(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行目的地までの走行ルート（２５，４４，６２，７５）を計算するための計算ユニット（４）と、ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）を表示するための指示部（３）とを備えた交通路網において車両をガイドするためのナビゲーション装置であって、
ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）の移動が前記計算された走行ルートに沿って交通路（２３，４１，６３，７７）に対して表示され、該ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）の移動は前記走行目的地に達するために車両の運転者によって実施されるべきである運転操縦を表しており、ここで距離センサ（１１）を介しておよび／またはカメラ装置（１０）を介して車両の前方を走る別の車両に対する距離が突き止められかつ該突き止められた距離に従って前記ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）の移動の速度が車両の前方を走る該別の車両の速度に整合され、かつ
車両の側面に配置されている長い到達距離の距離センサ（１１）により、対向車線が空いておりかつ車両の前方を走る前記別の車両の追い越しが可能であるかどうかが検査されかつ追い越しが可能である場合には、このことは車両の前方を走る前記別の車両の隣に前記ガイドオブジェクトをイメージ化することによって指示され、または前記検査結果が追い越し操作に対して異論を示す場合方向指示の設定の際に追い越しの意志が検出されかつ運転者に警告が出力される
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）は車両イメージとして実現されている
請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）は前記交通路（２３，４１，６３，７７）に対して走行ルート（２５，４４，６２，７５）上に車両の現在のポジションから車両の進行方向に対して前方の規定の距離のところに指示されており、ここで該距離は現在の車両速度に依存して選択されかつ走行速度が大きくなるに従って拡大される
請求項１または２記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記指示部（３）は、ガイドオブジェクトが運転者の視野において交通路（２３，４１，６３，７７）上に挿入されるように実現されている
請求項１から３までのいずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
前記指示部（３）は運転者の前で操縦ハンドルの後ろの指示計器かまたは中央コンソールに存在する指示面（４０）に配置されておりかつ
前記カメラ装置（１０）を介して検出された、前記交通路（２３，４１，６３，７７）の周囲が一緒に前記表示に取り込まれる
請求項１から３までのいずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
車両の前の交通状況を検出するための手段（１０，１１）および該交通状況に依存して前記ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）の移動を適応制御するための手段（４）が設けられている
請求項１から５までのいずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
交通状況を突き止めるために、車両の周囲における別の車両を捕捉検出するための手段（１０，１１）が設けられている
請求項６記載のナビゲーション装置。
【請求項８】
交通状況を突き止めるために、許容最高速度を突き止めるための手段（５，１０，１２）が設けられている
請求項６または７記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）は実施すべき運転操縦に配属されている方向指示および／または警告指示の表示のための指示領域（２８，２９，４８，４９，５０，６７，８０，８１）を有している
請求項１から８までのいずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）に関連した走行指示を音響的に出力するための手段（９）が設けられている
請求項１から９までのいずれか１項記載のナビゲーション装置。
【請求項１１】
前記車両の前方を走る別の車両に対する距離が予め定めた距離を下回ると、前記ガイドオブジェクト（２０，４３，６６，７４）の表示は抑圧される
請求項１記載のナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載のナビゲーション装置から出発している。走行指示が運転者の前方の指示部における矢印表示の指示によって光学的に表示されるようになっている、交通路網において車両をガイドするためのナビゲーション装置は既に公知である。この光学的な指示は有利には、音響的な出力によって、走行指示の説明、例えば「今右に曲がります」が一緒に出力されるような仕方で支援される。運転者は走行指示を自分で、自分の前に存在している交通状況に対応付けなければならない。更に、運転者に運転者の前にある道路の３次元の景観を指示して、運転者が運転者の前にある道路のできるだけ現実に近い表示を見るようにすることが公知である。
【０００２】
発明の利点
これに対して請求項１の特徴部分に記載の構成を有する本発明のナビゲーション装置は、運転者にガイドオブジェクトが指示され、運転者はそれに従う必要があるだけという利点を有している。このためにガイドオブジェクトはバーチャルに、有利には運転者のちょっと前で適当な指示部において、運転者が運転して行くべき走行ルートに沿って表示される。運転者が実施しなければならない運転操縦は運転者にガイドオブジェクトによって手本のように示されるので、運転者は相応の運転操縦を続いてその通りに行う必要があるだけである。従ってシンボル的な、光学指示または音響指示から現在の運転操縦への変換はもはや必要ない。殊に、音声による誤解、例えば走行指示の際の左と右という方向の勘違いはガイドオブジェクトによってお手本を示される振る舞いを真似ているのでもはや起こる可能性はない。未熟な運転者にとっても車両ガイドが容易になる。
【０００３】
従属請求項に記載の構成によって独立請求項に記載のナビゲーション装置の有利な発展形態および改良形態が可能である。ガイドオブジェクトとして、車両イメージを使用すると特別有利である。というのは、これは運転者によって容易に識別することができしかも運転者に、取り決められた走行目的地へ向かうと前以ての申し合わせた後運転者が実際の、先行車に従うという状況を思い起こさせるからである。
【０００４】
更に、ガイドオブジェクトが車両の現在のポジションの手前規定の距離のところで走行ルート上に置かれかつ指示されているようにすれば有利である。その理由はこれにより、ガイドオブジェクトによって実施される運転操縦に従って実施するに十分な時間が運転者に与えられているからである。有利にはこの距離は、現在の車両速度に依存して選択され、その際距離は走行速度が大きくなるに従って拡大されて、示されている運転操縦に対する十分な反応時間を運転者が使用できるようにされる。
【０００５】
更に有利には、ガイドオブジェクトを運転者の視野において直接、運転者の前に存在している交通路上に挿入するようにしている。これにより、運転者は視線を走行路から外す必要はなく、にも拘わらず運転者によって計画された走行ルートに相応してガイドオブジェクトによってガイドされる。
【０００６】
更に有利には、視野の外側にある指示部における表示において殊に、交通路の周囲、例えば交通路を取り囲む建物を一緒に指示して、運転者のオリエンテーションおよびガイドオブジェクトの、実際の道路状態に対する対応付けを容易にする。
【０００７】
更に有利には、交通状況を検出するための手段、例えば車両の周囲に存在している別の車両、殊に車両の脇および車両の前を走行する車両に対する距離センソトロニックを設ける。これにより、車両の前に妨害物が存在している場合または車両の前を走行している車両がある場合、ガイドオブジェクトの表示は既に、ガイドオブジェクトが相応に減速されかつ整合された速度でバーチャルに妨害物に接近するように制御することができる。その場合運転者は制御、殊に制動によってガイドオブジェクトの警告指示にこの段階で応答しかつ速度をそれ相応に整合することができる。更に、現在の最高速度を決定するための手段を使用して、ガイドオブジェクトがこの場所に該当する許容最高速度より速くは走行ルートに沿って移動することがないようにすれば有利であり、その際このために現在のポジションは例えば位置測定ユニットを介して決定される。これにより、ガイドオブジェクトに従う運転者には現在の、その都度該当する許容最高速度を上回ることはなくなる。
【０００８】
有利には運転者を支援するために、運転者に別の危険について警告するまたは光学的ユニットによって検出された交通標識を表示する別の指示フィールドが設けられている。殊にガイドオブジェクトに指示領域を設けて、そこにガイドオブジェクトにおける警報情報、例えば文字列または方向指示を表示することができる。この場合例えば方向指示の表示または警報情報としてブレーキ灯の活性化の表示を行うことができる。
【０００９】
光学的指示を支援するために、運転者により包括的に警告することができるように、音響出力部が設けられている。
【００１０】
図面
本発明の実施例は図面に示されておりかつ以下の記述において詳細に説明される。
その際
図１は本発明のナビゲーション装置の構成を略示し、
図２は本発明のナビゲーション装置の指示部の第１実施例を略示し、
図３は本発明のナビゲーション装置の指示部の第２実施例を略示し、
図４は本発明のナビゲーション装置によるガイドを利用した右左折過程のシーケンスを示し、
図５は本発明のナビゲーション装置によるガイドを利用した通過過程の実施を説明している。
【００１１】
実施例の説明
本発明のナビゲーション装置は交通路網における任意の車両のガイドのために使用することができる。殊に、自動車を道路網でガイドするための使用が有利である。というのは、この場合殊に市街地における短い区間において部分的に複雑な運転操縦が実施されなければならないからである。以下に、本発明のナビゲーション装置を自動車に組み込まれているナビゲーション装置の例に基づいて説明する。
【００１２】
図１において指示部３が接続されている中央ユニット２を備えているナビゲーション装置１が図示されている。中央ユニット２は計算ユニット４を有している。更に中央ユニット２に、現在の車両ポジションを突き止めるための位置測定装置５が接続されている。位置測定装置５は有利には、衛星位置測定システム、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）を介してポジションを決定するための衛星位置測定ユニットとして実現されている。更に、回転速度および距離区間センサも位置決定のために中央ユニット２に接続されるようにすることができる。更に、位置決定のために別の、任意の車両位置測定システムも使用可能である。計算ユニット４は、道路網が格納されているデータ担体を備えているデータ担体回転機構６にアクセスすることができる。ナビゲーション装置は選択キー８を備えている操作ユニット７を介して制御可能である。更に、音響出力のためのスピーカ９、車両の前に存在する走行空間の観察のためのカメラ装置１０および先行車または車両と並んで走行する車両との距離を突き止めるための距離センサ１１が中央ユニット２に接続されている。距離センサ１１はレーダセンサとして、超音波センサとしておよび／またはビデオセンサとして実現されていてよい。位置測定装置５を介して車両の現在のポジションが突き止められる。操作ユニット７の選択キー８を用いて、ユーザは走行目的地をナビゲーション装置１に入力し、その際計算ユニット４は現在の車両ポジションから指示された走行目的地までの走行ルートを、例えばＣＤ−ＲＯＭとして実現されている、データ担体回転機構６に挿入されているデータ担体にアクセスすることによって決定する。位置測定装置５を介して走行指示の出力のために設定されている、走行アクションの実施のための位置に達するや否や、相応の走行示唆が指示部３を介して並びにスピーカ９を介して運転者に出力される。中央ユニット２並びにデータ担体回転機構６および操作ユニット７は有利な実施例において車両のセンターコンソールに配置されている。
【００１３】
図２には、ガイドオブジェクトの本発明の指示のための第１実施例が図示されている。指示部３はこの実施例においていわゆるヘッドアップディスプレイとして実現されており、そこにガイドオブジェクトとして車両イメージ２０、有利にはバーチャルイメージとしてフロントウィンドウ２１に運転者の前に投写される。その際車両イメージ２０は運転者に対して実際の走行路２３、すなわち運転者の前に存在する通りに重畳されて現れる。その際車両イメージ２０はフロントウィンドウ２１に、実際に運転者の前を走行する車両に匹敵して現れるように挿入される。すなわち車両イメージ２０は有利には距離をとって走行路２３に挿入される。距離はいわゆるスピード距離（Tachpabstand）の１／２に相応し、従って、毎時の現在の車両速度をキロメートル換算したものの１／２の値になるように離されている。相応に走行路マーキング２４の右側で走行路に挿入される車両イメージ２０は、その前に計算ユニット４によって計算された点線で示す走行ルート２５に沿って図示される。第１の実施例において走行ルートそれ自体は図示されない。しかし別の実施例において走行路に走行ルートの経過を挿入することも可能である。バーチャル指示における有利な表示により、観測者に対して立体的な印象が生じ、その結果バーチャルイメージが実際に大きさが相応する距離だけ車両から離れて現れるように車両イメージ２０を表示することが可能になる。このことは車両イメージの大きさの、計算された距離への整合に結び付いている。車両の、車両イメージ２０のバーチャルポジションに対する距離が僅かであればあるほど、運転者に対して車両イメージ２０は大きく現れる。この実施例において、走行ルート２５は道路２３、これまでの走行路から次の出口で測道２６への右折を予定している。このために、車両イメージ２０において右側のウィンカー指示フィールド２７が活性化される。ウィンカー指示フィールドは運転者に彼の車両の方向指示の操作を曲がる手前でできるだけ適時に行うようにと指示するものである。曲がり終えると右側のウィンカー指示フィールド２７は再び消灯する。更に、車両イメージ２０にその他、制動灯フィールド２８並びに左のウィンカー指示フィールド２９を配置することができる。左側のウィンカーフィールドは左折過程の指示のために用いられ、制動灯フィールド２８は行われるべき減速を指示する。すなわち、これらは例えば、測道２６に曲がる直前に活性化しかつ車両の運転者に車両の必要な減速を指示することができる。補充として、別の指示シンボル、例えば右折矢印３０または速度指示３１をフロントウィンドウ２１に一緒に挿入して、運転者に走行に対する更なる情報を与えることができる。その際別の指示３０，３１は有利には、運転者の視野をできるだけ妨害しないようにフロントウィンドウの縁部に配置される。この理由から、車両イメージの指示は有利には、フロントウィンドウの領域の着色でだけ行われ、その結果車両イメージの後ろに展開される過程は運転者にまだよく見えるように実現されている。このことは例えば表示を、相応する警告領域を有する輪郭表示に減らすことによっても行うことができ、その場合には運転者の視野は妨害されない。
【００１４】
車両イメージに代わって、別のオブジェクトを挿入することもできる。このことは殊に、簡単なグラフィックオブジェクトであってよく、例えば円またはバーチャル距離に無関係な大きさを持っている点形状に実現されているオブジェクトである。これにより殊に、例えば車両イメージの表示に対する計算コストが低減される。これらの物体も場合により、例えば方向および／または警告指示のための指示領域を有していることができる。
【００１５】
カメラ装置１０および／または距離センサ１１を介して、車両の周辺の車両を求めることができる。殊に車両の直前の交通量が非常に多い場合、この車両を挿入することで周辺車両がよく見えなくなる可能性がある。それ故に本発明の別の形態において車両の前を走る車両との距離がしきい値を下回っている、例えば５０ｍである場合、ガイドオブジェクトの挿入が抑圧される。この場合走行指示の出力はスピーカ９を介して音響的に行われる。
【００１６】
別の実施例において、距離センサ１１を介しておよび／またはカメラ装置１０を介して車両の前方を走る別の車両に対する距離を突き止めることができ、その際ガイドオブジェクトの速度は車両の前方を走るこの別の車両の速度に整合される。従って運転者は車両の速度を自分の前で進行している交通に合わせて調整することができる。
【００１７】
更に例えば、交通標識をカメラ装置１０を介して識別しかつシンボル的に表示される速度指示３に従ってフロントウィンドウ２１内に一緒に表示することができる。その際現在の最高速度がガイドオブジェクトのバーチャル移動の速度計算のために一緒に考慮される。更に無線インターフェイス１２を介して現在の最高速度がサービスセンターからまたは道路縁に配置されている送信装置から中央ユニット２に伝送することができ、その際これらはカメラ装置１０を介して検出される最高速度と同様にガイドオブジェクトの表示の際に一緒に考慮される。
【００１８】
図３には、指示部３に対する別の実施例が図示されている。運転者の前で操縦ハンドルの後ろの指示計器かまたは中央コンソールに存在する指示部４０に、道路４１の経過が車両の直前に表示される。この場合有利な実施例において道路に存在するオブジェクト、例えば建造物４２、ここではガソリンスタンドがシンボリックにまたは写真のようにリアルに表示中一緒に組み込まれる。建造物４２または別の、付加的に挿入されるオブジェクトに対して、指示文を用いた説明４７が可能である。有利な実施例においてカメラ装置１０を介して検出されたオブジェクトも一緒に指示面４０における表示に取り上げることができる。その際実施例において鳥瞰的な指示が行われ、その際車両周囲は有利には簡単化されて表示されて、運転者が必要なオリエンテーションを得、しかもわかりにくい表示に気を取られることがないようになっている。車両イメージ４３は車両の前で図２の車両イメージ２０の挿入に相応して走行ルート４４に置かれかつ指示面４０において道路４１上に指示される。この場合、走行ルート４４は真っ直ぐに走っている道路４１から左に曲がっている測道４５へと曲がっている。警告標識４６によって運転者は、場合によっては対向車に気を付けなければならないことが指示される。ここに図示されている実施例の場合、車両イメージ４３には一方において左折の指示のためのウィンカー領域４８、車両イメージ４３に挿入される方向の矢印４９並びに測道４５に曲がる前に必要な減速を指示する制動灯フィールド５０が活性化される。別の実施例において、車両の周囲を鳥瞰図において地図表示に類似した直接的な平面表示で指示しかつ車両並びに車両の前方に位置しているガイドオブジェクトを同様に道路シナリオの中に書き込むこともできる。従って運転者は地図の場合と同じようにして自分をオリエンテーションすることができ、その際運転者にとってガイドオブジェクトは運転者が行わなければならない運転操縦を前以て行って示す。この形式の平面表示は例えば、本発明のナビゲーション装置の動作法の以下の一般的な説明のために使用される図４および図５に示されているように車両およびガイドオブジェクトの表示に相応していることができる。
【００１９】
図４において、本発明のナビゲーション装置によって実施される右左折過程が図示されている。矢印６１に沿ってナビゲーション装置によって計算された、点線で示されている走行ルート６２に沿って道路６３上を移動する車両６０が出口６４において曲がろうとしている。この場合現在の車両ポジション６５はドットとして示されており、それは引き続き走行ルート６２に沿って種々の、後続の時点で記入されている。ドット６５で示されている第１の時点で運転者には指示部において図２または図３のガイドオブジェクト６６が表示される。その際ガイドオブジェクトは、運転者に運転者の前例えば５０ｍの平均距離をおいてそれが現れるように指示部３に表示される。現在の車両ポジションが６５’で表されている第２の時点で、ガイドオブジェクト６６の方向指示６７が活性化される。それはここでも車両ポジション６５’の手前約５０ｍで表示されている。現在の車両ポジション６５”における第３の時点で、車両は既に出口６４の減速車線に入っている。今やガイドオブジェクト６６に、運転者に運転者によって行われるべき車両の減速を指示する制動灯６８が活性化される。第３の車両ポジション６５”’では現在の車両ポジション６５”と前以て指示されたガイドオブジェクト６６との間の距離がこの間に低減された。それは、車両の速度も低下したからである。そこで車両はガイドオブジェクトによって矢印の方向において出口６４に沿ってガイドされる。
【００２０】
図５において本発明のナビゲーション装置による車両ガイドのための第２の実施例が示されている。その際道路７１に沿って移動する車両７０は先行する、非常に緩慢な車両、例えば農作機械にぶつかる。この機械は僅かな車両速度で道路７１に沿って矢印方向７３に移動する。前以て計算された走行ルートは道路７１に沿ってガイドされている。計画された走行ルート７５に沿った実際の走行路は表示において道路７１に鎖線で示されている。第１の時点において車両ポジション７１’は道路７１上にありかつ運転者の前を走行するガイドオブジェクト７４によって鎖線で示されている走行ルート７５に沿ってガイドされる。第２の車両ポジション７１”における後の時点で、車両の距離センサ、殊に到達距離の長いレーダセンサが、現在の車両ポジション７１”から出発して車両の前に緩慢に移動する車両７２が存在していることを識別する。運転者に必要な減速を指示するために、ガイドオブジェクト７４の表示において、これに配属されている、制動過程の表示のための指示フィールド７６が活性化される。場合によっては別の警告シンボルを指示することもできる。そこで計算ユニット４は、緩慢に走行する車両７２を通り過ぎるための可能性を検査する。緩慢に走行する車両７２に近付くと車両の側面に配置されているセンサが右側の走行車線７８とは走行路マーキング７９によって分離されている左側の走行車線７７が空いているかどうか検査する。更に長い到達距離のセンサが、左側の走行車線の対面交通が追い越し過程を可能にするかどうかを検査する。最終的に、運転者自身が、緩慢に走行している車両７２を追い越したいかどうかの決定を下す。追い越しを始めると、ガイドオブジェクト７４が同様に追い越しを始め、左のウィンカー８０を操作し、ナビゲーション装置の側で追い越し過程に何らの反対もないことを指示する。こうして第３の時点７１’”において車両７２の隣の左側の車線にガイドオブジェクトが指示される。これに対してナビゲーション装置が追い越し過程に対して異論を持っていると、相応の警告が運転者に出力される。第４の時点７１””でガイドオブジェクト７４は追い越し過程後再び右側の走行車線７８に戻る。ここでは右側の車両ウィンカー８１が作動状態で示されている。それから車両はその前に計算された走行ルートを道路７１に沿って進む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のナビゲーション装置の構成の略図
【図２】本発明のナビゲーション装置の指示部の第１実施例の略図
【図３】本発明のナビゲーション装置の指示部の第２実施例の略図
【図４】本発明のナビゲーション装置によるガイドを利用した右左折過程のシーケンスを示す図
【図５】本発明のナビゲーション装置によるガイドを利用した通過過程の実施を説明する図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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