが検出され、データベース（１６，１８）およびデジタル道路マップにアクセスする電子データ処理装置（１２）に伝送され、このデータに基づいて車両の現在地がデジタル道路マップ上で検出され、車両の運転者に音響的および／または視覚的に目標案内指示が出力される形式の方法において、
   車両により走行すべきルートの第１の判断点（Ｒ１）からの車両の瞬時距離（ｄ）を連続的に検査し、
   判断点（Ｒ１）の通過後に車両の最小距離（ｄmin）を上回る際に、次の判断点（Ａ１）を設定する、
   ことを特徴とする方法。
2. 上回るべき最小距離（ｄmin）を離間閾値（ｅF）により定める、請求項１記載の方法。
3. 離間距離（ｅF）を、判断点（Ｒ１）の周囲に定められた補助経路点（Ｒ１２）により設定する、請求項１または２記載の方法。
4. 離間閾値（ｅF）に達した際、走行方向調整を実行する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 離間閾値（ｅF）は車両速度または他の車両状態量（例えば加速度）により可変である、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 走行され、離間閾値（ｅF）を表わす位置点の、判断点（Ｒ１）に隣接する経路点（Ｒ０，Ｒ２，Ａ１，Ａ２）への最小方向差を検出する、請求項４または５記載の方法。
7. 最小方向差を有する経路点が次の判断点（Ａ１）として設定される、請求項５または６記載の方法。
8. 車両に対して最小距離にある経路点を次の判断点として設定する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 次の判断点（Ｒ１）までの設定可能な最小距離（ｄmin）に達する際に目標案内指示を出力する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 車両、とりわけ自動車用のナビゲーションシステム（１０）であって、位置決め装置（１４）と、電子データ処理装置と、デジタル道路マップを有するデータベース（１６，１８）と、目標案内指示を出力するための少なくとも１つの出力装置（２４，２６）とを有する形式のナビゲーションシステムにおいて、
    ルートの判断点（Ｒ１）までの瞬時距離を検出するための手段と、該瞬時距離を最小距離（ｄmin）と比較するための手段と、該最小距離（ｄmin）を上回る際にルートの新たな判断点（Ａ１）を設定するための手段とを有する、
    ことを特徴とするナビゲーションシステム。