WO2002037446A1 - Navigation method and a device for carrying out the same - Google Patents

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WO2002037446A1
WO2002037446A1 PCT/DE2001/004045 DE0104045W WO0237446A1 WO 2002037446 A1 WO2002037446 A1 WO 2002037446A1 DE 0104045 W DE0104045 W DE 0104045W WO 0237446 A1 WO0237446 A1 WO 0237446A1
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WO
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distance
partial
vehicle
navigation system
personal navigator
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PCT/DE2001/004045
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Inventor
Volkmar Tanneberger
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • G08G1/096805—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route
    • G08G1/096827—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route where the route is computed onboard
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    • G—PHYSICS
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/005—Traffic control systems for road vehicles including pedestrian guidance indicator

Definitions

  • the invention relates to a method for navigation with the aid of a vehicle navigation system that is permanently integrated into the infrastructure of a motor vehicle and a mobile personal navigator that can be coupled to it, wherein navigation data is transmitted from the vehicle navigation system to the personal navigator.
  • the invention further relates to a device for carrying out such a navigation method, the device comprising a vehicle navigation system integrated in the infrastructure of a motor vehicle with a navigation computer, a sensor system for recording route and direction information, a digital map base, means for determining position and one Includes input / output device and a personal navigator with a microprocessor with peripherals and an input / output device, wherein the personal navigator can be coupled to the vehicle navigation system via a communication interface.
  • a vehicle navigation system integrated in the infrastructure of a motor vehicle with a navigation computer, a sensor system for recording route and direction information, a digital map base, means for determining position and one Includes input / output device and a personal navigator with a microprocessor with peripherals and an input / output device, wherein the personal navigator can be coupled to the vehicle navigation system via a communication interface.
  • on-board vehicle navigation systems are known.
  • the entire information acquisition required for determining the position and route is carried out with sensors integrated in the motor vehicle and with transmitting / receiving devices integrated in the motor vehicle, for example a GPS (Global Positioning System) or GNSS (Global Navigation Satelite System) - Receiver.
  • GPS Global Positioning System
  • GNSS Global Navigation Satelite System
  • navigation systems of this type have access to a digital road map which is stored on a mass storage medium installed in the motor vehicle, such as CD-ROM, DVD or memory cards.
  • the current position, the time or route-optimized route and any driving recommendations are then autonomously calculated on the basis of the information recorded and the digital road map using a navigation computer integrated in the motor vehicle.
  • the well-known on-board vehicle navigation systems are characterized by high positioning accuracy and navigation performance.
  • Path information can be obtained from the speedometer signal, the ABS signal and additional wheel sensors, for example, while a gyroscope and an electrical compass provide directional information.
  • the current position can be determined using a GPS or GNSS signal.
  • MapMatching in which the digital map base is also used to determine the position.
  • the known on-board vehicle navigation systems can also be made dynamic by linking to an additional communication channel. In this way, dynamic boundary conditions, such as the current traffic situation, can be taken into account when calculating the shortest or fastest route to a selected destination.
  • a prerequisite for the high positioning accuracy and navigation performance of the known on-board vehicle navigation systems is a deep integration of these navigation systems into the infrastructure of the motor vehicle.
  • a vehicle-independent use of these navigation systems, such as the orientation and finding of a certain location after leaving the motor vehicle is therefore not readily possible.
  • HMI human-machine interface
  • a personal navigator is based on the gel on a low-cost satellite navigation receiver (GPS) in combination with a digital map base (low-end).
  • GPS satellite navigation receiver
  • the storage options or the availability of mass data memories of such personal navigators are comparatively limited and thus their availability via a digital map base.
  • the performance of the route calculation algorithms implemented is comparatively limited. As a rule, it is not intended to make the route calculation dynamic by taking account of up-to-date information.
  • German Offenlegungsschrift 198 28 077 describes a navigation system for a means of transportation that combines an on-board vehicle navigation system with a personal navigator.
  • the personal navigator is connected to the vehicle navigation system via a communication interface, so that navigation data can be transmitted from the vehicle navigation system to the personal navigator.
  • German Offenlegungsschrift 198 28 077 proposes to transmit map data stored in the vehicle navigation system to the Personal Navigator so that they can be used outside of the vehicle and independently of the motor vehicle even after the Personal Navigator has been disconnected from the vehicle navigation system. For example, before leaving the vehicle, map data about the current vehicle environment, for example the section of a city map, should be loaded into the portable Personal Navigator.
  • this map data is then displayed in a correspondingly complex manner. Possibly. the Personal Navigator performs simple navigation by drawing a path between two selected points on the map.
  • German Offenlegungsschrift 198 28 077 also proposes to design the personal navigator as a cap, ie as an operating part with or without a display, of the vehicle navigation system.
  • the navigation method known from German Offenlegungsschrift 198 28 077 is developed in such a way that the route calculation is based on hybrid navigation which, in addition to vehicle-based route guidance, also includes further personal route guidance.
  • a total distance from a starting point to a destination is determined in the form of several adjoining partial distances, with at least one partial distance to be covered by the motor vehicle and at least one partial distance with other means of transport or to Foot is to be covered, and by choosing the transition points between the partial distances when determining the total distance so that at least one partial distance is optimized.
  • a complete route planning often includes, in addition to the driving route of a motor vehicle, a distance that has to be covered by other means of transport or on foot. If the destination is, for example, in an inner city area, the vehicle is usually parked in a conveniently located parking lot so that it can then be reached on foot or by public transport. Furthermore, it has been recognized that there are generally different options for getting from a starting point to the destination, in particular different places for changing the means of transportation. These locations are referred to as transition points in the context of the invention. In this context, it has also been recognized that very different aspects of the total route can be optimized in route planning. For example, the route planning can be designed in such a way that the greatest possible distance between place of departure and destination should be covered by the motor vehicle or that there is as good a connection as possible to public transport or that the best possible footpath connects to the destination.
  • At least one partial distance is optimized with regard to the distance to be covered on this partial distance. It could e.g. act on the partial distance to be covered by the motor vehicle if the largest possible part of the distance between the starting point and the destination is to be covered by the motor vehicle.
  • At least one partial route is optimized with regard to the time required to cover the distance corresponding to this partial route using the appropriate means of transport or on foot.
  • the road condition or the road layout can also be taken into account.
  • the type of terrain - flat or with gradients - can be taken into account.
  • At least a partial distance is considered with regard to the possibilities for continuing the optimized movement with other means of transport or on foot.
  • a junction for public transport with which the destination can be reached quickly and easily, could be selected as the transition point between the partial route to be covered by the motor vehicle and a subsequent partial route.
  • the current traffic situation and / or the current weather situation could be taken into account when optimizing the at least one partial distance. Based on the current traffic situation, a comparatively longer partial distance could be selected for the motor vehicle. The current weather situation could lead to preference for public transport for a partial distance.
  • individual variants of the user could also be taken into account in a variant of the method according to the invention when optimizing the at least one partial distance. It could e.g. is a location for a stopover.
  • an automatic location determination is carried out at regular time intervals, for example, and the total distance or a remaining distance is updated on the basis of the currently determined location.
  • the method according to the invention can also dynamically take into account a deviation from the predefined route. Determining the current location and updating the remaining distance generally pose no problems until the vehicle is left, since the vehicle navigation system is used to one has means for determining location - GPS or GNSS - and the other has a powerful navigation computer. If the personal navigator is also equipped accordingly, the remaining distance can also be updated independently of the motor vehicle, which proves to be very useful in practice.
  • the total distance or the remaining distance distance is determined with the help of the vehicle navigation system as long as the motor vehicle is used for locomotion.
  • the limited memory and computing power of a personal navigator can then be optimally used to display and, if necessary, update the remaining distance after leaving the motor vehicle, since in this case only the geographic data for the remaining distance or that for displaying the rest - Map data required for the route must be loaded into the Personal Navigator before it is disconnected from the vehicle navigation system.
  • the invention also relates to a device for carrying out a navigation method, as described above.
  • a simple retrofitting of on-board vehicle navigation systems and the already limited installation space in the vehicle cockpit it is proposed according to the invention to design the communication interface between the vehicle navigation system and the personal navigator in such a way that it enables wireless communication.
  • the Personal Navigator can simply be stored in the vehicle console. A possibly complicated contact with the vehicle navigation system is not necessary here.
  • the communication interface could be an infrared or an ultrasound interface.
  • a radio or microwave interface such as e.g. a bluetooth interface.
  • the communication interface is bidirectional, so that not only data can be transmitted from the vehicle navigation system to the Personal Navigator, but data can also be entered for the vehicle navigation system via the Personal Navigator.
  • the personal navigator can function practically as an operating unit or input and output device for the vehicle navigation system.
  • the personal navigator is equipped with its own GPS or GNSS receiver, since in this case the current location can also be determined independently of the motor vehicle.
  • the personal navigator is equipped with its own sensors for recording route and direction information.
  • FIG. 1 shows the block diagram of a device according to the invention with a vehicle navigation system and a personal navigator
  • FIG. 2 shows the flow diagram of a combined navigation with the device shown in FIG. 1, the method according to the invention being used, and
  • FIG. 3 shows different variants for coupling a personal navigator to an on-board vehicle navigation system.
  • the vehicle navigation system 1 shown in the block diagram of FIG. 1 comprises a navigation computer 2, a human-machine interface 3 for the input and output of data or information, a sensor system 4 for the acquisition of route and direction information, and a satellite Navigation receiver 5 and a digital map base 6 stored on a mass storage device.
  • Machine interface 3 can consist, for example, of a display, a keyboard and / or a voice input and output with voice recognition.
  • the sensor system 5 can comprise, for example, wheel sensors, ABS sensors, a speedometer interface, a gyroscope and / or an electrical compass.
  • the satellite navigation receiver can work, for example, on the basis of GPS or GNSS.
  • the navigation computer 2 of the vehicle navigation system 1 is connected to a personal navigator 8 via a communication interface 7.
  • the communication interface 7 is preferably made contactless, for which infrared, ultrasound or radio transmission can be considered. However, it can also be implemented by an electrical connection, for example in the form of a plug contact.
  • the communication interface 7 is designed bidirectionally, so that data can be transmitted from the vehicle navigation system 1 to the personal navigator 8 and vice versa from the personal navigator 8 to the vehicle navigation system.
  • FIG. 1 shows two possible variants of a personal navigator 8 and 8a. Both variants include a ⁇ -processor platform with periphery 9, ie with at least one oscillator, memories and interfaces, and a human-machine interface 10 for the input and output of data or information. Since commercially available personal organizers have such an architecture, they can be used as mobile personal navigators in a cost-effective variant of the method and device according to the invention. In this case, the personal navigator 8 itself cannot carry out a localization, so that the user cannot determine his current position after leaving the motor vehicle, ie after the personal navigator 8 has been disconnected from the vehicle navigation system 1.
  • the route list or remaining distance calculated by the vehicle navigation system 1 or the remaining distance from the current vehicle position to the selected destination and, if appropriate, a corresponding map section from the vehicle navigation system 1 are loaded into the personal navigator 8 only before leaving the motor vehicle , The user can then work through this route list however, orient independently, without further support from the Personal Navigator 8, which is comparable to using a city map.
  • a GPS or GNSS receiver 11 and a sensor system 12 are additionally integrated in the personal navigator 8a and are used to determine the current position of the user outside the motor vehicle.
  • a personal navigator 8a offers complete navigation functionality within the scope of the available storage and computing capacity.
  • the user can here with orientation and moving information, such as "Turn right into Kaiserstrasse at the next intersection.”
  • the Personal Navigator 8a can determine the current position of the user and thus update the remaining distance to the destination when the user takes the route calculated by the vehicle navigation system leaves, which is particularly useful when the user has got lost.
  • the integration of a voice output into the HMI 10 of the Personal Navigator 8 or 8a is possible and useful.
  • the flow chart shown in FIG. 2 shows the sequence of navigation using the device shown in FIG. 1, the method according to the invention being carried out.
  • the route guidance process is started by entering the desired destination.
  • the destination can either be entered at 20 directly via the HMI of the vehicle navigation computer or alternatively at 21 via the HMI of the personal navigator, in order to then be transmitted to the vehicle navigation system at 22 via the bidirectional communication interface.
  • the vehicle navigation system calculates the entire route at 23, i.e. the total distance from the current position of the motor vehicle to the destination.
  • the total distance from the current vehicle position - the starting point - to the destination is determined according to the invention in the form of several adjoining partial distances, at least the first partial distance having to be covered by the motor vehicle.
  • a subsequent partial route could then be covered by other means of transport or on foot II
  • various routes from the starting point to the destination are generally determined and divided into segments depending on the means of transportation. This results in one or more "vehicle routes”, i.e. partial distances to be covered by the motor vehicle, and one or more “person routes”, i.e. with other means of transport or parts of the distance to be covered on foot, which always merge into one another at their starting and destination points, the transition points.
  • vehicle routes i.e. partial distances to be covered by the motor vehicle
  • person routes i.e. with other means of transport or parts of the distance to be covered on foot
  • a query is made at 24 as to whether the destination can be reached by motor vehicle. In this case, the corresponding vehicle route is processed at 25 until the destination is reached at 26. If the destination cannot be reached by motor vehicle, the determined partial distance to be covered by the motor vehicle is first processed at 27. Before leaving the motor vehicle, the partial distances to be covered by other means of transport or on foot are then downloaded with the associated map sections from the vehicle navigation system via the communication interface to the personal navigator. These partial routes are then processed at 29 until the destination is reached at 26.
  • the vehicle navigation system is a dynamic system
  • up-to-date information such as traffic conditions, road closures, construction sites and weather conditions can be included in the calculation of the total distance and thus also in the calculation of the partial distances.
  • the personal navigator 8 can be designed as a separate device, which can be stored in the vehicle console while driving, for example, and communicates with the vehicle navigation system 1 via an infrared, ultrasound or radio interface.
  • integration into the design of the vehicle navigation system 1 is also conceivable, as shown in FIG. 3b.
  • the Personal Navigator 8 is inserted into the front cap or a built-in adapter of the vehicle navigation system while driving.
  • the personal navigator 8 is designed as a removable cap of the vehicle navigation system 1.
  • the invention combines an on-board vehicle navigation system and a personal navigator into one system and integrates it functionally.
  • the two functional units namely both the vehicle navigation system integrated into the motor vehicle and the mobile personal navigator, are basically operable independently of one another. In idle mode, the two functional units are connected to one another via a communication interface.
  • the "vehicle component" of the combined system has access to a digital map base stored in a mass memory.
  • the calculations relating to route planning and relevant map sections are carried out as far as possible by the more powerful vehicle component , even with a mixed operation of vehicle-bound and non-vehicle-bound navigation, as it typically occurs in city centers, for example driving to a parking lot followed by shopping in the pedestrian zone.
  • the HMI of the personal navigator can be used to facilitate the operation of the vehicle component, similar to the remote control for video recorders. Then the entry of information such as the destination, via the Personal Navigator inside or outside the vehicle and transmitted to the vehicle component via the communication interface.
  • the Personal Navigator loads a pre-calculated route list, ie the total or remaining distance, and map data from the vehicle navigation system via the communication interface specified in the system approach.
  • the personal navigator can only comprise a computer and an input / output unit comparable to a personal organizer or also be additionally equipped with means for determining the position, such as, for example, an integrated GPS or GNSS receiver with an antenna and possibly an additional sensor system. Both variants are suitable for displaying map sections and route lists pre-calculated by the vehicle component, comparable to an electronic city map. If the Personal Navigator also has a location functionality, personal navigation with self-sufficient recalculation of the route and output of orientation information can also be implemented in the handheld component.

Abstract

The invention relates to a method for navigating using an on-board navigation system (1) integrated into a vehicle infrastructure and a mobile personal navigator (8) that can be coupled to said system. According to said method, navigation data is transmitted from the on-board navigation system (1) to the personal navigator (8). The invention aims to improve a method of this type to such an extent that the route calculation is based on a hybrid navigation, which integrates both guidance to a destination, sited in a vehicle and continuing guidance to a destination, sited on a person. To achieve this, an entire route is determined from a starting point to a destination in the form of several successive partial routes, whereby at least one partial route is to be covered using the vehicle and at least one partial route is to be covered using other means of transport, or on foot. During the determination of the entire route, the transition points between the partial routes are chosen in such a way that at least one partial route is optimised.

Description

Verfahren zur Navigation und Vorrichtung zu dessen Method for navigation and device for the same
Durchführungexecution
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Navigation mit Hilfe eines fest in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integrierten Fahrzeug-Navigationssystems und eines mit diesem koppelbaren mobilen Personal Navigators, wobei Navigationsdaten vom Fahrzeug-Navigationssystem auf den Personal Navigator übertragen werden.The invention relates to a method for navigation with the aid of a vehicle navigation system that is permanently integrated into the infrastructure of a motor vehicle and a mobile personal navigator that can be coupled to it, wherein navigation data is transmitted from the vehicle navigation system to the personal navigator.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Navigationsverfahrens, wobei die Vorrichtung ein in die Infrastruktur eines Kraftfahr- zeugs integriertes Fahrzeug-Navigationssystem mit einem Navigationsrechner, einer Sensorik zur Erfassung von Weg- und Richtungsinformationen, einer digitalen Kartenbasis, Mitteln zur Positionsbestimmung und einer Eingabe- /Ausgabevorrichtung umfasst und einen Personal Navigator mit einem Mikroprozessor mit Peripherie und einer Eingabe-/Ausgabevorrichtung, wobei der Personal Navigator über eine Kommunikationsschnittstelle an das Fahrzeug-Navigationssystem koppelbar ist.The invention further relates to a device for carrying out such a navigation method, the device comprising a vehicle navigation system integrated in the infrastructure of a motor vehicle with a navigation computer, a sensor system for recording route and direction information, a digital map base, means for determining position and one Includes input / output device and a personal navigator with a microprocessor with peripherals and an input / output device, wherein the personal navigator can be coupled to the vehicle navigation system via a communication interface.
Bekannt sind sogenannte On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme. Bei diesen Navigationssystemen erfolgt die gesamte für die Positions- und Routenbestim- mung erforderliche Informationserfassung mit einer in das Kraftfahrzeug integrierten Sensorik und mit in das Kraftfahrzeug integrierten Sende- /Empfangseinrichtungen z.B. einem GPS (Global Positioning System) oder GNSS (Global Navigation Satelite System)-Empfänger. Außerdem haben derartige Navigationssysteme Zugriff auf eine digitale Straßenkarte, die auf einem im Kraftfahr- zeug verbauten Massenspeichermedium, wie z.B. CD-ROM, DVD oder Speicherkarten, abgelegt ist. Die aktuelle Position, die zeit- oder wegoptimierte Fahrtroute und ggf. Fahrempfehlungen werden dann auf der Basis der erfassten Informationen und der digitalen Straßenkarte mit einem im Kraftfahrzeug integrierten Navigationsrechner autonom berechnet. Die bekannten On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme zeichnen sich durch eine hohe Ortungsgenauigkeit und Navigationsperformance aus. Dies wird zum einen durch die Auswertung der verschiedenen Sensorinformationen erreicht. Weg- informationen können beispielsweise aus dem Tachosignal, dem ABS-Signal und von zusätzlichen Radsensoren gewonnen werden, während ein Gyroskop und ein elektrischer Kompass Richtungsinformationen liefern. Die aktuelle Position läßt sich mit Hilfe eines GPS- oder GNSS-Signals bestimmen. Zum anderen wird die hohe Ortungsgenauigkeit und Navigationsperformance der bekannten Naviga- tionssysteme durch das sogenannte MapMatching erzielt, bei dem zusätzlich die digitale Kartenbasis zur Positionsbestimmung herangezogen wird. Die bekannten On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme lassen sich außerdem durch Verknüpfung mit einem zusätzlichen Kommunikationskanal dynamisieren. Auf diese Weise können bei der Berechnung der kürzesten bzw. schnellsten Route zu einem ge- wählten Ziel dynamische Randbedingungen, wie z.B. die aktuelle Verkehrssituation, berücksichtigt werden.So-called on-board vehicle navigation systems are known. In these navigation systems, the entire information acquisition required for determining the position and route is carried out with sensors integrated in the motor vehicle and with transmitting / receiving devices integrated in the motor vehicle, for example a GPS (Global Positioning System) or GNSS (Global Navigation Satelite System) - Receiver. In addition, navigation systems of this type have access to a digital road map which is stored on a mass storage medium installed in the motor vehicle, such as CD-ROM, DVD or memory cards. The current position, the time or route-optimized route and any driving recommendations are then autonomously calculated on the basis of the information recorded and the digital road map using a navigation computer integrated in the motor vehicle. The well-known on-board vehicle navigation systems are characterized by high positioning accuracy and navigation performance. On the one hand, this is achieved by evaluating the various sensor information. Path information can be obtained from the speedometer signal, the ABS signal and additional wheel sensors, for example, while a gyroscope and an electrical compass provide directional information. The current position can be determined using a GPS or GNSS signal. On the other hand, the high positioning accuracy and navigation performance of the known navigation systems is achieved by the so-called MapMatching, in which the digital map base is also used to determine the position. The known on-board vehicle navigation systems can also be made dynamic by linking to an additional communication channel. In this way, dynamic boundary conditions, such as the current traffic situation, can be taken into account when calculating the shortest or fastest route to a selected destination.
Voraussetzung für die hohe Ortungsgenauigkeit und Navigationsperformance der bekannten On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme ist eine tiefe Integration die- ser Navigationssysteme in die Infrastruktur des Kraftfahrzeugs. Eine Kfz-unge- bundene Nutzung dieser Navigationssysteme, wie z.B. die Orientierung und das Auffinden eines bestimmten Orts nach Verlassen des Kraftfahrzeugs, ist daher nicht ohne weiteres möglich.A prerequisite for the high positioning accuracy and navigation performance of the known on-board vehicle navigation systems is a deep integration of these navigation systems into the infrastructure of the motor vehicle. A vehicle-independent use of these navigation systems, such as the orientation and finding of a certain location after leaving the motor vehicle is therefore not readily possible.
Als problematisch erweisen sich außerdem die beschränkten Möglichkeiten der Ausgestaltung des Human-Machine-Interface (HMI), das der Eingabe von Systemparametern und Vorgaben, wie z.B. dem Zielort, und der Ausgabe von Informationen dient. Dies ist durch den in aller Regel begrenzten Einbauraum für derartige On-Board-Fahrzeug-Navigationssysteme und Designvorgaben im Fahr- zeug-Cockpit bedingt.The limited possibilities of designing the human-machine interface (HMI), which requires entering system parameters and specifications, such as e.g. the destination, and the output of information. This is due to the generally limited installation space for such on-board vehicle navigation systems and design specifications in the vehicle cockpit.
Neben den voranstehend beschriebenen On-Board-Fahrzeug-Navigationssyste- men ist aus der Praxis die Produktgruppe der Personal Navigators bzw. der Handheld Navigationssysteme bekannt. Ein Personal Navigator basiert in der Re- gel auf einem low-cost Satelliten-Navigationsempfänger (GPS) in Kombination mit einer digitalen Kartenbasis (low-end).In addition to the on-board vehicle navigation systems described above, the product group of personal navigators or handheld navigation systems is known from practice. A personal navigator is based on the gel on a low-cost satellite navigation receiver (GPS) in combination with a digital map base (low-end).
Die Speichermöglichkeiten bzw. die Verfügbarkeit von Massendatenspeichern derartiger Personal Navigators sind vergleichsweise begrenzt und damit auch deren Verfügbarkeit über eine digitale Kartenbasis. Zusätzlich ist auch die Performance der implementierten Routenkalkulations-Algorithmen vergleichsweise beschränkt. Eine Dynamisierung der Routenkalkulation durch Berücksichtigung tagesaktueller Informationen ist in der Regel nicht vorgesehen.The storage options or the availability of mass data memories of such personal navigators are comparatively limited and thus their availability via a digital map base. In addition, the performance of the route calculation algorithms implemented is comparatively limited. As a rule, it is not intended to make the route calculation dynamic by taking account of up-to-date information.
In der deutschen Offenlegungsschrift 198 28 077 wird ein Navigationssystem für ein Fortbewegungsmittel beschrieben, das ein On-Board-Fahrzeug-Navigations- system mit einem Personal Navigator kombiniert. Der Personal Navigator wird dazu über eine Kommunikationsschnittstelle an das Fahrzeug-Navigationssystem angeschlossen, so dass Navigationsdaten vom Fahrzeug-Navigationssystem auf den Personal Navigator übertragen werden können. In der deutschen Offenlegungsschrift 198 28 077 wird vorgeschlagen, im Fahrzeug-Navigationssystem gespeicherte Kartendaten auf den Personal Navigator zu übertragen, so dass diese auch nach Abkopplung des Personal Navigators vom Fahrzeug-Navigations- System außerhalb und unabhängig vom Kraftfahrzeug genutzt werden können. So sollen vor Verlassen des Fahrzeugs Kartendaten über die momentane Fahrzeugumgebung, z.B. der Ausschnitt eines Stadtplans, in den portablen Personal Navigator geladen werden. Je nach Rechenleistung und Speicherkapazität des Personal Navigators werden diese Kartendaten dann entsprechend aufwendig darge- stellt. Ggf. führt der Personal Navigator eine einfache Navigation durch, indem ein Weg zwischen zwei ausgewählten Punkten in die Karte eingezeichnet wird. In der deutschen Offenlegungsschrift 198 28 077 wird außerdem vorgeschlagen, den Personal Navigator als Kappe, d.h. als Bedienteil mit oder ohne Display, des Fahrzeug-Navigationssystems auszubilden. Vorteile der ErfindungGerman Offenlegungsschrift 198 28 077 describes a navigation system for a means of transportation that combines an on-board vehicle navigation system with a personal navigator. For this purpose, the personal navigator is connected to the vehicle navigation system via a communication interface, so that navigation data can be transmitted from the vehicle navigation system to the personal navigator. German Offenlegungsschrift 198 28 077 proposes to transmit map data stored in the vehicle navigation system to the Personal Navigator so that they can be used outside of the vehicle and independently of the motor vehicle even after the Personal Navigator has been disconnected from the vehicle navigation system. For example, before leaving the vehicle, map data about the current vehicle environment, for example the section of a city map, should be loaded into the portable Personal Navigator. Depending on the computing power and storage capacity of the Personal Navigator, this map data is then displayed in a correspondingly complex manner. Possibly. the Personal Navigator performs simple navigation by drawing a path between two selected points on the map. German Offenlegungsschrift 198 28 077 also proposes to design the personal navigator as a cap, ie as an operating part with or without a display, of the vehicle navigation system. Advantages of the invention
Mit der vorliegenden Erfindung wird das aus der deutschen Offenlegungsschrift 198 28 077 bekannte Navigationsverfahren so weitergebildet, dass der Routenkal- kulation eine hybride Navigation zugrunde gelegt wird, die zusätzlich zu einer fahrzeuggebundenen Zielführung auch eine weiterführende personengebundene Zielführung einbezieht.With the present invention, the navigation method known from German Offenlegungsschrift 198 28 077 is developed in such a way that the route calculation is based on hybrid navigation which, in addition to vehicle-based route guidance, also includes further personal route guidance.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem eine Gesamt-Wegstrecke von einem Ausgangsort zu einem Zielort in Form von mehreren aneinander anschließenden Teil-Wegstrecken ermittelt wird, wobei mindestens eine Teil-Wegstrecke mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegen ist und mindestens eine Teil-Wegstrecke mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegen ist, und indem bei der Ermittlung der Gesamt-Wegstrecke die Übergangspunkte zwischen den Teil-Wegstrecken so gewählt werden, dass mindestens eine Teil-Wegstrecke optimiert wird.This is achieved according to the invention in that a total distance from a starting point to a destination is determined in the form of several adjoining partial distances, with at least one partial distance to be covered by the motor vehicle and at least one partial distance with other means of transport or to Foot is to be covered, and by choosing the transition points between the partial distances when determining the total distance so that at least one partial distance is optimized.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass bei der Verknüpfung eines fest in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integrierten Fahrzeug-Navigationssystems mit einem mobilen Personal Navigator Synergieeffekte auftreten, die bei einer hybri- den Navigation in vorteilhafter Weise genutzt werden können.According to the invention, it has been recognized that when a vehicle navigation system that is permanently integrated in the infrastructure of a motor vehicle is linked to a mobile personal navigator, synergy effects occur that can be used advantageously in hybrid navigation.
So ist zunächst erkannt worden, dass eine vollständige Routenplanung häufig neben der Fahrroute eines Kraftfahrzeugs auch eine Wegstrecke umfasst, die mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegen ist. Liegt der Zielort bei- spielsweise in einem Innenstadtbereich, so wird das Fahrzeug in der Regel auf einem günstig gelegenen Parkplatz abgestellt, um dann zu Fuß oder mit öffentlichen Verkehrsmitteln zum Zielort zu gelangen. Desweiteren ist erkannt worden, dass es in der Regel verschiedene Möglichkeiten gibt, um von einem Ausgangsort zum Zielort zu gelangen, insbesondere verschiedene Orte zum Wechseln des Fortbewegungsmittels. Diese Orte werden im Rahmen der Erfindung als Übergangspunkte bezeichnet. In diesem Zusammenhang ist auch erkannt worden, dass bei der Routenplanung ganz unterschiedliche Aspekte der Gesamt-Wegstrecke optimiert werden können. So kann die Routenplanung beispielsweise dahin gehend ausgelegt sein, dass eine möglichst große Distanz zwischen Aus- gangsort und Zielort mit dem Kraftfahrzeug zurückgelegt werden soll oder dass ein möglichst guter Anschluss an öffentliche Verkehrsmittel gegeben ist oder dass sich ein möglichst schöner Fußweg zum Zielort anschließt.First of all, it was recognized that a complete route planning often includes, in addition to the driving route of a motor vehicle, a distance that has to be covered by other means of transport or on foot. If the destination is, for example, in an inner city area, the vehicle is usually parked in a conveniently located parking lot so that it can then be reached on foot or by public transport. Furthermore, it has been recognized that there are generally different options for getting from a starting point to the destination, in particular different places for changing the means of transportation. These locations are referred to as transition points in the context of the invention. In this context, it has also been recognized that very different aspects of the total route can be optimized in route planning. For example, the route planning can be designed in such a way that the greatest possible distance between place of departure and destination should be covered by the motor vehicle or that there is as good a connection as possible to public transport or that the best possible footpath connects to the destination.
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, die hohe Navigationsperformance eines in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integrierten Fahrzeug-Navigationssystems zur detaillierten Routenplanung zu nutzen und dabei insbesondere die unterschiedlichen Routenvarianten zu berücksichtigen, die sich durch unterschiedliche Übergangspunkte ergeben. Das Ergebnis der Routenplanung oder Teil-Weg- strecken sollen dann erfindungsgemäß auf den Personal Navigator übertragen werden, so dass es auch nach Verlassen des Kraftfahrzeugs und unabhängig von diesem genutzt werden kann.According to the invention, it is now proposed to use the high navigation performance of a vehicle navigation system integrated into the infrastructure of a motor vehicle for detailed route planning and, in particular, to take into account the different route variants which result from different transition points. The result of the route planning or partial distances should then be transferred to the personal navigator according to the invention, so that it can be used even after leaving the motor vehicle and independently of it.
Wie bereits erwähnt gibt es verschiedene Aspekte, hinsichtlich derer sich die Routenplanung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens optimieren lässt.As already mentioned, there are various aspects with which the route planning can be optimized with the aid of the method according to the invention.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine Teil- Wegstrecke hinsichtlich der auf dieser Teil-Wegstrecke zurückzulegenden Distanz optimiert. Dabei könnte es sich z.B. um die mit dem Kraftfahrzeug zurückzule- gende Teil-Wegstrecke handeln, wenn ein möglichst großer Teil der Distanz zwischen Ausgangsort und Zielort mit dem Kraftfahrzeug zurückgelegt werden soll.In a variant of the method according to the invention, at least one partial distance is optimized with regard to the distance to be covered on this partial distance. It could e.g. act on the partial distance to be covered by the motor vehicle if the largest possible part of the distance between the starting point and the destination is to be covered by the motor vehicle.
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine Teil-Wegstrecke hinsichtlich der Zeit optimiert, die zum Zurücklegen der die- ser Teil-Wegstrecke entsprechenden Distanz mit dem entsprechenden Verkehrsmittel oder zu Fuß erforderlich ist. In diesem Fall können bei der Wahl einer mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegenden Teil-Wegstrecke neben der Länge der Teil- Wegstrecke beispielsweise auch das zu erwartende Verkehrsaufkommen, der Straßenzustand oder die Straßenführung berücksichtigt werden. Bei der Wahl einer zu Fuß zurückzulegenden Teil-Wegstrecke kann beispielsweise die Art des Geländes - eben oder mit Steigungen - berücksichtigt werden.In a further variant of the method according to the invention, at least one partial route is optimized with regard to the time required to cover the distance corresponding to this partial route using the appropriate means of transport or on foot. In this case, when choosing a partial route to be covered by the motor vehicle, in addition to the length of the partial route, for example the traffic volume to be expected, the road condition or the road layout can also be taken into account. When choosing a partial distance to be covered on foot, for example, the type of terrain - flat or with gradients - can be taken into account.
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine Teil-Wegstrecke hinsichtlich der Möglichkeiten zur Fortsetzung der Fortbe- wegung mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß optimiert. In diesem Fall könnte als Übergangspunkt zwischen der mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegenden Teil- Wegstrecke und einer daran anschließenden Teil-Wegstrecke beispielsweise ein Knotenpunkt für öffentliche Verkehrsmittel gewählt werden, mit denen der Zielort einfach und schnell zu erreichen ist.In a further variant of the method according to the invention, at least a partial distance is considered with regard to the possibilities for continuing the optimized movement with other means of transport or on foot. In this case, a junction for public transport, with which the destination can be reached quickly and easily, could be selected as the transition point between the partial route to be covered by the motor vehicle and a subsequent partial route.
Alternativ oder ergänzend dazu könnten bei der Optimierung der mindestens einen Teil-Wegstrecke die aktuelle Verkehrssituation und/oder die aktuelle Wettersituation berücksichtigt werden. Aufgrund der aktuellen Verkehrssituation könnte eine vergleichsweise längere Teil-Wegstrecke für das Kraftfahrzeug ausgewählt werden. Die aktuelle Wettersituation könnte zu einer Bevorzugung öffentlicher Verkehrsmittel für eine Teil-Wegstrecke führen.Alternatively or additionally, the current traffic situation and / or the current weather situation could be taken into account when optimizing the at least one partial distance. Based on the current traffic situation, a comparatively longer partial distance could be selected for the motor vehicle. The current weather situation could lead to preference for public transport for a partial distance.
Schließlich könnten bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Optimierung der mindestens einen Teil-Wegstrecke auch individuelle Vorgaben des Benutzers berücksichtigt werden. Dabei könnte es sich z.B. um eine Ortsangabe für einen Zwischenstop handeln.Finally, individual variants of the user could also be taken into account in a variant of the method according to the invention when optimizing the at least one partial distance. It could e.g. is a location for a stopover.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn im Rahmen des erfindungsgemä- ßen Verfahrens beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen eine automatische Standortbestimmung vorgenommen wird und die Gesamt-Wegstrecke bzw. eine noch verbleibende Rest-Wegstrecke auf der Grundlage des aktuell bestimmten Standorts aktualisiert wird. In diesem Fall kann das erfindungsgemäße Verfahren auch einem Abweichen von der vorgegebenen Route dynamisch Rechnung tra- gen. Die Bestimmung des aktuellen Standorts sowie die Aktualisierung der Rest- Wegstrecke bereiten in der Regel bis zum Verlassen des Kraftfahrzeugs keine Probleme, da das Fahrzeug-Navigationssystem zum einen über Mittel zur Standortbestimmung - GPS oder GNSS - und zum anderen über einen leistungsfähigen Navigationsrechner verfügt. Wenn auch der Personal Navigator entsprechend ausgestattet ist, kann eine Aktualisierung der Rest-Wegstrecke auch unabhängig vom Kraftfahrzeug erfolgen, was sich in der Praxis als sehr nützlich erweist.It proves to be particularly advantageous if, as part of the method according to the invention, an automatic location determination is carried out at regular time intervals, for example, and the total distance or a remaining distance is updated on the basis of the currently determined location. In this case, the method according to the invention can also dynamically take into account a deviation from the predefined route. Determining the current location and updating the remaining distance generally pose no problems until the vehicle is left, since the vehicle navigation system is used to one has means for determining location - GPS or GNSS - and the other has a powerful navigation computer. If the personal navigator is also equipped accordingly, the remaining distance can also be updated independently of the motor vehicle, which proves to be very useful in practice.
Im Hinblick auf eine hohe Ortungsgenauigkeit und Navigationsperformance erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Gesamt-Wegstrecke bzw. die Rest-Weg- strecke mit Hilfe des Fahrzeug-Navigationssystems bestimmt wird, solange das Kraftfahrzeug zur Fortbewegung genutzt wird. Die begrenzte Speicher- und Rechenleistung eines Personal Navigators lässt sich dann optimal zur Darstellung und ggf. Aktualisierung der Rest-Wegstrecke nach Verlassen des Kraftfahrzeugs nutzen, da in diesem Fall nur die für die geografischen Daten der Rest-Wegstrecke bzw. die zur Darstellung der Rest-Wegstrecke erforderlichen Kartendaten in den Personal Navigator geladen werden müssen, bevor dieser vom Fahrzeug- Navigationssystem abgekoppelt wird.With regard to high positioning accuracy and navigation performance, it proves to be advantageous if the total distance or the remaining distance distance is determined with the help of the vehicle navigation system as long as the motor vehicle is used for locomotion. The limited memory and computing power of a personal navigator can then be optimally used to display and, if necessary, update the remaining distance after leaving the motor vehicle, since in this case only the geographic data for the remaining distance or that for displaying the rest - Map data required for the route must be loaded into the Personal Navigator before it is disconnected from the vehicle navigation system.
Wie bereits eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Navigationsverfahrens, wie es voranstehend beschrieben ist. Im Hinblick auf ein einfaches Nachrüsten von On-Board-Fahrzeug-Navigations- systemen und den ohnehin begrenzten Einbauraum im Fahrzeug-Cockpit wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Fahrzeug-Navigationssystem und dem Personal Navigator so auszugestalten, dass sie eine drahtlose Kommunikation ermöglicht. In diesem Fall kann der Personal Navigator einfach in der Fahrzeugkonsole abgelegt werden. Ein unter Umständen kompliziertes Kontaktieren mit dem Fahrzeug-Navigationssystem ist hier nicht erforderlich.As already mentioned at the beginning, the invention also relates to a device for carrying out a navigation method, as described above. With regard to a simple retrofitting of on-board vehicle navigation systems and the already limited installation space in the vehicle cockpit, it is proposed according to the invention to design the communication interface between the vehicle navigation system and the personal navigator in such a way that it enables wireless communication. In this case, the Personal Navigator can simply be stored in the vehicle console. A possibly complicated contact with the vehicle navigation system is not necessary here.
Bei der Kommunikationsschnittstelle könnte es sich um eine Infrarot- oder eine Ultraschall-Schnittstelle handeln. In Frage kommt aber grundsätzlich auch eine Funk- oder Mikrowellen-Schnittstelle, wie z.B. eine Bluetooth-Schnittstelle.The communication interface could be an infrared or an ultrasound interface. However, a radio or microwave interface, such as e.g. a bluetooth interface.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Kommunikationsschnittstelle bidirektional ist, so dass nicht nur Daten vom Fahrzeug-Navigationssystem auf den Personal Navigator übertragen werden können sondern auch eine Dateneingabe für das Fahrzeug-Navigationssystem über den Personal Navigator erfolgen kann. Der Personal Navigator kann in diesem Fall praktisch als Bedienteil bzw. Eingabe- und Ausgabeeinrichtung für das Fahrzeug-Navigationssystem fungieren.It is particularly advantageous if the communication interface is bidirectional, so that not only data can be transmitted from the vehicle navigation system to the Personal Navigator, but data can also be entered for the vehicle navigation system via the Personal Navigator. In this case, the personal navigator can function practically as an operating unit or input and output device for the vehicle navigation system.
Wie bereits in Verbindung mit einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Navigationsverfahrens erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn der Personal Navigator mit einem eigenen GPS- oder GNSS-Empfänger ausgestattet ist, da in diesem Fall auch unabhängig vom Kraftfahrzeug eine Bestimmung des aktuellen Standorts vorgenommen werden kann. In diesem Zusammenhang erweist es sich außerdem als vorteilhaft, wenn der Personal Navigator mit einer eigenen Sensorik zur Erfassung von Weg- und Richtungsinformationen ausgestattet ist.As already mentioned in connection with an advantageous variant of the navigation method according to the invention, it is advantageous if the personal navigator is equipped with its own GPS or GNSS receiver, since in this case the current location can also be determined independently of the motor vehicle. In this context, it also proves to be advantageous if the personal navigator is equipped with its own sensors for recording route and direction information.
Zeichnungdrawing
Wie bereits voranstehend ausführlich erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 9 nach- geordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen verwie- sen.As already discussed in detail above, there are various possibilities for advantageously designing and developing the teaching of the present invention. For this purpose, reference is made on the one hand to the claims subordinate to claims 1 and 9 and on the other hand to the following description of several exemplary embodiments of the invention with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Fahrzeug-Navigationssystem und einem Personal Navigator,1 shows the block diagram of a device according to the invention with a vehicle navigation system and a personal navigator,
Fig. 2 zeigt das Flussdiagramm einer kombinierten Navigation mit der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung, wobei das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, undFIG. 2 shows the flow diagram of a combined navigation with the device shown in FIG. 1, the method according to the invention being used, and
Fig. 3 zeigt verschiedene Varianten zur Ankopplung eines Personal Navigators an ein On-Board-Fahrzeug-Navigationssystem.3 shows different variants for coupling a personal navigator to an on-board vehicle navigation system.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Das im Blockschaltbild der Fig. 1 dargestellte Fahrzeug-Navigationssystem 1 um- fasst einen Navigationsrechner 2, ein Human-Machine-Interface 3 zur Ein- und Ausgabe von Daten bzw. Informationen, eine Sensorik 4 zur Erfassung von Weg- und Richtungsinformationen, einen Satelliten-Navigationsempfänger 5 und eine auf einem Massenspeicher abgelegte digitale Kartenbasis 6. Das Human- Machine-Interface 3 kann beispielsweise aus einem Display, einer Tastatur und/oder einer Spracheingabe und -ausgäbe mit Spracherkennung bestehen. Die Sensorik 5 kann z.B. Radsensoren, ABS-Sensoren, ein Tacho-Interface, ein Gyroskop und/oder einen elektrischen Kompass umfassen. Der Satelliten-Naviga- tionsempfänger kann beispielsweise auf der Basis von GPS oder GNSS arbeiten.The vehicle navigation system 1 shown in the block diagram of FIG. 1 comprises a navigation computer 2, a human-machine interface 3 for the input and output of data or information, a sensor system 4 for the acquisition of route and direction information, and a satellite Navigation receiver 5 and a digital map base 6 stored on a mass storage device. Machine interface 3 can consist, for example, of a display, a keyboard and / or a voice input and output with voice recognition. The sensor system 5 can comprise, for example, wheel sensors, ABS sensors, a speedometer interface, a gyroscope and / or an electrical compass. The satellite navigation receiver can work, for example, on the basis of GPS or GNSS.
Über eine Kommunikationsschnittstelle 7 ist der Navigationsrechner 2 des Fahrzeug-Navigationssystems 1 mit einem Personal Navigator 8 verbunden. Die Kommunikationsschnittstelle 7 ist vorzugsweise kontaktlos ausgeführt, wofür Infra- rot-, Ultraschall- oder Funkübertragung in Frage kommen. Sie kann aber auch durch eine elektrische Verbindung beispielsweise in Form eines Steckkontakts ausgeführt sein. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kommunikationsschnittstelle 7 bidirektional ausgelegt, so dass sowohl eine Datenübertragung vom Fahrzeug-Navigationssystem 1 auf den Personal Navigator 8 erfolgen kann als auch umgekehrt vom Personal Navigator 8 auf das Fahrzeug-Navigationssystem.The navigation computer 2 of the vehicle navigation system 1 is connected to a personal navigator 8 via a communication interface 7. The communication interface 7 is preferably made contactless, for which infrared, ultrasound or radio transmission can be considered. However, it can also be implemented by an electrical connection, for example in the form of a plug contact. In the exemplary embodiment shown here, the communication interface 7 is designed bidirectionally, so that data can be transmitted from the vehicle navigation system 1 to the personal navigator 8 and vice versa from the personal navigator 8 to the vehicle navigation system.
In Fig. 1 sind zwei mögliche Varianten eines Personal Navigators 8 und 8a dargestellt. Beide Varianten umfassen eine μ-Prozessorplattform mit Peripherie 9, d.h. mit mindestens einem Oszillator, Speichern und Schnittstellen, und ein Human- Machine-Interface 10 zur Ein- und Ausgabe von Daten bzw. Informationen. Da marktübliche Personal Organizer eine derartige Architektur aufweisen, können diese in einer kostengünstigen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung als mobile Personal Navigators eingesetzt werden. In diesem Fall kann der Personal Navigator 8 selbst keine Ortung durchführen, so dass der Benutzer seine aktuelle Position nach Verlassen des Kraftfahrzeugs, d.h. nach Abkopplung des Personal Navigators 8 vom Fahrzeug-Navigationssystem 1 nicht bestimmen kann. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden hier lediglich vor dem Verlassen des Kraftfahrzeugs die vom Fahrzeug-Navigationssystem 1 berechnete Routenliste bzw. Rest-Wegstrecke von der aktuellen Fahrzeugposition zum gewählten Zielort und ggf. ein entsprechender Kartenausschnitt aus dem Fahrzeug-Navigationssystem 1 in den Personal Navigator 8 geladen. Der Benutzer kann diese Routenliste dann abarbeiten, muss sich dabei jedoch eigenständig, ohne weitergehende Unterstützung des Personal Navigators 8 orientieren, was mit der Verwendung eines Stadtplans vergleichbar ist.1 shows two possible variants of a personal navigator 8 and 8a. Both variants include a μ-processor platform with periphery 9, ie with at least one oscillator, memories and interfaces, and a human-machine interface 10 for the input and output of data or information. Since commercially available personal organizers have such an architecture, they can be used as mobile personal navigators in a cost-effective variant of the method and device according to the invention. In this case, the personal navigator 8 itself cannot carry out a localization, so that the user cannot determine his current position after leaving the motor vehicle, ie after the personal navigator 8 has been disconnected from the vehicle navigation system 1. According to the method according to the invention, the route list or remaining distance calculated by the vehicle navigation system 1 or the remaining distance from the current vehicle position to the selected destination and, if appropriate, a corresponding map section from the vehicle navigation system 1 are loaded into the personal navigator 8 only before leaving the motor vehicle , The user can then work through this route list however, orient independently, without further support from the Personal Navigator 8, which is comparable to using a city map.
In der zweiten in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Variante sind in den Personal Na- vigator 8a zusätzlich ein GPS- oder GNSS-Empfänger 11 und eine Sensorik 12 integriert, die zur Bestimmung der aktuellen Position des Benutzers außerhalb des Kraftfahrzeugs dienen. Ein derartiger Personal Navigator 8a bietet eine vollständige Navigationsfunktionalität im Rahmen der zur Verfügung stehenden Speicherund Rechenkapazität. Der Benutzer kann hier mit Orientierungs- und Fortbewe- gungshinweisen, wie z.B. „an der nächsten Kreuzung nach rechts in die Kaiserstraße abbiegen", versorgt werden. Außerdem kann der Personal Navigator 8a die aktuelle Position des Benutzers bestimmen und so eine Aktualisierung der Rest- Wegstrecke zum Zielort vornehmen, wenn der Benutzer die vom Fahrzeug-Navigationssystem berechnete Route verlässt, was insbesondere dann nützlich ist, wenn sich der Benutzer verlaufen hat. In einer gehobenen Ausbaustufe ist zudem die Integration einer Sprachausgabe in das HMI 10 des Personal Navigators 8 bzw. 8a möglich und sinnvoll.In the second variant shown in dashed lines in FIG. 1, a GPS or GNSS receiver 11 and a sensor system 12 are additionally integrated in the personal navigator 8a and are used to determine the current position of the user outside the motor vehicle. Such a personal navigator 8a offers complete navigation functionality within the scope of the available storage and computing capacity. The user can here with orientation and moving information, such as "Turn right into Kaiserstrasse at the next intersection." In addition, the Personal Navigator 8a can determine the current position of the user and thus update the remaining distance to the destination when the user takes the route calculated by the vehicle navigation system leaves, which is particularly useful when the user has got lost. In an advanced stage, the integration of a voice output into the HMI 10 of the Personal Navigator 8 or 8a is possible and useful.
Wie bereits erwähnt, zeigt das in Fig. 2 dargestellte Flussdiagramm den Ablauf einer Navigation mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, wobei das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Der Zielführungsprozess wird mit der Eingabe des gewünschten Zielorts gestartet. Der Zielort kann entweder bei 20 direkt über das HMI des Fahrzeug-Navigationsrechners eingegeben werden oder alternativ bei 21 über das HMI des Personal Navigators, um anschließend bei 22 über die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle an das Fahrzeug-Navigationssystem übertragen zu werden. Das Fahrzeug-Navigationssystem berechnet bei 23 die gesamte Route, d.h. die Gesamt-Wegstrecke, von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs bis zum Zielort.As already mentioned, the flow chart shown in FIG. 2 shows the sequence of navigation using the device shown in FIG. 1, the method according to the invention being carried out. The route guidance process is started by entering the desired destination. The destination can either be entered at 20 directly via the HMI of the vehicle navigation computer or alternatively at 21 via the HMI of the personal navigator, in order to then be transmitted to the vehicle navigation system at 22 via the bidirectional communication interface. The vehicle navigation system calculates the entire route at 23, i.e. the total distance from the current position of the motor vehicle to the destination.
Dazu wird die Gesamt-Wegstrecke von der aktuellen Fahrzeugposition - dem Ausgangsort - zum Zielort erfindungsgemäß in Form von mehreren aneinander anschließenden Teil-Wegstrecken ermittelt, wobei zumindest die erste Teil-Wegstrecke mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegen ist. Eine daran anschließende Teil- Wegstrecke könnte dann mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegen I IFor this purpose, the total distance from the current vehicle position - the starting point - to the destination is determined according to the invention in the form of several adjoining partial distances, at least the first partial distance having to be covered by the motor vehicle. A subsequent partial route could then be covered by other means of transport or on foot II
sein. Zur Ermittlung der Gesamt-Wegstrecke werden in der Regel zunächst verschiedene Routen vom Ausgangsort zum Zielort bestimmt und je nach Fortbewegungsmittel in Segmente unterteilt. Dabei ergeben sich eine oder mehrere „Fahrzeug-Routen", d.h. mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegende Teil-Wegstrecken, und eine oder mehrere „Personen-Routen", d.h. mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegende Teil-Wegstrecken, die jeweils an ihren Start- und Zielpunkten, den Übergangspunkten, stetig ineinander übergehen. Die Gesamt-Wegstrecke wird dann durch Wahl der Übergangspunkte ermittelt, wobei mindestens eine Teil-Wegstrecke optimiert wird. Hinsichtlich der verschiedenen Möglichkeiten der Optimierung wird an dieser Stelle auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.his. To determine the total distance, various routes from the starting point to the destination are generally determined and divided into segments depending on the means of transportation. This results in one or more "vehicle routes", i.e. partial distances to be covered by the motor vehicle, and one or more "person routes", i.e. with other means of transport or parts of the distance to be covered on foot, which always merge into one another at their starting and destination points, the transition points. The total distance is then determined by choosing the transition points, with at least a partial distance being optimized. With regard to the various optimization options, reference is made to the introduction to the description.
Nach der Berechnung der Gesamt-Wegstrecke bei 23 wird bei 24 abgefragt, ob der Zielort mit dem Kraftfahrzeug erreichbar ist. In diesem Fall wird bei 25 die entsprechende Fahrzeug-Route bis zum Erreichen des Zielorts bei 26 abgearbeitet. Ist der Zielort nicht mit dem Kraftfahrzeug erreichbar, so wird zunächst bei 27 die ermittelte Teil-Wegstrecke, die mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegen ist, abgearbeitet. Vor Verlassen des Kraftfahrzeugs werden dann bei 28 die mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegenden Teil-Wegstrecken mit den dazugehörigen Kartenausschnitten vom Fahrzeug-Navigationssystem über die Kommunika- tionsschnittstelle auf den Personal Navigator heruntergeladen. Diese Teil-Wegstrecken werden dann bei 29 bis zum Erreichen des Zielorts bei 26 abgearbeitet.After calculating the total distance at 23, a query is made at 24 as to whether the destination can be reached by motor vehicle. In this case, the corresponding vehicle route is processed at 25 until the destination is reached at 26. If the destination cannot be reached by motor vehicle, the determined partial distance to be covered by the motor vehicle is first processed at 27. Before leaving the motor vehicle, the partial distances to be covered by other means of transport or on foot are then downloaded with the associated map sections from the vehicle navigation system via the communication interface to the personal navigator. These partial routes are then processed at 29 until the destination is reached at 26.
Handelt es sich bei dem Fahrzeug-Navigationssystem um ein dynamisches System, so können in die Berechnung der Gesamt-Wegstrecke und damit auch in die Berechnung der Teil-Wegstrecken tagesaktuelle Informationen, wie Verkehrssituation, Straßensperrungen, Baustellen und Wetterlage, einfließen.If the vehicle navigation system is a dynamic system, up-to-date information such as traffic conditions, road closures, construction sites and weather conditions can be included in the calculation of the total distance and thus also in the calculation of the partial distances.
Fig. 3a verdeutlicht, dass der Personal Navigator 8 als separates Gerät ausgelegt sein kann, das während der Fahrt beispielsweise in der Fahrzeugkonsole abgelegt werden kann und über eine Infrarot-, Ultraschall- oder Funkschnittstelle mit dem Fahrzeug-Navigationssystem 1 kommuniziert. Denkbar ist aber auch eine Integration in das Design des Fahrzeug-Navigationssystems 1 , wie in Fig. 3b dargestellt. Hier wird der Personal Navigator 8 während der Fahrt in die Frontkappe oder einen verbauten Adapter des Fahrzeug-Navigationssystems eingeschoben. Bei der in Fig. 3c dargestellten Variante ist der Personal Navigator 8 als abnehmbare Kappe des Fahrzeug-Navigationssystems 1 ausgestaltet.3a illustrates that the personal navigator 8 can be designed as a separate device, which can be stored in the vehicle console while driving, for example, and communicates with the vehicle navigation system 1 via an infrared, ultrasound or radio interface. However, integration into the design of the vehicle navigation system 1 is also conceivable, as shown in FIG. 3b. Here, the Personal Navigator 8 is inserted into the front cap or a built-in adapter of the vehicle navigation system while driving. at In the variant shown in FIG. 3c, the personal navigator 8 is designed as a removable cap of the vehicle navigation system 1.
Zusammenfassend sei festgestellt, dass die Erfindung ein On-Board-Fahrzeug- Navigationssystem und einen Personal Navigator zu einem System zusammen- fasst und funktional integriert. Dabei sind beide Funktionseinheiten, nämlich sowohl das in das Kraftfahrzeug integrierte Fahrzeug-Navigationssystem als auch der mobile Personal Navigator, grundsätzlich unabhängig voneinander betriebsfähig. Im Ruhebetrieb sind die beiden Funktionseinheiten über eine Kommunika- tionsschnittstelle miteinander verbunden.In summary, it should be stated that the invention combines an on-board vehicle navigation system and a personal navigator into one system and integrates it functionally. The two functional units, namely both the vehicle navigation system integrated into the motor vehicle and the mobile personal navigator, are basically operable independently of one another. In idle mode, the two functional units are connected to one another via a communication interface.
Wie bei bekannten On-Board-Fahrzeug-Navigationssystemen hat die „Fahrzeug- Komponente" des kombinierten Systems Zugriff auf eine in einem Massenspeicher abgelegte digitale Kartenbasis. Die Berechnungen bzgl., Routenplanung und rele- vanten Kartenausschnitten übernimmt soweit wie möglich die leistungsfähigere Fahrzeug-Komponente, und zwar auch bei einem Mischbetrieb aus fahrzeuggebundener und nicht-fahrzeuggebundener Navigation, wie er typischerweise in Innenstädten auftritt, z.B. Anfahren eines Parkplatzes mit anschließendem Einkaufsbummel in der Fußgängerzone.As with known on-board vehicle navigation systems, the "vehicle component" of the combined system has access to a digital map base stored in a mass memory. The calculations relating to route planning and relevant map sections are carried out as far as possible by the more powerful vehicle component , even with a mixed operation of vehicle-bound and non-vehicle-bound navigation, as it typically occurs in city centers, for example driving to a parking lot followed by shopping in the pedestrian zone.
Zur Erleichterung der Bedienung der Fahrzeug-Komponente kann das HMI des Personal Navigators verwendet werden, ähnlich der Fernbedienung bei Videorecordern. Dann kann die Eingabe von Informationen, wie z.B. des Zielorts, über den Personal Navigator innerhalb oder auch außerhalb des Fahrzeugs erfolgen und über die Kommunikationsschnittstelle auf die Fahrzeug-Komponente übertragen werden.The HMI of the personal navigator can be used to facilitate the operation of the vehicle component, similar to the remote control for video recorders. Then the entry of information such as the destination, via the Personal Navigator inside or outside the vehicle and transmitted to the vehicle component via the communication interface.
Der Personal Navigator lädt über die im Systemansatz spezifizierte Kommunikationsschnittstelle aus dem Fahrzeug-Navigationssystem eine vorberechnete Rou- tenliste, d.h. die ermittelte Gesamt- bzw. Rest-Wegstrecke, und Kartendaten. Dadurch wird der Benutzer trotz begrenzter Speicherkapazität der Handheld-Komponente mit sehr umfangreichen Informationen und Kartendaten versorgt. Der Personal Navigator kann in einer einfachsten Ausgestaltung lediglich einen Rechner und eine Ein-/Ausgabeeinheit vergleichbar einem Personal Organizer umfassen oder auch noch zusätzlich mit Mitteln zur Positionsbestimmung ausgestattet sein, wie z.B. mit einem integrierten GPS- oder GNSS-Empfänger mit Antenne und evtl. mit einer zusätzlichen Sensorik. Beide Varianten eignen sich zur Darstellung von Kartenausschnitten und von der Fahrzeug-Komponente vorberechneten Routenlisten, vergleichbar mit einem elektronischen Stadtplan. Verfügt der Personal Navigator zusätzlich über eine Ortungsfunktionalität, so kann auch in der Handheld- Komponente eine personenbezogene Navigation mit autarker Nachberechnung der Route und Ausgabe von Orientierungshinweisen implementiert werden. The Personal Navigator loads a pre-calculated route list, ie the total or remaining distance, and map data from the vehicle navigation system via the communication interface specified in the system approach. As a result, the user is supplied with very extensive information and map data despite the limited storage capacity of the handheld component. In a simplest embodiment, the personal navigator can only comprise a computer and an input / output unit comparable to a personal organizer or also be additionally equipped with means for determining the position, such as, for example, an integrated GPS or GNSS receiver with an antenna and possibly an additional sensor system. Both variants are suitable for displaying map sections and route lists pre-calculated by the vehicle component, comparable to an electronic city map. If the Personal Navigator also has a location functionality, personal navigation with self-sufficient recalculation of the route and output of orientation information can also be implemented in the handheld component.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zur Navigation mit Hilfe eines fest in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integrierten Fahrzeug-Navigationssystems (1 ) und eines mit diesem koppelbaren mobilen Personal Navigators (8), wobei Navigationsdaten vom Fahrzeug-Navigationssystem (1 ) auf den Personal Navigator (8) übertragen werden,1. A method for navigation with the aid of a vehicle navigation system (1) which is permanently integrated into the infrastructure of a motor vehicle and a mobile personal navigator (8) which can be coupled to it, wherein navigation data is transmitted from the vehicle navigation system (1) to the personal navigator (8) become,
- d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Gesamt-Wegstrecke von einem Ausgangsort zu einem Zielort in Form von mehreren aneinander anschließenden Teil-Wegstrecken ermittelt wird, wobei mindestens eine Teil-Wegstrecke mit dem Kraftfahrzeug zurückzulegen ist und mindestens eine Teil-Wegstrecke mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß zurückzulegen ist, und dass bei der Ermittlung der Gesamt-Wegstrecke die Über- gangspunkte zwischen den Teil-Wegstrecken so gewählt werden, dass mindestens eine Teil-Wegstrecke optimiert wird.- Characterized in that a total distance from a starting point to a destination is determined in the form of several adjoining partial distances, with at least one partial distance to be covered by the motor vehicle and at least one partial distance to be covered by other means of transport or on foot and that when determining the total distance, the transition points between the partial distances are selected such that at least one partial distance is optimized.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teil- Wegstrecke hinsichtlich der auf dieser Teil-Wegstrecke zurückzulegen- den Distanz optimiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that at least one partial distance is optimized with regard to the distance to be covered on this partial distance.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teil-Wegstrecke hinsichtlich der Zeit optimiert wird, die zum Zurücklegen der dieser Teil-Wegstrecke entsprechenden Distanz mit dem ent- sprechenden Verkehrsmittel oder zu Fuß erforderlich ist.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that at least one partial distance is optimized with regard to the time required to cover the distance corresponding to this partial distance with the appropriate means of transport or on foot.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teil-Wegstrecke hinsichtlich der Möglichkeiten zur Fortsetzung der Fortbewegung mit anderen Verkehrsmitteln oder zu Fuß optimiert wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least a partial route is optimized with regard to the possibilities for continuing to travel with other means of transport or on foot.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Optimierung der mindestens einen Teil-Wegstrecke die aktuelle Verkehrssituation und/oder die aktuelle Wettersituation berücksichtigt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the current traffic situation and / or the current weather situation is taken into account in the optimization of the at least one partial distance.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Optimierung der mindestens einen Teil-Wegstrecke individuelle Vorgaben des Benutzers berücksichtigt werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in the optimization of the at least one partial distance individual requirements of the user are taken into account.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Standortbestimmung vorgenommen wird und dass die Gesamt-Wegstrecke bzw. eine noch verbleibende Rest-Wegstrecke auf der Grundlage des aktuell bestimmten Standorts aktualisiert wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that an automatic location determination is carried out and that the total distance or a remaining distance is updated based on the currently determined location.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamt-Wegstrecke bzw. die Rest-Wegstrecke mit Hilfe des Fahrzeug- Navigationssystems bestimmt wird, solange das Kraftfahrzeug zur Fortbewegung genutzt wird, und dass die für die geografischen Daten der Rest-Wegstrecke bzw. die zur Darstellung der Rest-Wegstrecke erforderlichen Kartendaten in den Per- sonal Navigator geladen werden, bevor dieser vom Fahrzeug-Navigationssystem abgekoppelt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the total distance or the remaining distance is determined with the help of the vehicle navigation system as long as the motor vehicle is used for locomotion, and that for the geographic data of the The remaining distance or the map data required to display the remaining distance are loaded into the Personal Navigator before it is disconnected from the vehicle navigation system.
9. Vorrichtung zur Durchführung eines Navigationsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend - ein in die Infrastruktur eines Kraftfahrzeugs integriertes Fahrzeug-Navigationssystem (1 ) mit einem Navigationsrechner (2), einer Sensorik (4) zur Erfassung von Weg- und Richtungsinformationen, einer digitalen Kartenbasis (6), Mitteln zur Positionsbestimmung (5) und einer Eingabe-/Ausgabevorrichtung (3) - und einen Personal Navigator (8) mit einem Mikroprozessor (9) mit Peripherie und einer EingabeVAusgabevorrichtung (10), wobei der Personal Navigator (8) über eine Kommunikationsschnittstelle (7) an das Fahrzeug-Navigationssystem (1 ) koppelbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kommunikationsschnittstelle (7) eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug-Navigationssystem (1 ) und dem Personal Navigator (8) ermöglicht.9. Device for carrying out a navigation method according to one of claims 1 to 8, comprising - a vehicle navigation system (1) integrated into the infrastructure of a motor vehicle with a navigation computer (2), a sensor system (4) for detecting route and direction information, a digital map base (6), means for determining position (5) and an input / output device (3) - and a personal navigator (8) with a microprocessor (9) with peripherals and an input / output device (10), the personal navigator ( 8) can be coupled to the vehicle navigation system (1) via a communication interface (7), characterized in that the communication interface (7) enables wireless communication between the vehicle navigation system (1) and the personal navigator (8).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kommunikationsschnittstelle (7) um eine Infrarot- oder eine Ultraschall- Schnittstelle handelt. 10. The device according to claim 9, characterized in that the communication interface (7) is an infrared or an ultrasound interface.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kommunikationsschnittstelle um eine Funk- oder eine Mikrowellen-Schnittstelle handelt.11. The device according to claim 9, characterized in that the communication interface is a radio or a microwave interface.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (7) bidirektional ist, so dass eine Dateneingabe für das Fahrzeug-Navigationssystem (1) über den Personal Navigator (8) erfolgen kann.12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the communication interface (7) is bidirectional, so that data can be entered for the vehicle navigation system (1) via the personal navigator (8).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Personal Navigator (8) mit einem eigenen GPS- oder GNSS-Empfänger (11 ) ausgestattet ist.13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the personal navigator (8) is equipped with its own GPS or GNSS receiver (11).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Personal Navigator (8) mit einer eigenen Sensorik (12) zur Erfassung von Weg- und Richtungsinformationen ausgestattet ist. 14. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the personal navigator (8) is equipped with its own sensor system (12) for detecting route and direction information.
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