DE69223243T2

DE69223243T2 - Navigationsvorrichtung und navigationsverfahren

Info

Publication number: DE69223243T2
Application number: DE69223243T
Authority: DE
Inventors: Toshio Kanagawa Tsuyuki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-05
Filing date: 1992-06-05
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2012-06-06
Also published as: CA2110257C; EP0587892A4; WO1992021937A1; ATE160443T1; US5467276A; EP0587892B1; CA2110257A1; US5675492A; AU671951B2; EP0587892A1; DE69223243D1; AU1909292A; JP3116376B2; KR100264482B1

Description

ERFINDUNGSGEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Navigationsvorrichtung und ein Navigationsverfahren, und insbesondere eine Navigationsvorrichtung und ein Navigationsverfahren zum Bestimmen einer Fahrstrecke zwischen der Momentanposition eines sich bewegenden Objekts und dem durch das sich bewegende Objekt zu erreichenden Zielort, auf der das sich bewegende Objekt den Zielort erreichen kann.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Eine herkömmliche Navigationsvorrichtung, die beispielsweise für ein Auto Anwendung findet, kann grob in eine Vorrichtung vom Fahrstrecken-Leittyp und in eine Vorrichtung vom Nicht-Fahrstrecken-Leittyp klassifiziert werden.
Die Navigationsvorrichtung vom Fahrstrecken-Leittyp zeigt Informationen über eine optimale Fahrstrecke zum Erreichen eines Zieles auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung an. Die optimale Fahrstrecke zum Erreichen des Zieles wird automatisch durch den in der Navigationsvorrichtung untergebrachten Computer berechnet, indem man die Momentanposition und den Zielort des Autos vor Beginn der Fahrt eingibt. Während der Fahrt fährt der Fahrer das Auto und wird dabei durch die Informationen über die auf dem Anzeigebildschirm angezeigte Fahrstrecke geleitet, bis das Auto den Zielort erreicht. Trotzdem ist die herkömmliche Vorrichtung vom Fahrstrecken-Leittyp ungenügend für eine praktische Verwendung, da bei ihr Schwierigkeiten, betreffend die Fähigkeiten des Fahrers, den Fehler eines Positionsgebers und den zeitlichen Verlauf beim Anzeigen der Fahrstrecke auftreten.
Die Navigationsvorrichtung vom Nicht-Fahrstrecken-Leittyp zeigt lediglich ein Landkarte sowie die Momentanposition, die Fahrtortskurve, die Fahrtrichtung und dergleichen auf der Landkarte auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung an, und versorgt den Fahrer nicht ausdrücklich mit Leitinformationen. Daher kann diese Navigationsvorrichtung nicht den eigentlichen Navigationszweck erfüllen.
Wie oben beschrieben, ist die durch die Navigationsvorrichtung vom Nicht-Fahrstrecken-Leittyp gegebene Information für den Fahrer weniger wertvoll. Weiter wird, dadurch daß der Fahrer beim Fahren die Landkarte auf dem Bildschirm beobachtet, verhindert, daß er seine Aufinerksamkeit nach "vorne" richtet und somit entsteht ein Problem für ein sicheres Fahren. Andererseits zwingt die von der Navigationsvorrichtung vom Fahrstrecken-Leittyp gegebene Information den Fahrer dazu, auf der bezeichneten Fahrstrecke zu fahren und vermittelt dem Fahrer einen starken psychologischen Streß und bewirkt somit eine mögliche Gefährdung. Weiter tritt gemäß der momentan verwendeten Technik, da dem Fahrer eine Fahrstreckenanweisung gegeben wird, ohne die tatsächlichen Verkehrsbedingungen beim Fahren zu berücksichtigen, das Problem auf, daß die Navigationsvorrichtung in der praktischen Anwendung von geringerem Wert ist.
Gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 geht die vorliegende Erfindung von der von JP-A-1 130 299 vermittelten Idee aus. Aus diesem Dokument des Standes der Technik ist eine Navigationsvorrichtung und ein Navigationsveffahren bekannt, das geeignet ist, zwei oder mehr mögliche Fahrstrecken zu berechnen, auf denen ein sich bewegendes Objekt, ausgehend von einer gegebenen Position, einen Zielort erreichen kann. Diese möglichen Fahrstrecken sind beispielsweise die Fahrstrecke mit dem geringsten Zeitbedarf, die billigste Fahrstrecke usw.
Gemäß JP-A-1 180 413 wird die Fahrstrecke mit dem kürzesten Zeitbedarf zusammen mit angrenzenden Straßen angezeigt.
WO 92/08952, veröffentlicht am 29. Mai 1992, mit Prioritätsdatum 8. November 1990 beschreibt eine Navigationsvorrichtung und ein Navigationsverfahren, in welchem zwei oder mehr mögliche Fahrstrecken angezeigt werden und der Fahrer seine bevorzugte Fahrstrecke auswählen soll. Alternativ besitzt der Fahrzeugbediener eine Auswahl von Fahrstrecken für eine Fahrstreckenleitung zum Zielort, ohne daß eine Bedienereingabe nach der Berechnung einer ersten Fahrstrecke erforderlich ist, um genau zu bezeichnen, wie eine zweite Fahrstrecke erzielt wird.
DE 41 04 351 Al, veröffentlicht am 22. August 1991, mit dem Prioritätsdatum 15. Februar 1990 offenbart eine Navigationsvorrichtung und ein Navigationsverfahren, in welchem eine mogliche Fahrstrecke unter Verwendung von Polygonen bestimmt wird, wobei die mögliche Fahrstrecke aus Grenzlinien zwischen den Polygonen besteht.
Berücksichtigt man die Probleme der herkömmlichen Navigationsvorrichtung und des herkömmlichen Navigationsverfahrens, ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine praktische und sichere Navigationsvorrichtung und Navigationsverfahren bereitzustellen, welches einem Fahrer wertvolle Informationen liefert, ohne ihm Streß zu verursachen.
Gemäß der Erfindung wird das obige Ziel durch eine Navigationsvorrichtung errreicht, die auf einem sich bewegenden Objekt angebracht ist und beinhaltet: ein Zentralrechenglied, ein Eingabeglied, um die Momentanposition und den Zielort des sich bewegenden Objekts in das Zentrakechenglied einzugeben, ein Speicherglied und ein Anzeigeglied, wobei das Zentralrechenglied eine Fahrstreckenmöglichkeit-Operationseinrichtung zum Bestimmen von zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken aufweist, auf denen das sich bewegende Objekt den Zielort erreichen kann, indem im Speicherglied gespeicherte Landkartendaten verwendet werden, sowie zum Ansteuern des Anzeigeglieds, so daß die Momentanposition und der Zielort auf dem Bildschirm des Anzeigeglieds angezeigt werden, wenn die Momentanposition und der Zielort des sich bewegenden Objekts vorliegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrechenglied Gebietsmöglichkeit-Operationseinrichtungen zum Bestimmen eines möglichen Gebietes beinhaltet, das als geschlossenes Gebiet definiert ist, welches von den zwei am weitesten außen liegenden der möglichen Fahrstrecken umschlossen ist, wobei das mögliche Gebiet visuell deutlich wahrnehmbar auf dem Anzeigeglied angezeigt wird, zusammen mit mindestens den zwei am weitesten außen liegenden der möglichen Fahrstrecken als Grenzen des möglichen Gebiets.
Bevorzugt werden die möglichen Fahrstrecken und das mögliche Gebiet unter Verwendung von dicken Linien und Farben angezeigt.
Das Zentralrechenglied kann eine Verbindungsfahrstrecken-Operationseinrichtung zum Bestimmen einer Verbindungsfahrstrecke zum Verbinden der zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken beinhalten, wobei die Verbindungsfahrstrecke auf dem Anzeigeglied angezeigt wird.
Gemäß der Erfindung kann die Momentanposition des sich bewegenden Objekts als ein Pukt behandelt werden, der in einem Gebiet mit vorbestimmter Ausdehnung enthalten ist, und die möglichen Fahrstrecken können bestimmt werden, indem eine in dem Gebiet enthaltene Fahrstrecke als Anfangspunkt verwendet wird.
Weiter kann das mögliche Gebiet bestimmt werden, indem eine in dem Gebiet enthaltene Fahrstrecke als Anfangspunkt verwendet wird.
Darüber hinaus wird gemäß der Erfindung das obige Ziel durch ein Navigationsverfahren erreicht, welches folgende Schritte umfaßt: Erzeugen von zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken, um dafür zu sorgen, daß ein sich bewegendes Objekt von einer Momentanposition einen Zielort erreicht, indem vorbereitete Landkartendaten verwendet werden, wenn die Momentanposition und der Zielort vorliegen;
und einem Benutzer die Momentanposition und den Zielort aufzeigen
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bestimmen eines möglichen Gebietes, das als geschlossenen Gebiet definiert ist, welches von den zwei am weitesten außen liegenden der möglichen Fahrstrecken umschlossen ist; und
dem Benutzer das mögliche Gebiet visuell deutlich wahrnehmbar aufzeigen, zusammen mit mindestens den am weitesten außen liegenden möglichen Fahrstrecken als Grenzen des möglichen Gebiets.
Weiter werden die zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken und das mögliche Gebiet unter Verwendung von dicken Linien und Farben dargestellt.
Das Verfahren kann weiter folgende Schritte umfassen:
Bestimmen einer Verbindungsfahrstrecke zum Verbinden der zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken; und dem Benutzer die Verbindungsfahrstrecke zusammen mit den möglichen Fahrstrecken aufzeigen.
Die Momentanposition des sich bewegenden Objekts kann weiter als ein Punkt behandelt werden, der in einem Gebiet von vorbestimmter Ausdehnung enthalten ist, und die möglichen Fahrstrecken können bestimmt werden, indem eine in dem Gebiet enthaltene Fahrstrecke als Anfangspunkt verwendet wird.
Weiter kann das mögliche Gebiet bestimmt werden, indem eine in dem Gebiet enthaltene Fahrstrecke als Anfangspunkt verwendet wird.
Bevorzugt wird ein mögliches Gebiet bestimmt und auf Basis einer Anfangsposition des sich bewegenden Objekts angezeigt, wobei das mögliche Gebiet auf dem Bildschirm erhaken bleibt, auch wenn die Position des sich bewegenden Objekts sich ändert.
Daruberhinaus wird bevorzugt, daß das mögliche Gebiet erneuert wird, indem das Eingabeglied bedient wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHUUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm, welches die Anordnung einer Ausführungsform der Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, welches die grundlegende Navigationsoperation zeigt.
Fig. 3 ist ein Diagramm, welches ein auf dem Bildschirm des Anzeigeglieds dargestelltes Beispiel zeigt.
Fig. 4 ist ein Diagramm, welches ein anderes auf dem Bildschirm des Anzeigeglieds dargestelltes Beispiel zeigt.
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches ein weiteres auf dem Bildschirm des Anzeigeglieds dargestelltes Beispiel zeigt.

BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Eingabevorrichtung; Bezugszeichen 2 eine Zentralrechenvorrichtung; und Bezugszeichen 3 eine Anzeigevorrichtung als Ausgabevorrichtung. Eine Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist grundsätzlich die Eingabevorrichtung 1, die Zentralrechenvorrichtung 2 und die Anzeigevorrichtung 3 auf. Die diese Anordnung besitzende Navigationsvorrichtung wird auf ein sich bewegendes Objekt, wie beispielsweise ein Automobil oder dergleichen, montiert. Die vorliegende Ausführungsform wird unter der Annahme beschrieben, daß das sich bewegende Objekt ein Automobil ist.
Die Eingabevorrichtung 1 wird in einer Frontkonsole in der Nähe des Fahrersitzes im Auto angebracht. Bedientasten smd auf der Eingabevorrichtung 1 angeordnet, um verschiedene Anweisungen oder Daten einzugeben. Diese Bedientasten werden beispielweise durch einen Fahrer bedient, um notwendige Anweisungen oder Daten einzugeben. Eine Eingabevorrichtung vom Stimmeingabetyp oder eine Vorrichtung vom Bildschirmberührungstyp kann als Eingabevorrichtung 1 verwendet werden.
Die Zentralrechenvorrichtung 2 besteht aus einem Mikrocomputer, welcher eine Verarbeitungseinrichtung 4, eine Berechnungs/Rücklade-Einrichtung 5 und eine Speichervorrichtung 6 enthält. Die Speichervorrichtung 6 speichert ein Programm zum Ausführen von Berechnungen, die zum Durchführen der Navigation gemäß dieser Ausführungsform erforderlich sind, sowie Daten, wie beispielsweise für die Navigation erforderliche Landkarten, Straßen und dergleichen. Die Verarbeitungseinrichtung 4 besitzt eine durch das in der Speichereinrichtung 6 gespeicherte Programm realisierte Verarbeitungsfunktion. Der konkrete Inhalt der durch die Verarbeitungseinrichtung 4 durchgeführten Verarbeitung wird später beschrieben. Die Berechnungs/Rücklade-Einrichtung 5 besitzt eine Funktion, um verschiedene Arten von Daten über in der Speichervorrichtung 6 gespeicherte Landkarten oder Straßen zurückzuladen, und zwar in Übereinstimmung mit Anweisungen von der Verarbeitungseinrichtung 4, um erforderliche Daten zu erhalten.
Bei der Anzeigevorrichtung 3 kann es sich um eine Kathodenstrahlröhre, eine Flüssigkristallanzeige, ein Headup-Display (HUD) auf der Frontscheibe oder dergleichen handeln, die auf der Frontkonsole oder der Frontscheibe in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet sind. Der Fahrer kann notwendige Informationen zum Erreichen eines Zielortes während des Fahrens des Autos durch visuelles Wahrnehmen des auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung angezeigten Inhalts erhalten.
Die Navigationsvorrichtung enthält zusätzlich zur Grundanordnung einen Positionsgeber 7. Der Positionsgeber 7 wird verwendet, um die Momentanposition eines Autos zu messen, in das die Navigationsvorrichtung eingebaut ist. Verschiedene Systeme können als konkrete Anordnung des Positionsgebers 7 verwendet werden. Und zwar gibt es verschiedene Systeme, wie beispielsweise eine Anordnung, welche Funkwellen von einem Satellit verwendet; eine Anordnung, welche einen Abstandssensor oder einen Richtungssensor verwendet; und eine Anordnung, welche entlang von Straßen angeordnete Schwingungserzeuger verwendet, um Positionsinformation zu liefern, und dergleichen.
Nachfolgend wird die Navigationsoperation (Wegfindungsunterstützung), die von der Navigationsvorrichtung mit der oben beschriebenen Anordnung ausgeführt wird, bezugnehmend auf Fig. 2, erläutert. Die Funktion der Navigationsvorrichtung wird durch die verschiedenen, durch die Verarbeitungseinrichtung 4 und die Berechnungs/Rücklade-Einrichtung 5 realisierten, fünktionalen Einrichtungen ausgeführt.
Zuerst wird die Funktionstaste der Eingabevorrichtung 1 betätigt, so daß der Zielort festgelegt, und der Zentralrecheneinheit 2 zugeführt wird (Schritt 11). Der Zielort kann durch ein beliebiges Verfahren eingegeben werden. Beispielsweise kann der Zielort durch Eingeben einer diesem zugewiesenen Nummer eingegeben werden.
Danach wird die momentane Position des Automobils festgelegt, indem die Bedienungstaste der Eingabevorrichtung 1 bedient wird, und der Zentralrecheneinheit 2 zugeführt (Schritt 12). Die anfängliche Eingabe der Momentanposition bei Schritt 12 sollte bevorzugt durch eine Einstell- und Eingabeoperation des Fahrers erfolgen, um die Genauigkeit der Momentanposition zu gewährleisten.
Weiter kann die Momentanposition automatisch eingegeben werden, indem ein Ausgangssignal vom Positionsgeber 7 geholt wird.
Die Verarbeitungseinrichtung 4 der Zentralverarbeitungsvorrichtung 2 bewahrt die jeweiligen Daten über den Zielort und die Momentanposition. Nachfolgend bestimmt die Verarbeitungseinrichtung 4 jeweilige Positionsdaten basierend auf den Daten des Zielortes und der Momentanposition. Dann wird die Berechnungs/Rücklade-Einrichtung 5 betrieben, so daß eine Fahrstrecke (nachfolgend als mögliche Fahrstrecke bezeichnet), auf der das Auto von der Momentanposition zum Zielort fahren kann, durch eine Berechnung, basierend auf den jeweiligen Daten der in der Speichervorrichtung 6 gespeicherten Landkarten und Straßen zusätzlich zu den Koordinatendaten des Zielortes und der Momentanposition, bestimmt wird. Zwei oder mehr der obigen möglichen Fahrstrecken werden bestimmt und durch die Berechnungs/Rücklade-Operation herausgenommen. Die Berechnungs/Rücklade-Operation wird durch die Berechnungs/Rücklade-Einrichtung 5 bei Schritt 13 ausgeführt. Eine Fahrstreckenmöglichkeits-Berechnungseinrichtung ist durch die Bearbeitungseinrichtung 4 und die Berechnungs/Rücklade-Einrichtung 5 realisiert, um Schritt 13 zum Bestimmen der zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken auszuführen.
Nachfolgend werden bei Schritt 14 die Koordinatendaten der durch die Berechnungs/Rückladeeinrichtung 5 bestimmten zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken in der Bearbeitungseihrichtung 4 behalten und dann weiter der Anzeigevorrichtung 3 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Koordinatendaten über den durch die Eingabevorrichtung 1 eingegebenen Zielort und die Momentanposition ebenfalls von der Bearbeitungseinrichtung 4 der Anzeigevorrichtung 3 zugeführt.
Die Bearbeitungsvorrichtung 4 besitzt eine Bildanzeige- und Verarbeitungsfünktion zum Anzeigen eines erforderlichen Bildes auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3. Daher werden die obigen verschiedenen Arten von Daten, die der Anzeigevorrichtung 3 zugeführt wurden, in eine Form umgewandelt, welche auf dem Bildschirm von dieser als Figuren angezeigt werden kann.
Wie erläutert, werden die Momentanposition, der Zielort und die zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken zwischen diesen auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3 in dem Zustand angezeigt, daß ihre Positionsbeziehung, basierend auf ihren Koordinatendaten, klar angezeigt wird (Schritt 14).
Gemäß der Erfindung wird ein mögliches Gebiet durch das bei Schritt 13 durchgeführte Berechnen/Rückladen berechnet/rückgeladen. Wenn eine große Anzahl von möglichen Fahrstrecken durch Berechnen/Rückladen bestimmt sind, wird das mögliche Gebiet in der Weise bestimmt, daß die zwei am weitesten außen liegenden möglichen Fahrstrecken von diesen das mögliche Gebiet begrenzen und das mögliche Gebiet auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3 angezeigt wird. Solange das Automobil zum Zielort innerhalb des möglichen Gebiets fährt, ist gewährleistet, daß es den Zielort erreicht. In Fig. 4 bezeichnet Bezugszeichen 26 das mögliche Gebiet. Bezugnehmend auf das Rückladen und die Anzeige des möglichen Gebietes 26 ist es zu bevorzugen, daß, wenn ein mögliches Gebiet anfänglich auf dem Bildschirm angezeigt wird, indem eine anfängliche Momentanposition des Automobils verwendet wird, das angezeigte mögliche Gebiet auf dem Bildschirm behalten wird, sogar wenn die Momentanposition geändert wird. Dies liegt darin, daß das mögliche Gebiet ein Referenzgebiet ist, welches verwendet wird, um zu bestimmen, ob sich das Automobil innerhalb des möglichen Gebiets befindet, in dem es den Zielort erreichen kann. Wenn gewünscht wird, auf einen kleineren Maßstab zu wechseln, oder wenn es eine große Anzahl von verfügbaren Fahrstrecken gibt und es daher leicht ist, ein mögliches Gebiet zu berechnen/zurückzuladen, kann das mögliche Gebiet selbstverständlich erneuert werden, falls erforderlich.
In der obigen Beschreibung kann eine Gebietsmöglichkeits-Operationseinrichtung durch die Verarbeitungseinrichtung 4 und die Berechnungs/Rückladeeinrichtung 5 realisiert sein.
Während des Fahrens wird die Momentanposition des Automobils in regelmäßigen Abständen bestätigt, indem eine Ausgangsgröße vom Positionsgeber 7 bei Schritt 12 verwendet wird, um die möglichen Fahrstrecken zwischen einer neuen Momentanposition und dem Zielort zurückzuladen. Ein Zeitpunkt zum Überprüfen der Momentanposition ist beispielsweise bestimmt durch: den Zeitpunkt, der durch ein vorbestimmtes Zeitintervall festgelegt ist; den Zeitpunkt, der durch eine Ausgangsgröße von einem Sensor zum Messen eines Drehwinkels eines Lenkrades festgelegt ist, wenn das Automobil nach rechts oder links abbiegt; den Zeitpunkt, der durch einen Richtungssensor gemessen wird, wenn das Fahrzeug nach rechts oder links abbiegt; und dergleichen. Weiter kann der Fahrer die möglichen Fahrstrecken auf dem Anzeigebildschirm erneuern, indem er während des Fahrens die Eingabevorrichtung 1 bestätigt, falls erforderlich.
Weiter ist es zu bevorzugen, wenn berücksichtigt wird, daß in den durch den Positionsgeber 7 erhaltenen, die Momentanposition des Automobils betreffenden Daten Fehler enthalten sind, daß nach dem Bestimmen eines Gebietes, welches die Momentanposition beinhaltet, zwei oder mehr mögliche Fahrstrecken, welche zum Zielort oder dem möglichen Gebiet oder allen beiden führen, erhalten werden, und zwar basierend auf einem Teil oder allen in dem Gebiet enthaltenen Fahrstrecken und diese auf der Anzeigevorrichtung 3 angezeigt werden. Die Ausdehnung des Gebietes wird bestimmt, indem die Fehler des Positionsgebers berücksichtigt werden.
Betreffend der auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3 angezeigten Inhalte kann eine Fahrortskurve bis zur Momentanposition, eine Fahrtrichtung und dergleichen zusätzlich zu den zuvor erwähnten Anzeigeelementen angezeigt werden. In Fig. 4 bezeichnet ein Pfeil 27 die Fahrtrichtung.
Die auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3 angezeigten Daten sind so gestaltet, daß sie visuell gut wahrgenommen werden können. Fig. 5 bezeichnet ein Beispiel der Gestaltung betreffend die angezeigten Daten, wobei Bezugszeichen 28 die Fahrtrichtung bezeichnet. Weiter kann auf dem Anzeigebildschirm ein anzuzeigendes Bild so bearbeitet werden, daß die Fahrtrichtung auf dem Bild immer nach oben zeigt. In diesem Fall wird das Bild auf dem Bildschirm einer Drehbearbeitung unterzogen.
Da in einem Gebiet, in dem eine große Anzahl von Straßen verfügbar sind, die angezeigten Fahrstrecken schwierig visuell wahrzunehmen sind, werden die Momentanposition, die Fahrtortskurve, die Fahrtrichtung und dergleichen, bevorzugt durch Veränderung der Farbe oder der Art der Linien, angezeigt.
Bezüglich der Anzeige auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3 kann eine Landkarte in dem möglichen Gebiet oder dem gesamten Bildschirm als Hintergrundinformation in einem solchen Maße angezeigt werden, daß die Anzeige der möglichen Fahrstrecken, des möglichen Gebietes und dergleichen nicht unklar wird, um die visuellen Belange des angezeigten Inhalts zu verbessern. Weiter können die möglichen Fahrstrecken und das mögliche Gebiet unter Verwendung von dicken Linien oder Farben angezeigt werden, um deren Klarheit zu verbessern.
Fig. 3 zeigt ein auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3 angezeigtes Beispiel. Auf dem Anzeigebildschirm 3a bezeichnet Bezugszeichen 21 einen Punkt, welcher die Momentanposition des Automobils angibt; Bezugszeichen 22 einen Punkt, welcher den Zielort angibt; und Bezugszeichen 23 und 24 die möglichen Fahrstrecken, die zwischen der Momentanposition und dem Zielort vorhanden sind. In diesem Beispiel werden die zwei möglichen Fahrstrecken angezeigt.
In der durch die Berechnungs/Rückladeeinrichtung 5 ausgeführten Funktion, um die zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken zu bestimmen, wird für gewöhnlich bevorzugt, alle möglichen Fahrstrecken zu erhalten. Jedoch ist es, wenn viele geeignete Fahrstrecken zwischen der Momentanposition und dem Zielort vorhanden sein können, zu bevorzugen, eine geeignete Anzahl von für eine Anzeige geeigneten möglichen Fahrstrecken auszuwählen, indem Auswahlbedingungen hinzugenommen werden. Die Auswahlbedingungen beinhalten beispielsweise: eine Bedingung zum Auswählen von möglichen Fahrstrecken, auf denen der Zielort in einer kürzeren Zeit erreicht werden kann; eine Bedingung zum Auswählen von möglichen Fahrstrecken, auf denen der Zielort in einer kürzeren Entfernung erreicht werden kann; eine Bedingung zum Auswählen von möglichen Fahrstrecken, auf denen der Zielort erreicht werden kann, in dem weniger oft nach rechts oder links abgebogen wird. Diese Bedingungen können willkürlich kombiniert werden, indem ihnen eine Priorität gegeben wird.
Ebenso ist zu bevorzugen, Fahrstrecken als mögliche Fahrstrecken auszuwählen, welche keine Verkehrsrichtungsvorschriften oder andere Verkehrsvorschriften aufweisen.
Weiter ist es möglich, daß, wenn die möglichen Fahrstrecken bei ihrer Erneuerung bestimmt werden, es nur eine mögliche Fahrstrecke gibt. In diesem Fall ist die Anzeige der möglichen Fahrstrecke auf der Anzeigevorrichtung 3 identisch mit derjenigen, die durch die Navigationsvorrichtung vom Fahrstrecken-Leittyp bewirkt wird. Daher wird die vor der Erneuerung bestehende Anzeige beibehalten. Weiter kann, wenn die einzige mögliche Fahrstrecke eine Fahrstrecke ist, bei der nicht nach rechts oder links abgebogen werden braucht, oder eine Fahrstrecke, welche eine weniger komplizierte Verkehrsbedingung aufweist, oder eine Fahrstrecke, welche keine Gefährdung an einem Kreuzungspunkt verursacht, bei dem das Automobil nach rechts oder links abbiegen muß, da der Positionsgeber 7 eine geringere Fehlergröße aufweist, diese Route durch die Erneuerung angezeigt werden.
Wenn Informationen über einen Stau und einen Verkehrsunfall auf einer Straße erhalten wird, wird eine mögliche Fahrstrecke unter Berücksichtigung dieser Information ausgewählt. Wenn eine derartige Information nicht erhalten wird, wird eine für gewöhnlich benötigte Zeit verwendet.
Solange die Momentanposition des Autos nicht den Zielort erreicht, wird die Momentanposition mit dem Fahren des Fahrzeugs verändert. Wenn die Momentanposition verändert wird, müssen die möglichen Fahrstrecken zwischen einer neuen Momentanposition und dem Zielort bestimmt werden. Somit wird, wie gezeigt in Fig. 2, bei Schritt 15 bestimmt, ob die Momentanposition des Autos mit dem Zielort übereinstimmt. Bei dieser Bestimmungsoperation holt die Verarbeitungseinrichtung 4 die vom Positionsgeber 7 gemessene Momentanposition des Automobils und bestimmt, ob diese Momentanposition mit dem zuvor festgelegten Zielort übereinstimmt.
Wenn die Momentanposition bei Schritt 15 nicht mit dem Zielort übereinstimmt, geht der Ablauf auf Schritt 12 zurück, bei welchem eine neue Momentanposition vom Positionsgeber 7 der Verarbeitungseinrichtung 4 zugeführt wird. Beim nächsten Schritt 13 werden mögliche Fahrstrecken zwischen der neuen Momentanposition und dem Zielort berechnet/zurückgeladen. Dann werden die zurückgeladenen neuen möglichen Fahrstrecken auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3 angezeigt und die möglichen Fahrstrecken auf dem Bildschirm bei Schritt 14 erneuert. Wenn neue mögliche Fahrstrecken nicht zurückgeladen werden, werden mögliche Fahrstrecken auf dem Bildschirm nicht erneuert und bleiben wie sie sind.
Solange die Momentanposition des Automobils nicht mit dem Zielort übereinstimmt, werden die Schritte 12 bis 15 wiederholt, und wenn die Momentanposition mit dem Zielort übereinstimmt, wird die Navigationsoperation abgeschlossen.
Die Anordnung und die Funktion der obigen Navigationsvorrichtung kann, wie nachstehend beschrieben, modifiziert werden.
Beim Berechnen/Rückladen von möglichen Fahrstrecken bei Schritt 13 kann eine Fahrstreckenverbindung zwischen den möglichen Fahrstrecken ebenso zusätzlich berechnet/zurückgeladen werden. In diesem Falle wird eine Verbindungsfahrstrecken-Operationseinrichtung durch die Verarbeitungseinrichtung 4 und die Berechnung/Rückladeeinrichtung 5 realisiert. Die Verbindungsfahrstrecke wird der Anzeigevorrichtung 3, zusammen mit den möglichen Fahrstrecken und dergleichen zugeführt und auf deren Bildschirm angezeigt. Eine durch eine Strich-Punkt-Linie in Fig. 3 dargestellte Fahrstrecke 25 zeigt eine Verbindungsfahrstrecke zwischen den möglichen Fahrstrecken 23 und 24.
Wenn eine Mehrzahl von möglichen Fahrstrecken, Verbindungsfahrstrecken und Verkehrsvorschriften aufweisenden Fahrstrecken mit auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3 angezeigt werden sollen, werden sie bevorzugt durch Veränderung der Farbe oder der Art der Linien angezeigt.
Wenn eine Fahrtrichtung in dem zum Zielort benachbarten Gebiet an vielen Stellen vorgeschrieben ist, oder die Anzahl der verfügbaren Fahrstrecken gering ist, oder die Fahrstrecken kompliziert sind, ist es in dem zum Zielort benachbarten Gebiet zu bevorzugen, die Daten für erste Fahrstrecken, die zum Zielort führen, und für zweite Fahrstrecken, welche den ersten Fahrstrecken erlauben, auf eine Hauptstraße zu gelangen, vorzubereiten, und die ersten und zweiten Daten in der Speichervorrichtung 6 zu speichern, so daß die Daten nach Belieben zurückgeladen werden können, oder die ersten und zweiten Daten durch die von der Verarbeitungseinrichtung 4 durchgeführte Berechnung zu bestimmen. Diese Verarbeitung wird bei Schritt 13 ausgeführt. Die erhaltenen Fahrstrecken werden auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3 zusammen mit den möglichen Fahrstrecken und den Verbindungsfahrstrecken angezeigt.
Sowohl die Momentanposition 21 des Automobils als auch der zu erreichende Zielort 22 werden auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 3, wie oben beschrieben, angezeigt. Um die Momentanposition und den Zielort auf dem Einzelbildschirm anzuzeigen, muß ein Gebiet, welches alle beide enthält, durch Berechnung bestimmt werden. Diese Berechnung wird durch die Bearbeitungseinrichtung 4 durchgeführt und beinhaltet beispielsweise: ein Verfahren zum Berechnen eines Geradensegments, welches die Momentanposition mit dem Zielort verbindet, und zum Berechnen eines Gebietes, zu welchem dieses Geradensegment gehört; und ein Verfahren zum Berechnen eines Gebietes, welches die Koordinatenwerte der X-Achse und der Y-Achse, sowohl der Momentanposition als auch des Zielortes als oberen Grenzwert und unteren Grenzwert enthält.
Weiter ist es bezüglich der Momentanposition und des Zielortes auf dem Bildschirm ebenso möglich, daß sowohl die Momentanposition als auch der Zielort in einem breiten Gebiet angezeigt werden, und das breite Gebiet beispielsweise in vier Segmente unterteilt ist, oder ein Segment, das so groß ist wie das in den Viertelabschnitt unterteilte Segment in der Mitte des breiten Gebietes eingerichtet wird, den jeweiligen Segmenten Nummern zugeordnet werden, und ein vom Benutzer bezeichnetes, gewünschtes Segment durch Verwendung dieser Nummer auf den vollen Maßstab des Bildschirnis vergrößert wird, so daß durch Wiederholen dieser Operation eine geeignete Größe der vergrößerten Anzeige erzielt werden kann.
Im Gegensatz dazu kann eine Anzeige von geeignetem Verkleinerungsmaßstab durch Unkehren der obigen Operation erzielt werden.
Weiter ist zu bevorzugen, daß die Verarbeitung betreffend Autobahnen und dergleichen, die eine spezielle Einfahrt und Ausfahrt besitzen, sich von der betreffend gewöhliche Straßen unterscheidet, und daß die jeweiligen möglichen Fahrstrecken und dergleichen unabhängig bestimmt werden. Da die Form der Autobahnen einfach ist, tritt kein Problem auf, sogar wenn das Fahrstrecken-Leitsystem verwendet wird.
Gemäß der wie oben beschrieben angeordneten vorliegenden Erfindung können die folgenden Effekte erzielt werden.
Wenn die vorliegende Erfindung und der Zielort des sich bewegenden Objektes, wie beispielsweise ein Automobil, eingegeben werden, werden die zwei am weitesten außen liegenden möglichen Fahrstrecken, auf denen das sich bewegende Objekt, ausgehend von der Momentanposition, den Zielort erreichen kann, auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung angezeigt, und somit kann der Zielort, basierend auf den mehreren möglichen für das Reisen oder Fahren verwendeten Fahrstrecken mit Sicherheit erreicht werden. In diesem Fall braucht, da die zwei am weitesten außen liegenden möglichen Fahrstrecken als Leithilfe angezeigt werden, der Fahrer nicht einer einzigen Fahrstrecke genau zu folgen. Weiter kann, sogar wenn eine Fahrstrecke mit einer Verkehrsrichtungsvorschrift, die für einen Computer bei der Durchführung einer Navigationssteuerung eine große Belastung bedeutet, nicht in möglichen Fahrstrecken enthalten ist, der Fahrer die Route mit der Verkehrsrichtungsvorschrift benutzen, indem er, basierend auf seiner willkürlichen Entscheidung bei einem Feld von einer möglichen Fahrstrecke zu einer anderen möglichen Fahrstrecke fährt, und somit kann der Fahrer die Navigationsvorrichtung streßfrei verwenden. Darüber hinaus kann eine der beiden am weitesten außen liegenden möglichen Fahrstrecken vom Fahrer gewählt werden, der die tatsächlichen Straßenbedingungen bestimmt, und somit vermittelt dieses System einen Komfort, welcher für eine ausgeglichene Psyche des Fahrers sorgt.
In der Anordnung, bei der Verbindungsfahrstrecken zwischen einer Mehrzahl von möglichen Fahrstrecken angezeigt werden, können die möglichen Fahrstrecken leicht geändert werden und somit kann für den Fahrer die freie Entscheidung beim Fahren erhöht werden.
Weiter wird in der Anordnung gemäß der Erfindung, bei der das mögliche Gebiet angezeigt wird, da der Zielort erreicht werden kann, solange das sich bewegende Objekt innerhalb des Gebietes fährt, und Information, um den Fahrer zum Zielort zu leiten, in Form des Gebietes gegeben ist, der beim Fahrer verursachte Streß beträchtlich vermindert.
Da das mögliche Gebiet nicht als Landkarte sondern als Figur angezeigt wird, wird nicht nur der Fahrer beim visuellen Wahrnehmen der Figur nicht belastet, sondern ebenso wird eine Anzeige auf der Windschutzscheibe (Headup-Display) möglich.
Wie oben beschrieben, kann eine psychische Belastung des Fahrers, die in der Möglichkeit besteht, daß er von einer Leit-Fahrstrecke abkommen kann, vermindert werden.
Da die Momentanposition des sich bewegenden Objekts nicht mit einer Fahrstrecke abgeglichen werden muß, auf der sich das sich bewegende Objekt auf dem Bildschirm bewegt, wird die mentale Belastung des Fahrers durch die Navigations-Vorrichtung und -Bezeichnung vermindert, sowie der Grad der vom Fahrer dem Bildschirm gewidmeten Aufmerksamkeit vermindert, und somit ein sichereres Fahren gewährleistet.
Weiter können Fehler des Positionsgebers, welche sich für die Navigationsvorrichtung verhängnisvoll auswirkten, zugelassen werden, und sogar, wenn die Momentanposition des sich bewegenden Objekts nicht genau gemessen wird, können die möglichen Fahrstrecken und das mögliche Gebiet dargestellt werden, und somit ein System realisiert werden, das große praktische Anwendbarkeit besitzt.
Da sich das durch die Navigation erfolgende Leiten nicht auf eine geringe Anzahl von begrenzten Fahrstrecken konzentriert, kann das Stauproblem gelöst und dadurch eine effektive Straßennutzung ermöglicht werden.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Das Navigationssystem für ein sich bewegendes Objekt, wie beispielsweise ein Automobil, wird verwendet für: die Lösung des Problems von Genauigkeitsfehlern eines Positionsgebers, die Verminderung von Fahrstreß für einen Fahrer, um dadurch dem Fahrer ein sicheres Fahren zu erlauben, die Verbesserung der Straßennutzungseffizienz durch Verhindern der konzentrierten Verwendung von speziellen Fahrstrecken, sowie für die Stauverminderung.

Claims

1. Navigationsvorrichtung, die auf einem sich bewegenden Objekt angebracht ist und beinhaltet: ein Zentralrechenglied (2), ein Eingabeglied (1), um die Momentanposition (21) und den Zielort (22) des sich bewegenden Objekts in das Zentralrechenglied (2) einzugeben, ein Speicherglied (6) und ein Anzeigeglied (3), wobei das Zentrakechenglied (2) eine Fahrstreckenmöglichkeit-Operationseinrichtung zum Bestimmen von zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken (23, 24) aufweist, auf denen das sich bewegende Objekt den Zielort (22) erreichen kann, indem im Speicherglied (6) gespeicherte Landkartendaten verwendet werden, sowie zum Ansteuern des Anzeigeglieds (3), so daß die Momentanposition (21) und der Zielort (22) auf dem Bildschirm des Anzeigeglieds (3) angezeigt werden, wenn die Momentanposition (21) und der Zielort (22) des sich bewegenden Objekts vorliegen,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Zentralrechenglied (2) Gebietsmöglichkeit-Operationseinrichtungen (4, 5) zum Bestimmen eines möglichen Gebietes (26) beinhaltet, das als geschlossenes Gebiet definiert ist, welches von den zwei am weitesten außen liegenden der möglichen Fahrstrecken (23, 24) umschlossen ist, wobei das mögliche Gebiet (26) visuell deutlich wahrnehmbar auf dem Anzeigeglied (3) angezeigt wird, zusammen mit zumindest den zwei am weitesten außen liegenden der möglichen Fahrstrecken (23, 24) als Grenzen des möglichen Gebiets (26).

2. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die möglichen Fahrstrecken (23, 24) und das mögliche Gebiet (26) unter Verwendung von dicken Linien oder Farben angezeigt werden.

3. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Zentralrechenglied (2) eine Verbindungsfahrstrecken-Operationseüirichtung zum Bestimmen einer Verbindungsfahrstrecke (25) zum Verbinden der zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken (23, 24) beinhaltet, wobei die Verbindungsfahrstrecke (25) auf dem Anzeigeglied (3) angezeigt wird.

4. Navigationsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Momentanposition (21) des sich bewegenden Objekts als ein Punkt behandelt wird, der in einem Gebiet von vorbestimmter Ausdehnung enthalten ist und die möglichen Faurstrecken (23, 24) bestimmt werden, indem eine in dem Gebiet enthaltene Fahrstrecke als Anfangspunkt verwendet wird.

5. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das mögliche Gebiet (26) bestimmt wird, indem eine in dem Gebiet enthaltene Fahrstrecke als Anfangspunkt verwendet wird.

6. Navigationsverfahren, welches folgende Schritte umfaßt:

Erzeugen von zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken (23, 24), um dafür zu sorgen, daß ein sich bewegendes Objekt von einer Momentanposition (21) einen Zielort (22) erreicht, indem vorbereitete Landkartendaten verwendet werden, wenn die Momentanposition (21) und der Zielort (22) vorliegen; und

einem Benutzer die Momentanposition (21) und den Zielort (22) aufzeigen gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Bestimmen eines möglichen Gebietes (26), das als geschlossenen Gebiet definiert ist, welches von den zwei am weitesten außen liegenden der möglichen Fahrstrecken (23, 24) umschlossen ist; und

dem Benutzer das mögliche Gebiet (26) visuell deutlich wahrnehmbar aufzeigen, zusammen mit zumindest den am weitesten außen liegenden möglichen Fahrstrecken (23, 24) als Grenzen des möglichen Gebiets (26).

7. Navigationsverfahren nach Anspruch 6, wobei die zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken (23, 24) und das mögliche Gebiet (26) unter Verwendung von dicken Linien und Farben dargestellt werden.

8. Navigationsverfahren nach Anspruch 6 oder 7, welches weiter folgende Schritte umfaßt:

Bestimmen einer Verbindungsfahrstrecke (25) zum Verbinden der zwei oder mehr möglichen Fahrstrecken (23, 24); und dem Benutzer die Verbindungsfahrstrecke (25) zusammen mit den möglichen Fahrstrecken (23, 24) aufreigen.

9. Navigationsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Momentanposition (21) des sich bewegenden Objekts als ein Punkt behandelt wird, der in einem Gebiet von vorbestimmter Ausdehnung enthalten ist, und die möglichen Fahrstrecken (23, 24) bestimmt werden, indem eine in dem Gebiet enthaltene Fahrstrecke als Anfangspunkt verwendet wird.

10. Navigationsverfahren nach Anspruch 9, wobei das mögliche Gebiet (26) bestimmt wird, indem eine in dem Gebiet enthaltene Fahrstrecke als Anfangspunkt verwendet wird.

11. Navigationsveffahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei ein mögliches Gebiet (26) bestimmt und auf Basis einer Anfangsposition des sich bewegenden Objekts angezeigt wird, und das mögliche Gebiet (26) auf dem Bildschirm erhalten bleibt, auch wenn die Position des sich bewegenden Objekts sich ändert.

12. Navigationsverfahren nach Anspruch 11, wobei das mögliche Gebiet (26) erneuert wird, indem das Eingabeglied (1) bedient wird.