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Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf den Bereich der
Mehrstreckenauswahlnavigationsvorrichtung für ein Landfahrzeug, in der eine gewünschte Strecke
zwischen Ausgangs- und Ziepunkt berechnet wird. Insbesondere bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf eine Navigationsvorrichtung, die mittels eines festgelegten
Straßennetzes eine Strecke berechnet und den Fahrer eines Landfahrzeugs mittels
des Streckenleitsystems mit Informationen versorgt.
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Viele Streckenauswahlnavigationsvorrichtungen für Landfahrzeuge sind bekannt,s in
denen eine gewünschte Strecke zwischen Ausgangs- und gewünschtem Zielpunkt
anhand von festen Straßenabschnitten berechnet wird. In diesen Systemen aus dem
Stand der Technik wird ein Fahrer normalerweise den gewünschten Zielort
angeben. Das System aus dem Stand der Technik bestimmt dann die Ausgangsposition
des Landfahrzeugs, wobei diese Information auch von dem Fahrer in das System
eingegeben werden kann. Systeme aus dem Stand der Technik benutzen dann
gespeicherte Straßenabbildungsdaten, um eine optimale Strecke zwischen
Ausgangsund Zielpunkt auszuwählen. Diese optimale Strecke wird gemäß einem zuvor
bestimmten Kriterium ausgewählt, das versucht, entweder die kürzeste Enifernung oder
die kürzeste Zeit herauszufinden. Die Strecke wird unter Berücksichtigung
verschiedener Kennlinien berechnet, die zu den Straßenabschniften gehören, die in der
Strecke verwendet werden können, in der diese Kennlinien zusammen mit den
Abbildungsdaten, welche die Lage der Straßenabschniffe definieren, gespeichert sind.
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Viele der oben erwähnten Navigationssysteme aus dem Stand der Technik
ermöglichen es dem Fahrer, die bevorzugten Strecken für die zu berechnende Strecke
anzugeben. So kann der Fahrer zum Beispiel angeben, daß er mehrspurige Straßen
und Schnellstraßen bevorzugt, und die Navigationsvorrichtung wird diese Wünsche
bei Berechnung der Streckenauswahl berücksichtigen. Einige Systeme ermöglichen
es dem Fahrer, Umwege einzugeben, die als spezifische Straßenabschnitte
oder -bereiche definiert und auf der Strecke umfahren werden. Normalerweise werden alle
bevorzugten Strecken und Umwege (Ausschlüsse) vor Berechnung einer
Streckenauswahl angegeben. Die Navigationsvorrichtung führt dann die Berechnung der
einzelnen, optimalen Strecke zwischen Ausgangs- und Ziepunkt durch.
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Mißfällt dem Fahrer die berechnete, optimale Strecke, muß er weitere bevorzugte
Strecken- oder Umwegsinformationen (Ausschlüsse) eingeben, und die
Streckenberechnung wird dann wieder von vorne beginnen. Da der Streckenberech
nungsschritt normalerweise ein überlanger, zeitraubender Schritt ist, und die
Berechnung einer alternativen Strecke beginnt, nachdem der Bediener die zusätzlichen
Informationen eingegeben hat, wird die Fahrtplanung des Fahrers langsamer
arbeiten. Ebenso muß der Fahrer, wenn ihm die zweite berechnete Strecke mißfällt und
er die zuerst berechnete Strecke bevorzugt, wiederum zusätzliche Information
eingeben, um die ursprünglichen, bevorzugten Strecken und Umwege
wiederherzustellen, die zur Berechnung der ersten Strecke benutzt wurden. Die
Streckennavigationsvorrichtung aus dem Stand der Technik kalkuliert also für einen
Satz mit Eingaben, die der Fahrer vorgenommen hat, eine einzige optimale Strecke.
Wenn der Fahrer nun sein Navigationssystem auffordert, eine andere Strecke ohne
Änderung einer Eingabe zu berechnen, wird die Navigationsvorrichtung genau die
gleiche Strecke berechnen. Wenn der Fahrer die Eingabedaten verändert, kann eine
neue Strecke berechnet werden. Um jedoch die vorherige Strecke auszuwählen,
muß er eine weitere Änderung der Eingabedaten vornehmen, um diese neu zu
berechnen, und dann wieder die ursprünglich berechnete Strecke auswählen. Der
Fahrer kann auch nicht genau die Unterschiede zwischen zwei nacheinander
berechneten Strecken abrufen und verbringt somit viel Zeit mit der Auswahl der
Strecke.
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JP-A-1-130299 beschreibt ein Navigationssystem, das wenigstens die kürzeste
Entfernung, die kürzeste Zeit und die einfachste Strecke zwischen einem beliebigen
Ausgangs- und Endpunkt beschreibt, und die Pfade auf einem Bildschirm anzeigt,
um diese so unterscheiden zu können. Die US Patentschrift 4, 951, 211 beschreibt
ein Streckenauswahlnavigationssystem für ein Landfahrzeug, das sich auf die
vorliegende Erfindung bezieht.
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Benötigt wird eine Streckenauswahlnavigationsvorrichtung für ein Landfahrzeug
welche die vorerwähnten Probleme reduziert, und die intelligente Auswahl einer
gewünschten Strecke durch den Fahrer ermöglicht, ohne daß es durch die
Bereitstellung dieser Option zu einer übermäßigen Verzögerung kommt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine
Mehrstreckenauswahlnavigationsvorrichtung für ein Landfahrzeug bereitgestellt, die folgende Einrichtungen enthält: a)
Mittel, um eine erste gewünschte Streckenauswahl für ein Landfahrzeug anhand von
festen Straßenabschnitten zwischen einem Ausgangs- und einem gewünschten
Zielpunkt zu berechnen und zu speichern, wobei diese Mittel zur Berechnung und
Speicherung einer ersten, gewünschten Streckenauswahl außerdem wenigstens die
Entfernung in Meilen und die voraussichtliche Zeit für diese erste Strecke festlegen;
b) Mittel, um wenigstens eine zweite, gewünschte Streckenauswahl, die sich von der
ersten unterscheidet, zwischen Anfangs- und Zielpunkt zu berechnen und zu
speichern, und außerdem wenigstens die Entfernung in Meilen und die
voraussichtliche Zeit für wenigstens eine zweite Strecke festzulegen; c) Anzeigemittel, die mit
den Mitteln zur Berechnung und Speicherung der ersten und zweiten Strecke
verbunden sind, um für den Fahrer in einem zuvor bestimmten Anzeigenformat eine
Sichtanzeige bereitzustellen, welche jeweils die erste und wenigstens eine zweite,
gewünschte Streckenauswahl zusammen mit wenigstens der Entfernung in Meilen
und der voraussichtlichen Zeit für jede der angezeigten Strecken auf dem Bildschirm
ausgibt, wobei jede der angezeigten, ersten Strecken und wenigstens eine zweite
Strecke gleichzeitig auf dem Bildschirm erscheinen; d) Auswahlmittel für den Fahrerv
um irgendeine der angezeigten, ersten Strecken und wenigstens eine zweite Strecke
auszuwählen; e) Mittel, um das Anzeigenformat auszuwählen, in dem die
Anzeigemittel visuell jede der ersten Strecken und wenigstens eine zweite Strecke anzeigenv
wobei die erste Strecke und wenigstens eine zweite Strecke in einem Textformat
angezeigt werden, in dem eine Strecke durch Text gekennzeichnet ist, der eher die
Hauptstraßenabschnitte nennt, als eine graphische Abbildung des Streckenverlaufs
zwischen dem visuell angezeigten Ausgangs- und Zielpunkt bereitzustellen, und ein
graphisches Anzeigenformat, in dem ein graphischer Streckenverlauf visuell
zwischen den Sichtanzeigen der Ausgangs- und Zielpunkte angezeigt wird.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die
Mehrstreckenauswahlnavigationsvorrichtung für ein Landfahrzeug außerdem Auswahlmittel für den Fahrer, damit
dieser die erste Strecke auswählt, bevor in der Anzeige wenigstens eine zweite
Strecke abgebildet wird.
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Die vorliegende Erfindung sieht auf vorteilhafte Art und Weise eine verbesserte
Streckenauswahlnavigationsvorrichtung für ein Landfahrzeug vor, in der zahlreiche
Strecken berechnet und angezeigt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sollte auf die Zeichnungen
Bezug genommen werden, in denen
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FIG. 1 ein schematisches Diagramm einer
Mehrstreckenauswahlnavigationsvorrichtung für ein Landfahrzeug zeigt;
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FIG. 2 ein detailliertes, schematisches Diagramm eines Fahrtspeichers zeigtv
der Teil der in FIG. 1 dargestellten Vorrichtung ist;
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FIG. 3 ein schematisches Diagramm eines Flußdiagramms zeigt, das die
Funktion der Navigationsvorrichtung darstellt, die in FIG. 1 abgebildet ist;
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FIG. 4 eine graphische Darstellung von einem Ausführungsbeispiel einer
Sichtanzeige ist, die von der in FIG. 1 gezeigten Navigationsvorrichtung
bereitgestellt wird; und
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FIG. 5 eine graphische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels für
eine Sichtanzeige darstellt, die von der Navigationsvorrichtung
bereitgestellt wird, die in FIG. 1 abgebildet ist.
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Es wird nun auf FIG. 1 Bezug genommen, in der eine Navigationsvorrichtung 10
gemäß der vorliegenden Erfindung abgebildet ist. Die Navigationsvorrichtung enthält
einen Navigationscomputer 11 mit einem Fahrtspeicher 12, der ausführlicher in FIG.
2 dargestellt ist. Der Navigationscomputer 11 empfängt Eingabeinformationen von
(a) einem Datenspeicher mit Straßenkarten 13, verfügt über (b) Richtungs-,
Entfernungs- und Positionssensoren 14, (c) ein Eingabegerät 15 und (d) ein Mikrofon 16.
Der Navigationscomputer liefert über einen Lautsprecher 17 eine Tonausgabe und
stellt über einen CRT-Farbbildschirm 18 eine Sichtanzeige bereit. Die Komponenten
in FIG. 1 sind alle zum Einbau in einem Landfahrzeug bestimmt und enthalten eine
Streckenauswahlnavigationsvorrichtung für Landfahrzeuge, welche die
Eingabeinformation empfängt, eine gewünschte Strecke berechnet und in akustischer und
sichtbarer Form dem Fahrer eine Verkehrsleitinformation bereitstellt, damit die
Streckenauswahl für das Landfahrzeug eingegeben werden kann.
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Der Navigationscomputer 11 empfängt aus dem Speicher 13 im wesentlichen Daten
aus Straßenkarten, so daß er alles über die vorhandenen Straßen und die
Besonderheiten dieser Strecken erfährt, wie zum Beispiel die jeweilige
Geschwindigkeitsbegrenzung sowie die Breite, und ob es sich um spezielle Straßen handelt, wie zum
Beispiel um Schnellstraßen. Darüber hinaus erfährt er auch alles über den Verlauf
von wichtigen Landesgrenzen und das Adreßnumerierungssystem, das innerhalb
des Straßenkartenbereichs benutzt wird. Der Navigationscomputer kennt, dank der
Eingänge, die von den Sensoren 14 bereitgestellt werden, die aktuelle Position des
Landfahrzeugs und dessen Fahrtrichtung, sowie die bereits zurückgelegte
Entfernung. Diese Sensoren können Positionssensoren enthalten, zum Beispiel einen
Funkempfänger mit einem globalen Positionierungssystem (GPS), der genau die
jeweilige Position des Landfahrzeugs kennt, sowie Richtungssensoren, wie zum
Beispiel Differentialkilometerzähler bzw. Kompasse und Sensoren, welche die
zurückgelegte Entfernung melden. Alle diese Komponenten sind mit den Rädern des
Landfahrzeugs verbunden. Der Navigationscomputer 11 wird die Position des
Landfahrzeugs über die globalen Positionssensoren bzw.
Koppelnavigationstechniken überwachen, die auf der Richtung des Landfahrzeugs und der zurückge-
legten Entfernung basieren. Der Computer 11 überlagert dann normalerweise die
berechnete Position des Landfahrzeugs in den Straßenabschnitten, die von den
Straßenkartendaten im Speicher 11 definiert wurden, um die Position des
Landfahrzeugs zu bestimmen. Die Vorrichtung 10 kann eine Sichtanzeige bereitstellen,
welche die Position des Landfahrzeugs in einer auf dem Bildschirm angezeigten
Straßenkarte 18 darstellt.
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Der Fahrer steuert den Navigationscomputer über die Eingabegeräte, zum Beispiel
über die Tastatur 15 und/oder ein Mikrofon 16, da in Betracht gezogen wird, daß der
Navigationscomputer mit Hilfe von Spracherkennungstechniken auf akustische
Befehle reagieren kann. In jedem Fall wird der Fahrer Daten in bezug auf ein
gewünschtes Ziel eingeben. Der Computer kennt aufgrund der Sensoren 14 bereits
den aktuellen Fahrzeugstandort und weiß aufgrund der Daten im Speicher 13,
welche Straßen in dem Bereich vorhanden sind. Der Navigationscomputer fährt dann
fort, eine optimale Strecke zwischen dem Ausgangspunkt des Landfahrzeugs und
dem gewünschten Ziel zu berechnen. Diese Strecke wird mit einem Kriterium
optimiert, das entweder auf einer Mindestzeit oder einer Mindestentfernung beruht,
wobei das Kriterium in dem Navigationscomputer 11 vorprogrammiert ist. Außerdem
wird die Strecke, die von dem Computer 11 ausgewählt wurde, ebenfalls bevorzugte
Fahrtstrecken und Umwege berücksichtigen, die in dem Fahrtspeicher 12
gespeichert sind. Die bevorzugten Fahrtstrecken beziehen sich auf die spezifischen,
bevorzugten Strecken, die entweder im Navigationscomputer vorprogrammiert sind
oder von dem Fahrer vor Berechnung einer gewünschten Strecke programmiert
werden. Derartige Vorlieben könnten beispielsweise den Computer veranlassen,
daß dieser, wann immer möglich, Schnellstraßen oder mehrspurige Straßen vorsieht,
sofern diese, wann immer möglich, ohne Einschränkungen benutzt werden können.
"Umwege" sind ebenfalls im Fahrtspeicher 12 gespeichert, wobei diese Umwege
Straßenabschnitte oder -bereiche enthalten, die der Computer bei Berechnung einer
gewünschten Strecke nicht berücksichtigen wird. So kann der Fahrer während der
Fahrt alle Schnellstraßen umgehen, oder alle schmale Straßen sowie Straßen, die
aufgrund von Viadukten oder Starkstromleitungen in der Höhe entsprechend
eingeschränkt sind.
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In jedem Fall berechnet der Navigationscornputer 11 anhand der aktuellen Position
des Landfahrzeugs, des angegebenen Ziels, der Informationen zu Vorlieben und
Umwegen alle Daten, die im Fahrtspeicher 12 gespeichert werden. Nach
Berechnung einer optimalen Strecke wird der Navigationscomputer 11
Straßenabschnittsdaten in einem Teil des Fahrtspeichers 12 speichern, wobei die Daten die
berechnete Strecke definieren. Diese Straßenabschnittsdaten, welche die Strecke
definieren, werden dann von dem Computer benutzt, um dem Fahrer akustische
Anweisungen zu geben und ihn so zum gewünschten Ziel zu leiten. Dies geschieht vorzugs
weise, indem die akustischen Informationen für das Manövrieren in den einzelnen
Streckenabschnitten vorn Lautsprecher 17 bereitgestellt werden. Die Anzeige 18 wird
benutzt, um eine Sichtanzeige von den komplexen Fahrzeugbewegungen auf dem
Bildschirm auszugeben, die in Verbindung mit den akustischen Anweisungen
auszuführen sind. Navigationssysteme, die im allgemeinen gemäß der vorstehenden
Beschreibung funktionieren, werden als Stand der Technik bestätigt, und das
bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt eine Verbesserung
gegenüber den Systemen dar, die später erörtert werden.
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Es wird nun auf FIG. 2 Bezug genommen, in welcher der Fahrtspeicher 12
detaillierter dargestellt wird, da er verschiedene Speicherteile enthält, in denen die
entsprechenden Daten gespeichert sind. Der Fahrtspeicher 12 enthält den Teil 20 mit
dem aktuellen Standort des Landfahrzeugs und einen Zielteil 21, in dem die Daten,
welche die aktuelle Position des Landfahrzeugs angeben, und das gewünschte Ziel
des Fahrzeugs gespeichert werden. In einem Teil 22 des Fahrtspeichers 12 werden
bevorzugte Strecken und Umwege gespeichert, die entweder im
Navigationscomputer 11 vorprogrammiert wurden oder von dem Fahrer programmiert werden,
bevor eine Streckenberechnung für das gewünschte Ziel erfolgt. Der Fahrtspeicher
12 enthält auch Speicherstellen 23 und 24, in denen weitere Informationen zu
Umwegen oder bevorzugten Strecken gespeichert sind, und die zur Berechnung einer
zweiten bzw. dritten Strecke benutzt werden, die von dem Navigationscomputer 11
ausgeführt wird. Die Daten, die in den Speicherteilen 20 bis 24 gespeichert sind,
werden hier als "Fahrtdaten" bezeichnet, da diese Daten die Parameter der
gewünschten Fahrt zwischen dem aktuellen Ausgangspunkt des Fahrzeugs und
dessen Ziel definieren, und die Art der Kriterien, die von dem Computer zur Berechnung
der drei verschiedenen Strecken benutzt werden, die das Landfahrzeug braucht, um
das gewünschte Ziel zu erreichen.
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Der Fahrtspeicher 12 enthält auch einen Speicherteil 25, in dem Informationen über
die Art des Streckenanzeigeformats für eine Sichtanzeige von den drei Strecken
implementiert werden sollten, die der Navigationscomputer 11 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anzeigen wird. Im
wesentlichen wird entweder eine Textbeschreibung von jeder dieser Strecken als
Sichtanzeige bereitgestellt, oder es wird eine Graphikanzeige bereitgestellt, die graphisch
die Straßenabschnitte zeigt, die den aktuellen Standort des Landfahrzeugs mit dem
gewünschten Zielort verbinden.
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Der Fahrtspeicher 12 enthält auch die Speicherteile 26, 27 und 28, in denen die
Straßenabschnittsdaten gespeichert werden, die jede der drei unterschiedlichen
Strecken 1 bis 3, die von dem Navigationscomputer 11 berechnet werden,
definieren. Die Daten, die in den Speicherstellen 26 bis 28 gespeichert sind, werden hier
als "Streckendaten" bezeichnet, da die Daten in irgendeinem der Speicherteile 26 bis
28, über feste Straßenabschnittsdaten, die den aktuellen Fahrzeugstandort mit dem
gewünschten Ziel verknüpfen, eine Strecke definieren werden.
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Im wesentlichen benutzten die Navigationssysterne aus dem Stand der Technik
einen Computer, um eine optimale Strecke für einen gewünschten Zielort zu
berechnen. Die Berechnungen basierten auf bevorzugten Strecken und Umwegen, die von
dem Fahrer eingegeben wurden. Mißfiel dem Fahrer die berechnete Strecke, konnte
er die Neuberechnung einer Strecke verlangen. Änderte der Fahrer in bezug auf die
Fahrt jedoch keine der Eingaben, berechnete der Computer stets die gleiche
Strecke, da diese so programmiert wurde, die optimale Strecke zwischen dem
Fahrzeugstandort und dem Ziel auszuwählen. Der Fahrer konnte die Operation des
Computers ändern, indem weitere bevorzugte Strecken oder Umwege nach der
Berechnung einer ersten Strecke hinzugefügt wurden und auf diese Weise den
Navigationscomputer veranlaßten, eine zweite Strecke zu berechnen. Dies
verlangsamte jedoch die Fahrtberechnungen, die von dem Computer ausgeführt
wurden, wesentlich, da der Computer auf die Eingabeinformation von dem Fahrer
warten mußte. Auch wenn die Navigationscornputer aus dem Stand der Technik
aufgefordert wurden, eine neue Strecke zu berechnen, kamen sie dieser
Aufforderung nach, und speicherten normalerweise die Information, welche die
frühere Strecke betraf, nicht. Wenn der Fahrer, nachdem die zweite Strecke
festgelegt worden war, nun bestimmte, daß die erste Strecke der zweiten vorzuziehen
war, mußte er die Informationen zu Vorzugsstrecken und Umwegen in ihren
Originalzustand rücksetzen, und der Navigationscomputer mußte die erste Strecke
neu berechnen. Eine derartige Operation ist offensichtlich unerwünscht.
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Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung überwindet die
vorgenannten Mängel, indem der Navigationscornputer 11 nacheinander mehrere, d.
h. im vorliegenden Fall drei unterschiedliche Strecken zwischen dem aktuellen
Standort und dem gewünschten Ziel kalkuliert. Dies geschieht, ohne daß zusätzliche
Informationen zu Vorzugsstrecken oder Umwegen vom Fahrer nach Berechnung der
ersten Strecke eingegeben werden müssen. Darüber hinaus wird die
Navigationsvorrichtung 10 dem Fahrer jede der berechneten Strecken anzeigen, wobei ebenfalls
die Entfernung in Meilen und die voraussichtliche Dauer zu der jeweiligen Strecke
angegeben wird. Der Fahrer wird nun eine Sichtanzeige von jeder der drei
unterschiedlichen Strecken zusammen mit den Rangfolgekriterien erhalten, wobei in
bezug auf Entfernung und Dauer die Unterschiede zwischen den Strecken aufgezeigt
werden. Dann kann der Fahrer auswählen, welche der drei berechneten Strecken er
im Hinblick auf die Implementierung der Leitanweisungen für das Landfahrzeug für
den Fahrer wünscht, um das gewünschte Ziel zu erreichen. Keine Systeme aus dem
Stand der Technik scheinen auf diese Art und Weise zu arbeiten. Die Art und Weise,
auf welche die Navigationsvorrichtung 10 die oben erörterten Merkmale
implementiert, wird im allgemeinen durch ein Flußdiagramm 30 beschrieben, das in
FIG. 3 dargestellt ist, und das die Sichtanzeigen, die in FIG. 4 und FIG. 5 dargestellt
sind, aufführt. Dies wird nun ausführlich beschrieben.
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Es wird nun auf FIG. 3 Bezug genommen, in der das Flußdiagramm 30, das dort
dargestellt ist, die bevorzugte Operation der Navigationsvorrichtung 10 aus FIG. 1
zeigt. Insbesondere zeigt das Flußdiagramm 30 die Programmierung des Naviga
tionscorn puters 11, um die gewünschte Operation der Navigationsvorrichtung 10 zu
implernentieren. Das Flußdiagramm 30 beginnt bei Start 31 und fährt mit Block 32
fort, der für den Navigationscornputer 11 repräsentati, ist und Daten zu Ziel,
bevorzugter Strecke und Umweg empfängt, die in den Speicherteilen 21 und 22 des
Fahrtspeichers 12 gespeichert sind. Der aktuelle Standort des Landfahrzeugs ist in
der Speicherstelle 20 gespeichert und wird von den Sensoren 14 bereitgestellt. Der
Verarbeitungsblock 32 ist für den Computer 11 bezeichnend, da dieser die Daten zu
Ziel, bevorzugter Strecke und Umweg empfängt, die von dem Fahrer tiber das
Eingabegerät 15 bzw. das Mikrofon 16 geliefert werden. Die Information über das
Mikrofon 16 auszugeben ist möglich, da der Computer 11 vorzugsweise einen
Spracherkennungsschaltkreis enthält, um die akustischen Anweisungen, die das
Mikrofon empfängt, in Cornputerbefehle umzusetzen. Ein Verarbeitungsblock 33 ist
für das Speichern dieser empfangenen Fahrtdaten im Fahrtspeicher 12 in den
Speicherstellen 21 und 22 zuständig.
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Von dem Verarbeitungsblock 33 gelangt die Steuerung zu einer Klemme 34 und
weiter zum Verarbeitungsblock 35, der für den Navigationscomputer 11 bezeichnend
ist, und eine optimale Strecke berechnet, die auf den in den Speicherstellen 20, 21
und 22 gespeicherten Fahrtdaten basiert. Der Navigationscornputer wird auch die
Gesarntentfernung in Meilen und die voraussichtliche Dauer für diese optimale
Strecke berechnen. Die Charakteristiken, wie Entfernung in Meilen und Dauer,
können von dem Computer 11 benutzt werden, um zu bestimmen, was die optimale
Strecke zwischen Ausgangs- und Zielpunkt enthält. Die voraussichtliche Dauer kann
grob geschätzt werden, indem die Geschwind igkeitsbegrenzungen der ausgewählten
Strecken erfaßt und zuvor im Computer 11 gespeichert werden, oder die aktuellen
Daten der Reisedauer werden der zurückgelegten Entfernung für jede der Straßen
im Speicher 13, der die Straßenkartendaten enthält, gegenübergestellt. Die
Streckenabschnittsdaten, welche die berechnete, optimale Strecke definieren,
werden dann in einer der Speicherstellen 26 bis 28 der Streckendaten gespeichert,
und dies wird durch den Verarbeitungsblock 36 angegeben. Beim ersten Mal werden
die Verarbeitungsblöcke 35 und 36 ausgeführt, eine erste, optimale Strecke wird
berechnet, und die Streckenabschnittsdaten für diese erste berechnete Strecke,
sowie die zurückgelegte Entfernung und die voraussichtliche Dauer, um die Strecke
zurückzulegen, werden in der Streckendatenspeicherstelle 26 gespeichert. Wenn die
Verarbeitungsblöcke 35 und 36 ein zweites und drittes Mal ausgeführt werden, so
werden eine zweite und dritte Strecke berechnet und in den
Streckendatenspeicherstellen 27 bzw. 28 gespeichert.
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Von Verarbeitungsblock 36 geht die Steuerung zu Verarbeitungsblock 37, der für die
Bereitstellung einer Sichtanzeige der Strecke über den CRT-Farbbildschirm 18
sorgt, die gerade berechnet wurde, einschließlich einer Sichtanzeige von der
zurückgelegten Entfernung und der voraussichtlichen Dauer. Die Anzeige enthält die
gerade berechnete Strecke, wobei gleichzeitig einige zuvor berechnete Strecken
angezeigt werden. Diese Sichtanzeige wird in einem ausgewählten Format
bereitgesteilt, das bestirnmt, welche Art der Formatinformation in der Speicherstelle 25 im
Fahrtspeicher 12 gespeichert wird. FIG. 4 und FIG. 5 zeigen Text- bzw.
Grafikformate für die Sichtanzeige, die in der Anzeige 18 von der Navigationsvorrichtung 10
bereitgestellt wird, die in FIG. 1 abgebildet ist.
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In FIG. 4 ist eine Sichtanzeige 60 mit einem Textformat abgebildet&sub1; das die
Zielangabe&sub1; beispielsweise Motorola Building in Northbrook, lllinois, mittels einer visuellen
Titelzeienlegende 61 anzeigt. Dann wird eine Streckennurnrner, die zu jeder der
berechneten Strecken gehört, in einer Spalte 62 mit der Streckennummer angezeigt,
an die sich eine Streckenbesch reibung in Textform unter einer
Streckenauswahlspalte 63 anschließt, sowie die für diese Strecke bereits zurückgelegte Zeit in
einer Zeitspalte 64 und die für diese Strecke zurückgelegte Entfernung in Spalte 65.
Jede Zeile mit angezeigten Daten wird für jede Strecke vorzugsweise in einer
bestimmten Farbe angezeigt, wobei jede Strecke eine andere Farbe hat. Der Fahrer
wird dann angewiesen: "Wählen Sie bitte Ihre bevorzugte Strecke aus", was mittels
einer Aktionsegende 66 erfolgt, die visuell angezeigt wird. Da jede der drei
unterschiedlichen Strecken von dem Computer 11 berechnet wird, werden diese
vorzugsweise angezeigt. FIG. 4 zeigt einen Weg, die berechneten Strecken
gleichzeitig anzuzeigen.
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FIG. 5 gibt die Anzeige mit den gleichen Streckeninformationen mittels einer
Grafikanzeige vom Streckenabschnitt an. In FIG. 5 ist eine Grafikanzeige 70
abgebildet, die eine Zielleiste 71 und eine Sichtanzeige mit dem Ausgangspunkt 72
und einem Zielpunkt 73 zeigt. Außerdem wird eine Straßenkarte angezeigt, welche
die Speicherstellen 72 und 73 enthält, und jede der drei zu berechnenden Strecken
wird als grafischer Streckenabschnitt angezeigt, der Ausgangspunkt 72 und
Zielpunkt 73 miteinander verbindet. Es wird vorzugsweise jede der zu berechnenden
Strecken in einer separaten, deutlichen Farbe zusammen mit einer Legende in der
gleichen Farbe angezeigt, welche die Strecke, die zurückgelegte Entfernung und die
zurückgelegte Zeit angibt. Beispielsweise gibt eine Legende 74 eine erste Strecke
Nr.1 an, die vom Anfangspunkt 72 zu Punkt 75 auf der Karte reicht, der einen ersten
Streckenabschnitt 1A definiert. Dann wird die Strecke bis Punkt 76 zurückgelegt, der
einen zweiten Streckenabschnitt 1 B definiert, und dann mit den Punkten 77, 78 und
79 sowie anschließend mit dem Zielpunkt 73 fortfährt. Dies definiert die
Streckenabschnitte 1C, 1D, 1E bzw. 1F. Für den Fahrer wird wieder eine
Befehlszeile 81 eingeblendet, die den Fahrer auffordert, seine bevorzugte
Navigationsstrecke auszuwählen.
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Es wird wieder auf FIG. 3 Bezug genommen. Von dem Verarbeitungsblock 37 geht
die Steuerung zu Klemme 38 und dann zu Entscheidungsblock 39, der anfragt, ob
der Fahrer eine der angezeigten Strecken ausgewählt hat. Wenn die Antwort
verneint wird, dann geht die Steuerung zu einem anderen Entscheidungsblock 40, der
anfragt, ob bereits alle drei Strecken angezeigt worden sind. Wenn die drei
berechneten Strecken aktuell angezeigt werden, kehrt die Steuerung zu Klemme 38 zurück,
und die Schleife, die aus Klemme 38 und den Entscheidungsblöcken 39 und 40
besteht, wird solange wiederholt, bis der Fahrer die gewünschte Strecke ausgewählt
hat.
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Wenn der Entscheidungsblock 40 feststellt, daß dem Fahrer die d ei Strecken noch
nicht angezeigt wurden, dann geht die Steuerung von Entscheidungsblock 40 zu
einem Verarbeitungsblock 41. Der Verarbeitungsblock 41 nennt für die Strecke, die
zuletzt von dem Navigationscomputer 11 berechnet wurde, die wichtigsten
Strekkenabschnitte, die in dieser berechneten Strecke enthalten sind. Somit würde der
Verarbeitungsblock 41 für Strecke Nr.1 die Streckenabschnitte 1 bis 1F nennen,
die zwischen dem Ausgangspunkt 72 und dem Ziepunkt 73 liegen. Vom
Verarbeitungsblock 41 geht die Steuerung zu einem Verarbeitungsblock 42, der die längsten
und wichtigsten Streckenabschnitte nennt, die insgesamt wenigstens 40% der
gesamten Entfernung der berechneten Strecke ausmachen. Im Hinblick auf Strecke Nr.
1 enthält dieser den Streckenabschnitt 1D. Im Anschluß an den Verarbeitungsblock
42 wird ein Verarbeitungsblock 43 implementiert, der diesen genannten, längsten
Streckenabschnitt als weiteren Umweg (Ausschluß) in den Fahrtdaten identifiziert,
die zu der nächsten (zweiten) Strecke gehören, die zu berechnen ist. Nachdem die
erste Strecke berechnet wurde, werden nun die längsten Strecke abschnitte von
dieser Strecke als Umwege für die nächste Strecke eingegeben ( espeichert). Diese
längsten Streckenabschnitte, die als Umwege für die Berechnung der zweiten
Strecke benutzt werden, werden als Umwegsinformation in der Speicherstelle 23
gespeichert. Die Steuerung kehrt dann zu Klemme 34 zurück und von dort zum
Verarbeitungsblock 35.
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Der Verarbeitungsblock 35 berechnet nun aus den gespeicherten Fahrtdaten, die
jetzt die Umwegsdaten der zweiten Strecke enthalten, die in der Speicherstelle 23
gespeichert wurden, eine zweite Strecke (Nr.2). Der Verarbeitungsblock 35
berechnet nun die Strecke Nr.2, die in FIG. 4 und FIG. 5 angezeigt ird. Vorzugsweise
wird diese zweite Strecke, die aus den Streckenabschnitten 2A bi 2F besteht,
zusammen mit der zuvor angezeigten Strecke Nr.1 angezeigt. Somit werden die
Sichtanzeigen der Strecken Nr.1 und Nr.2 gleichzeitig eingeblen et. Die Strecke Nr.
2 wird jedoch in einer anderen Farbe als die, die zur Anzeige von Strecke Nr.1
benutzt wird, angezeigt. Der Verarbeitungsblock 36 speichert nun diese berechnete
zweite Strecke als Streckenabschnittsdaten, wobei diese Speicherung jetzt in der
Speicherstelle 27 auftritt, die der Speicherung der Streckenabschnittsdaten
vorbehalten ist, welche die zweite berechnete Strecke definieren. Der
Verarbeitungsblock 37 zeigt nun diese zweite berechnete Strecke an, die ihre
Zeitund Entfernungsdaten zusammen mit der Sichtanzeige der ersten berechneten
Strecke enthält. Der Entscheidungsblock 39 fragt dann an, ob eine der angezeigten
Strecken ausgewählt worden ist. Wenn wiederum keine Strecken ausgewählt
worden sind, aber weniger als drei Strecken angezeigt wurden, werden die
Verarbeitungsblöcke 41 bis 43 erneut ausgeführt, wobei der Verarbeitungsblock 35
eine dritte Strecke berechnet, indem er zugleich die längsten Fahrtabschnitte, die für
die zweite berechnete Strecke identifiziert wurden, ausschließt. Diese Abschnitte
wurden in der Speicherstelle 24 von dem Verarbeitungsblock 43 gespeichert. In der
zweiten berechneten Strecke enthalten diese längsten Fahrtabschnitte den
Streckenabschnitt 2D, der in FIG. 5 zwischen den Punkten 81 und 82 abgebildet ist.
Da dem Streckenabschnitt 2D jetzt erlaubt wird, einen weiteren Umweg für die
Berechnung einer dritten Strecke durch Block 35 darzustellen, und indem dieser
Umweg der dritten Strecke in der Speicherstelle 24 zusätzlich zu den Umwegen in
Speicherstelle 23 benutzt wird, mit denen die zweite Strecke berechnet wird, wird
nun eine dritte Strecke (Nr.3) zusammen mit der zurückgelegten Zeit und der
zurückgelegten Strecke berechnet. Diese dritte Strecke, welche die Streckenabschnitte
3A-3F enthält, wird nun zusammen mit den ersten beiden Strecken angezeigt, und
die Streckenabschnittsdaten für die dritte Strecke werden von dem
Verarbeitungsblock 36 in Speicherstelle 28 gespeichert. Die Berechnung der alternativen Strecken
Nr.2 und Nr.3 erfolgt gemäß des Ausschlußkriteriums, das von den
Verarbeitungsblöcken 4143 definiert wird, wobei das Kriterium vor Berechnung von Strecke Nr.1
definiert wird, indem Computer 11 programmiert wird. Dieses Kriterium bestimmt,
worin sich die Berechnung der zweiten (oder dritten) Strecke von der Berechnung
der zuvor berechneten Strecke unterscheidet.
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Mit der Navigationsvorrichtung 10, die wie zuvor beschrieben, funktioniert, kann der
Fahrer seine Wahl unter drei unterschiedlichen, angezeigten Strecken treffen, und
kennt von jeder dieser Strecken sowohl die zurückgelegte Entfernung als auch die
zurückgelegte Zeit. Der Fahrer kann dann auswählen, welche dieser Strecken
benutzt werden sollte, um ihn mit den Fahrzeugleitanweisungen zu versorgen, damit er
das ausgewählte Ziel erreicht. Jedesmal, wenn der Fahrer eine der angezeigten
Strecken ausgewählt hat, geht die Steuerung von Entscheidungsblock 39 zu
Verarbeitungsblock 44, was dazu führt, daß eine der nicht ausgewählten, alternativen
Umwege, die in den Speicherstellen 23 oder 24 gespeichert sind, gelöscht werden.
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Vom Verarbeitungsblock 44 geht die Steuerung zu Verarbeitungsblock 45, der
wenigstens eine Sichtanzeige von den nicht ausgewählten Strecken und Streckendaten
in den Speicherstellen 26, 27 oder 28 von einer der nicht ausgewählten Strecken
löscht. Die Steuerung geht dann zu einem Verarbeitungsblock 46, der für das
Landfahrzeug die Streckenführung bei gleichzeitiger Überwachung des jeweiligen
Standorts des Landfahrzeugs übernimmt, wobei diese Streckenführung gemäß der
Strekkendaten für die ausgewählte Strecke durchgeführt wird, die in einer der
Speicherstellen 26 bis 28 gespeichert ist.
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Der Fahrer kann auswählen, welches der eingeblendeten Formate, die in FIG. 4 und
FIG. 5 abgebildet sind, ihm angezeigt werden soll. Dies kann entweder über das
Mikrofon 16 oder das Eingabegerät 15 erfolgen. Der Fahrer kann auch jederzeit,
nachdem die Strecken angezeigt wurden, eine der angezeigten Strecken auswählen.
Wenn der Fahrer, nachdem er die erste berechnete Strecke gesehen hat,
beispielsweise bestimmt, daß diese Strecke geeignet ist, kann er diese sofort auswählen und
beendet den Streckenberechnungsprozeß in bezug auf die Berechnung der zweiten
und dritten alternativen Strecken. So muß er nicht auf die Berechnung warten und
kann sich alle drei Strecken anzeigen lassen, bevor er seine gewünschte
Fahrtstrecke auswählt. Deshalb kann die Auswahl einer angezeigten Strecke durch den
Bediener in einer Computer-Unterbrechungsroutine resultieren, die sofort die
Steuerung an den Verarbeitungsblock 44 überträgt, und die Streckenberechnung
von Block 35 stoppt.
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Die Vorrichtung 10 erlaubt dem Fahrer eine der angezeigten Strecken auszuwählen,
damit diese den Fahrer mit Fahrzeugleitanweisungen versorgt. In einem
Streckenplanungssystem, das keine Fahrzeugleitvorrichtung hat, könnte die ausgewählte
Strecke für andere Zwecke benutzt werden, z.B. um den Fahrer mit weiteren
Informationen von der ausgewählten Strecke zu versorgenu wie zum Beispiel eine
Wettervorhersage entlang der ausgewählten Strecke bzw. Straßenzustandsberichte
entlang der ausgewählten Strecke. Die ausgewählte Strecke könnte somit für andere
Zwecke als das Streckenleitsystem benutzt werden.
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Obgleich ich spezifische Ausführungsbeispiele dieser Erfindung abgebildet und
beschrieben habe, können weitere Änderungen und Verbesserungen vom
Fachmann eingeführt werden. Eine solche Änderung könnte darin bestehen, daß mehr
oder weniger als drei alternative Strecken bereitgestellt werden, um am
ausgewählten Ziel anzukommen. Eher als das Kriterium, das von den Verarbeitungsblöcken 41
bis 43 definiert wird und das definiert, wie die Umwegsinformation erhalten werden
kann, die zur Berechnung der alternativen Strecken benutzt wird, wird ein weiteres
Kriterium zur Berechnung einer alternativen Strecke benutzt. Eine zweite oder dritte
Streckenberechnung könnte nur dann erfolgen, wenn der Fahrer durch
Spracherkennung oder Tastaturbefehl angibt, daß er eine alternative Strecke wünscht. Er
muß jedoch nicht selbst angeben, welche weiteren Umwegs- oder Vorzugsdaten für
die Berechnung der alternativen Strecke benutzt werden sollten. Auch wenn die
erste Strecke, die von dem Verarbeitungsblock 35 berechnet wurde, bei einem Krite
num mit kurzem Streckenabschnitt optimiert wird, könnte eine zweite Strecke
berechnet werden, indem ein Mindestzeitkriterium anstelle des kurzen
Streckenabschnitts ausgewählt wird, vorzugsweise so lange, wie dieses alternative
Streckenkriterium vor Berechnung der ersten Strecke festgelegt wurde.