DE69214092T2

DE69214092T2 - Navigationseinrichtung und Auto mit einer derartigen Einrichtung

Info

Publication number: DE69214092T2
Application number: DE69214092T
Authority: DE
Inventors: Hans Helmut Schulte
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1991-10-29
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: EP0542331A1; US5537323A; EP0542331B1; DE69214092D1; JPH05217098A

Description

Die Erfindung betrifft eine Navigationsvorrichtung mit einem Speicher zur Speicherung kartographischer Daten, einer Positionsaufnehmereinheit, einer Steuerungseinheit, einer Eingabeeinheit, einem Bildspeicher und einer Display-Einheit, wobei die Steuerungseinheit eingerichtet ist, einen Benutzer entlang einer zuvor bestimmten Route auf Basis von von der Positionsaufnehmereinheit erhaltenen Daten und den kartographischen Daten zu dirigieren, wobei die Steuerungseinheit auch eingerichtet ist, zur Wiedergabe eines relevanten Kartenabschnitts mittels der Display-Einheit in dem Bildspeicher wiederholt kartographische Daten zu speichern, die in Abhängigkeit von einer von der Positionsaufnehmereinheit bestimmten aktuellen Position selektiert worden sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit solch einer Navigationsvorrichtung.
Eine Navigationsvorrichtung der dargelegten Art ist aus der europäischen Patentanmeldung 0 306 088 A1 bekannt. Die darin beschriebene Vorrichtung kann über einen Wiedergabeschirm einen relevanten Kartenabschnitt mit einem sich auf das aktuelle Routensegment beziehenden Namen wiedergeben, wobei der Zusammenhang zwischen dem wiedergegebenen Namen und dem relevanten Routensegment hervorgehoben wird, indem beide in gleicher Farbe wiedergegeben werden. Die Route selbst, die durch Eingeben, mittels der Eingabeeinheit, eines Ausgangspunktes und einen Bestimmungspunktes bestimmt wird, wird nicht wiedergegeben.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 39 0S 493 A1 beschreibt eine Navigationsvorrichtung, bei der ein um die aktuelle Position des Benutzers herum liegender Kartenabschnitt wiedergegeben wird. Die aktuelle Position wird mit einem gestrichelten Kreis mit einem Pfeil (siehe Fig. 3) angezeigt. Die durch Eingeben aller zu ihr gehörenden Kreuzungen bestimmte Route wird als durchgezogene Linie Fig. 3) oder als gestrichelte Linie (Fig. 2) wiedergegeben. Die Deutlichkeit einer solchen Wiedergabe ist alles andere als ideal.
Die europäische Patentanmeldung 0 355 232 A2 beschreibt eine Navigationsvorrichtung, bei der ein um die aktuelle Position des Benutzers herum liegender Kartenabschnitt wiedergegeben wird. Die zuvor bestimmte Route wird als durchgezogene Linie dargestellt (siehe Fig. 4 oder Fig. 16). Die aktuelle Position wird als Dreieck wiedergegeben (Fig. 1 oder Fig. 16). Die Deutlichkeit der Wiedergabe ist wiederum alles andere als ideal.
EP-A-0 346 491 beschreibt eine Navigationsvorrichtung wie im Oberbegriff von Anspruch 12 beschrieben.
Zur Verwendung von Navigationsvorrichtungen in Fahrzeugen, die am Verkehr teilnehmen, ist es von wesentlicher Bedeutung, daß dem Benutzer von der Navigationsvorrichtung angebotene Informationen den Benutzer nicht zu lange ablenken. Wenn die wiedergegebene Information eine übermäßige Interpretationsdauer erfordert, ist unter dem Gesichtspunkt der Verkehrssicherheit die Navigationsvorrichtung nutzlos.
Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine Navigationsvorrichtung zu verschaffen, die einen relevanten Kartenabschnitt in solcher Weise wiedergeben kann, daß die Lage sehr schnell von dem Benutzer interpretiert werden kann. Hierzu ist eine erfindungsgemäße Navigationsvorrichtung so gekennzeichnet, wie in Anspruch 1 definiert wird.
Es ist vorteilhaft, die aktuelle Position blinkend wiederzugeben: Die Deutlichkeit wird damit vergrößert.
Die Verwendung zweier unterschiedlicher Farben zur Darstellung der beiden Routensegmente begünstigt die Deutlichkeit auch. In diesem Zusammenhang soll unter Farben auch Schwarz, Weiß oder ein Grauton verstanden werden beispielsweise, wenn eine Display-Einheit in Form eines monochromen LCD-Bildschirms verwendet wird).
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsmittel die zu folgende Richtung entsprechend der zuvor bestimmten Route als Pfeil darstellen, der nahezu parallel zu der Route verläuft oder mit ihr zusammenfällt. Dies bietet mehr Deutlichkeit, insbesondere bei einer Änderung der Richtung.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsmittel die Route als doppelte Linie darstellen, die von einer ersten deutlichen Farbe für das der aktuellen Position vorangehende Routensegment und von einer zweiten deutlichen Farbe für das über die aktuelle Position hinausgehende Routensegment ausgefüllt wird. Es hat sich gezeigt, daß diese Wiedergabe, die einem herkömmlichen Thermometer ähnelt, sehr benutzerfreundlich ist. Zudem brauchen dann weniger strenge Anforderungen an die Deutlichkeit der beiden deutlichen Farben gestellt zu werden.
Wenn die doppelte Linie in der ersten oder in der zweiten deutlichen Farbe dargestellt wird, ergibt sich der Vorteil, daß für die doppelte Linie keine zusätzliche Farbe benötigt wird.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsmittel eingerichtet sind, die aktuelle Position darzustellen, wenn diese nicht auf der zuvor bestimmten Route liegt, wobei die Bildverarbeitungsmittel das durchfahrene Segment und das noch nicht durchfahrene Segment der zuvor bestimmten Route in unterschiedlicher Weise darstellen. Wenn somit ein Benutzer die zuvor bestimmte Route verlassen hat, kann er unmittelbar sehen, wo er die zuvor bestimmte Route verlassen hat, wo er sich jetzt befindet und wie die zuvor bestimmte Route weiter verläuft.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Navigationsvorrichtung und
Fig. 2A, Fig. 2B und Fig. 3 Beispiele für mit den erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsmitteln generierten Bilddarstellungen.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Navigationsvorrichtung. Die Vorrichtung umfaßt einen Speicher M zur Speicherung kartographischer Daten. Unter diesen Daten soll unter anderem verstanden werden: Straßenkarten mit zur Kategorie Straßen und Kreuzungen gehörenden Daten, anzuwendende Vorfahrtsregeln, Geschwindigkeitsbegrenzungen und andere Verkehrsregeln und Verbote, Straßennamen, Verkehrszeichen, Beschilderungen, Fußgängerüberwege, mit anderen Worten "Straßenmobiliar", sowie Tankstellen, Hotels, Restaurants und ähnliches ("Einrichtungen") und Wahrzeichen. Der Speicher kann beispielsweise mit Hilfe von Leitstrahlsendern am Straßenrand, einer Funkverbindung oder mit Daten einer Compact Disc, die etwa 4800 Mbits digitaler Daten speichern kann, gefüllt werden. Die Navigationsvorrichtung umfaßt weiterhin eine Positionsaufnehmereinheit L, die ständig die Position eines Benutzers der Vorrichtung in bezug auf die in dem Speicher M gespeicherte Straßenkarte bestimmt. Einer solchen Positionsaufnehmereinheit L können Signale aus Satelliten zugeführt werden, um die aktuelle Position zu bestimmen, aber sie kann auch vollständig autonom arbeiten, beispielsweise auf Basis von Meßwerten aus Radsensoren und einem Magnetsensor. Positionsbestimmung kann auch mittels Infrarot-Straßenrandleitstrahlsender oder über ein Funknachrichtenübertragungsnetz realisiert werden. Die Navigationsvorrichtung umfaßt weiterhin eine Eingabeeinheit I zum Eingeben einer ursprünglichen und einer endgültigen Bestimmung durch den Benutzer der Vorrichtung. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin ein Steuerungseinheit C, die fähig ist, den Benutzer auf Basis von Daten aus der Positionsaufnehmereinheit L und den in dem Speicher M gespeicherten kartographischen Daten entlang einer zuvor bestimmten Route zu dirigieren. Gegebenenfalls kann die Steuerungseinheit C auch selbst diese Route auf Basis der von dem Benutzer eingegebenen ursprünglichen und endgültigen Bestimmung bestimmen. Den Benutzer dirigieren beinhaltet, daß der Benutzer rechtzeitig Anweisungen hinsichtlich zum Folgen der zuvor bestimmten Route notwendiger Änderungen der Richtung empfängt. Außerdem können auch unklare Verkehrslagen verdeutlicht werden. Dies erfolgt vorzugsweise mittels hörbarer Anweisungen (die daher den Benutzer nicht visuell ablenken), die durch Bilddarstellungen unterstützt werden, wie durch relevante Kartenabschnitte. Hierunter ist ein groß heraus geholter Abschnitt der in dem Speicher M gespeicherten Straßenkarte zu verstehen, der um die aktuelle Position des Benutzers und seines Fahrzeuges herum liegt, wie er von der Positionsaufnehmereinheit L bestimmt wird (redundante Information kann aus diesem heraus geholten Abschnitt entfernt worden sein), aber der relevante Kartenabschnitt kann auch eine stilisierte Darstellung der folgenden zu erwartenden Kreüzung sein. Hierzu kann die Steuerungseinheit C auch in einem Bildspeicher P in Abhängigkeit von der aktuellen Position selektierte kartographische Daten, wie sie von der Positionsaufnehmereinheit L bestimmt werden, speichern. Diese selektierten kartographischen Daten aus dem Speicher M stellen die Umgebung der aktuellen Position des Benutzers dar. Diese Umgebung wird pro Kartenabschnitt oder wiederzugebender Verkehrslage festgehalten, und zwar in solchem Maßstab, daß der Bildschirm einer üblichen Display-Einheit geeignet gefüllt wird. Die Steuerungseinheit C umfaßt Bildverarbeitungsmittel B, die, eventuell nach Erzeugung einer stilisierten Bilddarstellung auf Basis der selektierten kartographischen Daten oder nach Beseitigung redundanter Information aus den selektierten Daten, die zuvor bestimmte Route in dem Kartenabschnitt deutlich wiedergibt. Der Inhalt des Bildspeichers P wird über eine Display-Einheit D wiedergegeben. Für die Display-Einheit kann beispielsweise ein LCD-Schirm oder eine Bildröhre verwendet werden, wobei die Daten aus dem Bildspeicher P dann über eine Farbnachschlagetabelle und einen Digital-Analog-Umsetzer dargestellt werden. Die Bildverarbeitungsmittel B geben dann das zum Erreichen der aktuellen Position durchfahrene Routensegment und das über die genannte aktuelle Position hinaus zu durchfahrende Routensegment in unterschiedlicher Weise wieder. Die aktuelle Position in der festen Umgebung wird somit pro Kartenabschnitt oder Verkehrslage dynamisch wiedergegeben. Für einen folgenden darzustellenden Kartenabschnitt oder eine folgende darzustellende Verkehrslage werden aus dem Speicher M weitere kartographische Daten selektiert, um eine neue Umgebung der neuen aktuellen Position darzustellen. Die neue aktuelle Position wird dann vorzugsweise im wesentlichen in der Mitte des Displays dargestellt, woraufhin die neue Umgebung wieder konstant gehalten wird, wobei die sich ändernde aktuelle Position dynamisch in dieser Umgebung wiedergegeben wird, bis die Umgebung für die Situation des Benutzers nicht mehr relevant ist. Anschließend werden weitere kartographische Informationen wieder aus dem Speicher M selektiert usw.
Vorstehendes wird in den Fig. 2 und 3 erläutert. Weil diese Figuren in Schwarz-Weiß gedruckt sind, müssen einige sich auf Farben beziehende Aspekte der Erfindung gesondert erklärt werden. Die aktuelle Position des Benutzers kann für diejenigen, die dies als deutlicher empfinden, blinkend wiedergegeben werden, beispielsweise als gelber, orangefarbener oder roter Punkt, eventuell mit einem dunklen Rand. Das bereits durchfahrene Routensegment und das noch zu durchfahrende Routensegment können mit einer deutlichen ersten Farbe bzw. einer deutlichen zweiten Farbe dargestellt werden. Die Wahl der verwendeten Farben wird von den im Rest des wiedergegebenen relevanten Kartenabschnittes bereits verwendeten Farben mit bestimmt. Es sei bemerkt, daß unter Farben auch Schwarz, Weiß oder ein Grauton verstanden werden soll. In den Figuren wird das bereits durchfahrene Routensegment in Schwarz und das noch zu durchfahrene Routensegment in Weiß wiedergegeben. Natürlich sind andere Kombinationen auch denkbar. In Fig. 2A wird die Route in einem heraus geholten Kartenabschnitt von einer doppelten Linie dargestellt, die für das bereits durchfahrene Segment schwarz und für das noch zu durchfahrene Routensegment weiß ausgefüllt ist. Dieses Verfahren der Wiedergabe (wobei der Rest des Bildes eventuell farbig ist) hat sich als sehr leicht interpretierbar und damit sehr sicher und benutzerfreundlich erwiesen. Neben der zu folgenden Route ist in Fig. 2B die Richtung mittels eines Pfeils angedeutet, der am Ort der aktuellen Position des Benutzers parallel zur Route verläuft. Fig. 3 ist eine stilisierte Darstellung eines Kreisels, in dem ein mit der noch zu durchfahrenden Route zusammenfallender Pfeil dem Benutzer den Weg anzeigt. Das bereits durchfahrene Routensegment wird durch schwarze Rechtecke dargestellt und das noch zu durchfahrende Routensegment ist in Weiß wiedergegeben, wobei die Routenanzeige entsprechend der aktuellen Position des Benutzers ständig angepaßt wird, wenn sich der Benutzer entlang des Kreisels fortbewegt (der Teil mit schwarzen Rechtecken wird größer und der weiße Teil nimmt ab). Der Benutzer kann also jederzeit mit einem Blick sehen, wo er sich befindet, woher er kommt und wohin er fährt. Es sei bemerkt, daß es, allgemein gesagt, der Deutlichkeit nützt, wenn das von dem Benutzer gerade durchfahrene oder momentan durchfahrene Straßensegment im Display von unten und senkrecht wiedergegeben wird, entsprechend internationalen Vereinbarungen über Verkehrszeichen. Die Wahl der Farben Schwarz und Weiß in den Figuren ist natürlich kein wesentlicher Aspekt der Erfindung: jedes beliebige Paar deutlicher Farben ist denkbar; die Verwendung der doppelten Linie bietet den Vorteil, daß weniger strenge Anforderungen an die Deutlichkeit der beiden deutlichen Farben gestellt zu werden brauchen (weil die doppelte Linie die verwendeten Farben vom Rest der Darstellung isoliert). Wenn eine der deutlichen Farben auch als Farbe für die doppelte Linie verwendet wird, ist keine zusätzliche Farbe erforderlich, um die doppelte Linie wiederzugeben.
Wenn ein Benutzer in seinem Fahrzeug aus irgendwelchen Gründen von der zuvor bestimmten Route abweicht, wird seine aktuelle Position in dem Display von den Bildverarbeitungsmitteln beispielsweise als deutlicher Punkt (blinkend oder nicht) wiedergegeben. Die zuvor bestimmte Route wird auch wiedergegeben, wobei das bereits durchfahrene Segment und noch nicht durchfahrene Segment in unterschiedlicher Weise wiedergegeben werden. Der Benutzer kann also leicht sehen, wo er sich befindet, wo er die Route verlassen hat und wie die Route weiter verläuft. Er kann beschließen, zu der zuvor bestimmten Route zurückzukehren, woraufhin die Bildverarbeitungsmittel von dem Augenblick an, wo der Benutzer der Route wieder folgt, die Route und die Position wieder so darstellen, als ob der Route gefolgt worden ist. Falls gewünscht, geben die Bildverarbeitungsmittel das gefolgte Routensegment, das von der zuvor bestimmten Route abweicht, in anderer Weise wieder, beispielsweise mit einer weiteren deutlichen Farbe.
Außerdem kann, wie beispielsweise in dem Fahrzeugnavigationssystem CARIN, unmittelbar beim Verlassen der zuvor bestimmten Route eine neue Route bestimmt werden, welche neue Route von diesem Augenblick an als die zuvor bestimmte Route wirkt. In diesem Fall wird die momentan durchfahrene Route als das durchfahrene Routensegment wiedergegeben, und die (neue) weitere zuvor bestimmte Route als das noch zu durchfahrende Routensegment in deutlicher Weise gemäß der Erfindung wiedergegeben. Der Begriff "zuvor bestimmte Route" sollte daher dynamisch interpretiert werden: Die zuvor bestimmte Route kann während einer Fahrt sowohl von der Navigationsvorrichtung (die fähig ist, im Falle einer Abweichung von der zuvor geplanten Route für den Benutzer eine neue optimale Route in Richtung der Bestimmung zu berechnen) als auch vom Benutzer selbst (der über die Eingabeeinheit eine andere Bestimmung oder eine andere bevorzugte Route eingibt) abgewandelt werden. Wenn eine neue Route bestimmt worden ist, passen die Steuerungseinheit und die Bildverarbeitungsmittel die Wiedergabe natürlich daran an. Wenn keine neue Route bestimmt worden ist, bleibt die Wiedergabe wie bisher: eine gesonderte Anzeige der aktuellen Position außerhalb der Route.

Claims

1. Navigationsvorrichtung mit einem Speicher zur Speicherung kartographischer Daten, einer Positionsaufnehmereinheit, einer Steuerungseinheit, einer Eingabeeinheit, einem Bildspeicher und einer Display-Einheit, wobei die Steuerungseinheit eingerichtet ist, einen Benutzer entlang einer zuvor bestimmten Route auf Basis von von der Positionsaufnehmereinheit erhaltenen Daten und den kartographischen Daten zu dirigieren, wobei die Steuerungseinheit auch eingerichtet ist, zur Wiedergabe eines relevanten Kartenabschnittes mittels der Display-Einheit in dem Bildspeicher wiederholt kartographische Daten zu speichern, die in Abhängigkeit von einer von der Positionsaufnehmereinheit bestimmten aktuellen Position selektiert worden sind, wobei die Steuerungseinheit Bildverarbeitungsmittel umfaßt, um mittels der Display-Einheit die zuvor bestimmte Route in deutlicher Weise in dem Kartenabschnitt wiederzugeben, wobei die Bildverarbeitungsmittel das zum Erreichen der genannten aktuellen Position durchfahrene Routensegment und das über die genannte aktuelle Position hinaus zu durchfahrende Routensegment in unterschiedlicher Weise darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine lokale Umgebung der aktuellen Fahrzeugposition wiedergegeben wird, einschließlich lokaler Straßenkreuzungsstrukturen und Routenandeutungszeichen in der Karte.

2. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsmittel die genannte aktuelle Position blinkend darstellen.

3. Navigationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsmittel die zu folgende Richtung entsprechend der zuvor bestimmten Route als Pfeil darstellen, der nahezu parallel zu der Route verläuft oder mit ihr zusammenfällt.

4. Navigationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsmittel die Route als doppelte Linie darstellen, wobei zwischen den Linien eine erste deutliche Farbe für das der aktuellen Position vorangehende durchfahrene Routensegment und eine zweite deutliche Farbe für das über die aktuelle Position hinaus zu durchfahrende Routensegment wiedergegeben wird.

5. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsmittel die doppelte Linie in der ersten oder in der zweiten deutlichen Farbe darstellen.

6. Navigationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsmittel eingerichtet sind, die aktuelle Position darzustellen, wenn letztere nicht auf der zuvor bestimmten Route liegt, wobei die Bildverarbeitungsmittel dann das durchfahrene Segment und das nicht durchfahrene Segment der zuvor bestimmten Route in unterschiedlicher Weise darstellen.

8. Fahrzeug mit einer Navigationsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6.