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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986007143A1
    申请号:PCT/DE1986/000150
    申请日:1986-04-09
    公开日:1986-12-04
    发明作者:Peter Knoll；Winfried KÖNIG；Peter Rapps
    申请人:Robert Bosch Gmbh；
    IPC主号:G01C21-00
    专利说明:
    [0001] Navigationssystem für Fahrzeuge
    [0002] Stand der Technik
    [0003] Die Erfindung geht aus von einem ΪTavigationssystem nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem bekannten System dieser Art (DE-0S 29 ^T ^70) wird die Projektion von Landkarten bzw. Straßenkarten auf einen Bildschirm vorge¬ schlagen, wobei auf dem Bildschirm Straßendarstellung die jeweilige Position des Fahrzeugs beim Abfahren einer Fahrroute durch eine Positionsanzeige dargestellt wird. Abweichungen der angezeigten Position von den dargestellten Straßen der Straßenkarte werden von einer Korrekturein¬ richtung erfaßt und über eine Regelschaltung in der Weise korrigiert, daß die angezeigte Fahrzeugposition wieder auf die Fahrroute zurückgeführt wird. Diese Wavigations- vorrichtung besitzt jedoch nicht die Möglichkeit, eine gewünschte Fahrroute in das Gerät elektrisch einzugeben und zu speichern. Bei einem anderen Navigationssystem für Fahrzeuge (DE-OS 33 ^1 679) ist es bekannt, vor Antritt einer Fahrt mittels einer Eingabevorrichtung und einer in ihr eingelegten Straßenkarte die gewünschte Fahrroute durch deren Nach¬ fahren mit einem Codierstift in die Navigationseinrich- tung einzulesen und abzuspeichern. Während der Fahrt wird dann die eingegebene Fahrroute über ein zusätzliches An¬ zeigegerät dargestellt und außerdem wird darin der augen¬ blickliche Standort des Fahrzeugs zumindest zeitweise mar¬ kiert. Hierbei ist nachteilig, daß zur Darstellung der Fahrroute sowie zur Eingabe der Fahrroute von einer Straßen¬ karte voneinander getrennte Einrichtungen erforderlich sind, da sich die eingegebene und gespeicherte Fahrroute auf der Straßenkarte selbst nicht darstellen läßt.
    [0004] Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, die Dar- • Stellung der Straßenkarte, die Eingabe einer gewünschten Fahrroute, die Anzeige der eingegebenen Fahrroute sowie den augenblicklichen Standort des Fahrzeugs an nur einer Stelle im Fahrzeug zusammenzufassen.
    [0005] Vorteile der Erfindung
    [0006] Das erfindungsgemäße Navigationssystem für Fahrzeuge mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß neben der Einblendung des jeweiligen Stand¬ ortes des Fahrzeuges in die Darstellung der Straßenkarte auch noch die gewünschte Fahrroute an dieser Stell*e von Hand in das Navigationssystem eingegeben und gespeichert werden kann.
    [0007] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale sind durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn während der Fahrt zur Ermittlung von Abweichungen die Daten der gespeicherten Fahrroute laufend mit den von der Navigationseinrichtung ermittelten Daten für den jeweiligen Standort des Fahr¬ zeuges verglichen und angezeigt werden. Beim Auftreten von Abweichungen wird der auf der Darstellung der Straßen¬ karte optisch angezeigte augenblickliche Standort des Fahrzeuges auf die gespeicherte Fahrroute wieder zurück¬ geführt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dieser Lösung besteht darin, daß nach der Eingabe der Fahrroute in den Fahrroutenspeicher durch Betätigen eines Quittungs¬ schalters die gespeicherte Fahrroute in die Darstellung der Straßenkarte mit eingeblendet wird. Dadurch ergibt sich eine Kontrolle über die richtige Fahrrouteneingabe und zusätzlich während der Fahrt durch den eingeblendeten augenblicklichen Standort des Fahrzeuges ein guter Über¬ blick über den weiteren Verlauf der Fahrroute zum recht¬ zeitigen und richtigen Einordnen des Fahrzeugs an Kreu¬ zungen, Abzweigungen, Verkehrsinseln und dergleichen.
    [0008] Für die Darstellung der Straßenkarte wird in bevorzugter Weise ein Bildschirm verwendet, auf dem die Straßenkarte projeziert wird. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Mikrofilmlesegerätes oder durch Verwendung einer Fern- sehrδhre durch Standbilddarstellung erfolgen, wobei auch bestimmte Kartenausschnitte durch Projektion bzw. Stand¬ bilddarstellung auf dem Bildschirm dargestellt werden können. Bei der Darstellung der Straßenkarte oder eines Kartenausschnittes mit einem Mikrofilmlesegerät besteht der Bildspeicher aus einem Mikrofilmmagazin, wogegen bei der Darstellung von Standbildern diese als Videokassette oder als Kompakt-Disc denkbar sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die gewünschte Fahrroute mit Hilfe eines vor dem Bildschirm angeordneten durchsichtigen Tableaus in den Fahrroutenspeicher eingegeben wird, in dem die Koordi- - -
    [0009] naten des auf dem Tableau aufgesetzten Stiftes beim Nach¬ fahren der gewünschten Fahrroute auf der Darstellung der Straßenkarte laufend elektrisch ermittelt und im Fahr¬ routenspeicher abgelegt werden.
    [0010] Bei Abweichungen des angezeigten Fahrzeugstandortes von der Fahrroute kann die Rückführung auf die gespeicherte Fahrroute vom Navigationssystem laufend selbsttätig durch¬ geführt werden oder jeweils durch Betätigen einer Korrek¬ turtaste. Eine solche individuelle Korrektur durch den Fahrer ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn dieser mar¬ kante Geländepunkte auf der Fahrroute erkennt.
    [0011] Zeichnung
    [0012] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich¬ nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 das erfindungsgemäße Navigationssystem für ein Fahrzeug als Blockschaltbild, Figur 2 die schematische Darstellung einer Anzeige- und Eingabevorrichtung mit angeschlossener Koppelnavigation und Figur 3 zeigt ein Flußdiagramm für den Betrieb des Navigationssystems .
    [0013] Beschreibung des Ausführungsbeispiels
    [0014] Das in Figur 1 und 2 dargestellte Navigationssystem für Kraftfahrzeuge ist mit einer Koppelnavigationseinrichtung versehen, die aus einem Weggeber 10, einem Fahrrichtungs- geber 11 , einem Rechner 12 und einem Datenspeicher 13 besteht. Als Weggeber können Impulsgeber eines Tachoge¬ nerators oder entsprechende Geber an den Fahrzeugrädern verwendet werden, die gegebenenfalls bereits im Fahrzeug vorhanden sind, beispielsweise für einen Fahrdatenrech¬ ner oder für ein Antiblockiersystem. Als Fahrrichtungs- geber 11 kann ein Magnetometer bzw. ein elektronischer Kompaß oder' ein die Drehung des Lenkrades im Fahrzeug erfassender Geber verwendet werden, der in Verbindung mit den Signalen des Weggebers 10 eine Fahrrichtungsän- derung erfaßt. Die Signale des Weggebers 10 und des Fahr- richtungsgebers 11 werden über Verbindungen dem Rechner 12 zugeführt und dort verarbeitet bzw. im Datenspeicher 13, der ebenfalls am Rechner 12 angeschlossen ist, zwi¬ schengespeichert. Ferner ist am Rechner 12 eine Vorrich¬ tung 1 zur Darstellung einer Straßenkarte angeschlossen, die mit einem Bildspeicher 15 zusammenwirkt, der ebenfalls über den Rechner 12 anzusteuern ist. Die Vorrichtung 1 h zur Straßendarstellung kann aus einem Wechselrahmen zum Einschieben transparenter Straßenkarten mit dahinterliegen- der Beleuchtung, sie kann aus einem Bildschirm bestehen, auf den nach Art eines Mikrofilmlesegerätes Straßenkarten oder Kartenausschnitte auf den Bildschirm projeziert wer¬ den oder sie kann gemäß Figur 2 aus einer Bildröhre be¬ stehen, auf der die gewünschte Straßenkarte bzw. ein Karten¬ ausschnitt als Standbild dargestellt wird. Als Bildspeicher 15 kann ein Kartenmagazin, ein Mikrofilmmagazin für Bild¬ projektionen oder eine Videokassette bzw. eine Kompakt- Disc zur Speicherung von Standbildern verwendet werden. Bei • erwendung einer Bildröhre als Vorrichtung i k zur Straßendarstellung wird in das aus dem Bildspeicher 15 ausgewählte Standbild der ausgewählten Straßenkarte über die Koppelnavigationseinrichtung auch noch der augenblick¬ liche Standort 16 des Fahrzeuges gemäß Figur 1 auf der Darstellung der jeweiligen Straßenkarte optisch angezeigt. Bei der Projektion der Straßenkarte auf einen Bildschirm der Vorrichtung 1 k kann dieser Standort 16 gemäß der DE- 0S 29 ^7 i+70 über eine Zusatzeinrichtung eingeblendet werden, welche mit der Koppelnavigationseinrichtung ver¬ bunden ist. Wie Figur 2 zeigt, ist unmittelbar vor dem Bildschirm der Bildröhre i k ein durchsichtiges Tableau17 angeordnet, das i einem Rahmen 18 gefaßt ist und an den jeweils gegen¬ überliegenden Seiten an Spannung gelegt ist. Durch ein nicht erkennbares Maschengeflecht von Leiterbahnen wird die ge¬ samte Fläche des Tableaus 17 in X-Richtung und Y-Richtung derart aufgeteilt, daß beim Aufsetzen eines Stiftes 19 die X- und Y-Koordinaten des Aufsetzpunktes auf dem Tableau 17 elektrisch erfaßt und dem Rechner 12 zugeführt werden. Statt des Maschengeflechts kann auch eine transparente Widerstandsfläche o.a. als Tableau verwendet werden. Der Rahmen 18 mit dem Tableau 17 bildet zusammen mit dem Stift 19 eine Eingabevorrichtung, mit der auf der Dar¬ stellung der Straßenkarte die gewünschte Fahrroute von Hand nachgefahren werden kann. Der Stift 19 ist über eine Leitung 20 mit einer elektrischen Schaltung im Rahmen 18 (Figur 1) oder unmittelbar mit dem Rechner 12 (Figur 2) verbunden. Mit Hilfe dieser Eingabevorrichtung kann eine gewünschte, in Figur 1 gestrichelt markierte Fahrroute 21 zwischen einem Startpunkt S und einem Zielpunkt Z in den Datenspeicher 13 eingelesen werden, indem die Koordi¬ naten des auf dem Tableau 17 aufgesetzen Stiftes 19 beim Nachfahren der gewünschten Fahrroute 21 laufend elektrisch ermittelt und in Form elektrischer Daten über den Rechner 12 im Datenspeicher 13 ablegt werden. Der Datenspeicher 13 dient somit in einem vorbestimmten Bereich als Fahrrouten¬ speicher. Durch eine Quittungstaste 22 der Eingabevor¬ richtung kann der als Fahrroutenspeicher verwendete Be¬ reich des Datenspeichers 13 gelöscht und der Beginn der Fahrrouteneingabe sowie deren Ende erfaßt werden. Außer¬ dem ist die Eingabevorrichtung noch mit einer Korrektur¬ taste 23 versehen, durch deren Betätigung Abweichungen des ermittelten Standortes 16 des Fahrzeugs von der jeweiligen Fahrroute 21 korrigiert werden. Mit Hilfe des in Figur 3 dargestellten Flußdiagramms soll nunmehr die Wirkungsweise des Navigationssystems nach Figur 1 und 2 näher erläutert werden. Mit dem Ein¬ schalten des Navigatipnssystems vor Fahrtantritt wird das Programm im Schritt 30 gestartet. Zunächst wird im Programmabschnitt 31 aus dem Bildspeicher 15 die ge¬ wünschte Straßenkarte ausgewählt, was in nicht darge- stellter Weise durch Betätigung entsprechender Be¬ dienungstasten am Bildspeicher oder an der Eingabe¬ vorrichtung erfolgt. Ebenso wird der Maßstab der gewähl¬ ten Straßenkarte erfaßt und gespeichert. Die ausgewählte
    [0015] "Straßenkarte wird nun auf dem Bildschirm der Bildröhre i k dargestellt. Im nächsten Programmabschnitt 32 wird nun durch Betätigen der Quittungstaste 22 der als Routenspeicher verwendete Bereich des Datenspeichers 13 gelöscht. Anschlies- send wird im Abschnitt 33 durch Aufsetzen des Stiftes 19 auf das Tableau 17 der Standort des Fahrzeugs als Startpunkt S erfaßt und über den Rechner 22 in den Routenspeicher einge¬ geben. Sodann wird mit dem Stift 19 auf dem Tableau 17 die gewünschte Fahrroute 21 auf der auf dem Bildschirm dar¬ gestellten Straßenkarte von Hand nachgefahren und dabei die Koordinaten des Stiftes 19 auf dem Tableau 17 lau¬ fend in Form elektrischer Signale ermittelt und über dem Rechner im Fahrroutenspeicher abgelegt. Im nächsten Pro¬ grammabschnitt 35 wird schließlich der Zielpunkt Z am Ende der Fahrroute durch erneute Betätigung der Quit¬ tungstaste 22 erfaßt und im Datenspeicher 13 abgelegt. Außerdem wird im nachfolgenden Abschnitt 36 die ge¬ speicherte Fahrroute nunmehr über den Rechner 12 auf dem Bildschirm gestrichelt und gegebenenfalls intermit¬ tierend eingeblendet und damit die eingegebene Fahr¬ route quittiert. Weicht diese Fahrroute 21 von den Straßen auf der Straßenkarte ab, so ist diese fehlerhaft gespeicherte Fahrroute vom. Fahrer sofort erkennbar und korrigierbar, indem er durch erneutes Betätigen der Quittungstaste 22 die Eingabe der Fahrroute mit dem Programmabschnitten 32 bis 36, nochmals wiederholt. Ist eine Korrektur der jetzt gespeicherten Fahrroute nicht mehr erforderlich, so wird im nächsten Programmabschnitt 37 die Koppelnavigation eingeschaltet, wobei nunmehr lau¬ fend die Signale des Weggebers 10 und des Fahrrichtungs- gebers 11 vom Rechner 12 erfaßt und verarbeitet werden. Dabei wird im nachfolgenden Schritt 38 geprüft, ob von diesen Gebern Signale bzw. Signaländerungen eingegangen sind. Solange dies nicht der Fall ist, hat sich der Stand¬ ort des Fahrzeuges noch nicht geändert; d. h., daß im Programmschritt 38 der Beginn der Fahrt abgewartet wird. Sobald nun Gebersignale des Weg bzw. Fahrrichtungsgebers 10 bzw. 11 auftreten, die erkennen lassen, daß das Fahr¬ zeug in Bewegung ist, wird mit Hilfe dieser Signale im Rechner 12 jeweils die Entfernung vom Startpunkt und die neue Fahrtrichtung ermittelt und der neue Standort des Fahrzeugs im Datenspeicher 12 zwischengespeichert. Außer¬ dem wird in diesem Programmabschnitt 39 der ermittelte Standort des Fahrzeugs mit den Daten der gespeicherten Fahrroute verglichen und geprüft, ob sich das Fahrzeug noch auf der eingegebenen Fahrroute befindet. Solange dies der Fall ist, werden über eine Programmschleife zyklisch die Fahrzeugbewegungen ermittelt und mit der vorgegebenen Fahrroute verglichen. Im Programmabschnitt 39 wird gleichzeitig der jeweils vom Koppelnavigationssystem ermittelte Standort des Fahrzeugs durch eine Marke 16 auf dem Bildschirm 1 k dargestellt.
    [0016] Wird im Programmabschnitt 39 festgestellt, daß der vom Koppelnavigationssystem ermittelte Standort von der ein¬ gegebenen Fahrroute um einen fest eingegebenen oder ver¬ änderbaren Betrag abweicht, so kann diese Abweichung in Programmabschnitt 0 durch Betätigen einer Korrektur¬ taste 23 korrigiert werden. Wird die Korrekturtaste 23 jedoch nicht gedrückt, so springt das Programm wieder in die Schleife mit den Programmschritten 38, 39 und 1+0 zurück. Wird dagegen die Korrekturtaste 23 gedrückt, so ermittelt der Rechner 12 aus der Abweichung und der zu¬ rückgelegten Wegstrecke im Programmschritt 1+1 einen Korrekturwert für die Koppelnavigationseinrichtung und im Programmschritt 1+2 wird dieser Korrekturwert zunächst im Datenspeicher 13 abgelegt. Außerdem wird im Schritt 1+3 auf dem Bildschirm der Bildröhre 1 h die Marke 16 für den augenblicklichen Standort des Fahrzeugs auf der Darstellung der Straßenkarte nunmehr auf die gespeicher¬ te Fahrroute 21 zurückgesetzt. Im Programmschritt hk wird geprüft, ob das im Datenspeicher 13 abgelegte Fahrziel Z erreicht ist. Sobald dies der Fall ist, wird im Pro¬ grammschritt die Koppelnavigation abgeschaltet. Solange dies jedoch nicht der' Fall ist, wird in einer Programm¬ schleife die Koppelnavigation mit den Programmabschnitten 38 bis kk fortgesetzt, so daß der Fahrer laufend den augenblicklichen Standort des Fahrzeugs auf der Dar¬ stellung der Straßenkarte des Bildschirms überprüfen kann. Wird die Fahrt vorzeitig abgebrochen, so muß der Fahrer die Quittungstaste 22 betätigen und er kann dann eine neue Fahrtroute eingeben.
    [0017] Die Korrekturtaste 22 kann gegebenenfalls so ausgebildet sein, daß sie z.B. nach Betätigung verrastbar ist und daß auf diese Weise die Korrektur und Rückführung des durch die Marke 16 angezeigten augenblicklichen Standortes des Fahrzeugs auf die gespeicherte Fahrroute laufend selbst¬ tätig vom Navigationssystem durchgeführt wird. Werden dagegen Abweichungen von der Fahrroute in den Programm¬ abschnitten 1+1 und 1+2 zur Berechnung und Zwischenspeiche- rung von Korrekturwerten verarbeitet, so können im Pro¬ grammabschnitt 1+3 außer einer S andortkorrektur auf dem Bildschirm l - auch noch die nachfolgenden Daten der Kop¬ pelnavigationseinrichtung zur Standortbestimmung des Fahr¬ zeugs korrigiert werden. Damit wird erreicht, daß die Koppelnavigationseinrichtung ständig eine Nacheichung erf hrt, die sich aus den zuvor ermittelten Abweichungen von der programmierten Fahrroute ermitteln läßt. Mit der Korrekturtaste 23 läßt sich folglich bestimmen, wann der Korrekturwert für die Koppelnavigationseinrichtung er¬ neut berechnet und berücksichtigt werden soll. Damit ist es auch möglich, gewollte Abweichungen von der gespeicher¬ ten Fahrroute, beispielsweise durch Baustellen bedingte Umleitungen aus dem Korrekturzyklus des Navigationssystems mit den Programmschritten 1+1 bis 1+3 "herauszunehmen, in dem die Korrekturtaste 23 nicht betätigt wird und folg¬ lich über die Schleife mit den Programmabschnitten 38 und 39 nur der au enblickliche Fahrzeugstandort ermittelt und angezeigt wird. Das Programm des Navigationssystems nach Figur 3 bietet dem Fahrer die Möglichkeit, die Kor¬ rektur und Rückführung der Fahrzeugposition auf die eingegebene Fahrroute individuell beim Erkennen markanter Geländepunkte, beispielsweise Kreuzungen, Gabelungen, Plätzen oder Gebäuden durch Betätigen der Korrekturtaste 23 vorzunehmen.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Navigationssystem für Fahrzeuge mit einer Vorrich¬ tung zur Darstellung einer Straßenkarte, von der mit Hilfe der Koordinaten eines Ausgangspunktes der Fahr¬ route und einer Koppelnavigationseinrichtung fortlaufend der augenblickliche Standort des Fahrzeugs und dessen Fahrrichtung ermittelt sowie auf der Darstellung der Straßenkarte optisch angezeigt wird und wobei Abwei¬ chungen des ermittelten Standortes von der Straßenfüh¬ rung der Straßenkarte erfaßt und korrigiert werden, da¬ durch gekennzeichnet, daß vor Antritt der Fahrt die ge¬ wünschte Fahrroute (21) mit einer an einem Fahrrouten¬ speicher (13) angeschlossenen Eingabevorrichtung (17, 18) mit einem Stift ( 1'9) auf der Darstellung der Straßen¬ karte ( 11+) von Hand nachgefahren und dabei im Fahrrouten- speicher (13) abgelegt wird.
    2. Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet , daß während der Fahrt zur Ermittlung von Ab¬ weichungen die Daten der gespeicherten Fahrroute (21) laufend mit den von der Koppelnavigationseinrichtung (10, 11 , 12) ermittelten Daten für den jeweiligen Stand¬ ort (16) des Fahrzeugs verglichen und angezeigt werden sowie beim Auftreten von Abweichungen der auf der Dar- Stellung der Straßenkarte ( 1 k) optisch angezeigte augen¬ blickliche Standort (16) des Fahrzeugs auf die gespeicher¬ te Fahrroute (21) zurückgeführt wird.
    3. Navigationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß nach der Eingabe der Fahrroute (21) in den Fahrroutenspeicher (13) durch Betätigen einer Quittungstaste (22) die gespeicherte Fahrroute (21) in die Darstellung der Straßenkarte ( 11+) eingeblendet wird.
    k . Navigationssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Straßenkarte auf einem Bildschirm ( 1 k) projeziert wird.
    5. Navigationssystem nach Anspruch k , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß nur ein gewünschter Ausschnitt aus der Straßenkarte auf dem Bildschirm ( 1 h ) projeziert wird.
    6. Navigationssystem nach Anspruch k oder 5» dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die gewünschte Fahrroute (21) mit Hilfe eines vor dem Bildschirm ( 1 h) angeordneten durchsichtigen Tableaus (17) in den Fahrroutenspeicher (13) eingegeben wird, indem die Koordinaten des auf dem Tableau (17) auf¬ gesetzten Stiftes (19) beim Nachfahren der gewünschten Fahrroute auf der Darstellung der Straßenkarte ( 11+ ) laufend elektrisch ermittelt und im Fahrroutenspeicher (13) abgelegt werden.
    7. Navigationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet-, daß die Rückführung des angezeigten Standortes (lβ) des Fahrzeugs auf die gespeicherte Fahrroute (21) durch Betätigen einer Korrekturtaste (23) durchgeführt wird.
    8. Navigationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Rückführung des angezeigten Standortes (16) des Fahrzeugs auf die gespeicherte Fahrroute (21) fortlaufend selbsttätig durchgeführt wird.
    9. Havigationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die ermittelten Abweichungen der Fahrzeug¬ bewegungen von der gespeicherten Fahrroute (21 ) zwischen¬ gespeichert und zur Ermittlung von Korrekturwerten ver¬ arbeitet werden, mit denen nachfolgende Daten der Koppel¬ navigationseinrichtung zur Standortbestimmung des Fahr¬ zeuges korrigiert werden.
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    引用文献:
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    法律状态:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DEP3519276.3||1985-05-30||
    DE19853519276|DE3519276A1|1985-05-30|1985-05-30|Navigationssystem fuer fahrzeuge|DE19863672494| DE3672494D1|1985-05-30|1986-04-09|Navigationssystem fuer fahrzeuge.|
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