DE10042878A1 - Navigetionssystem und Speichermedium - Google Patents

Abstract

Ein Navigationssystem enthält eine Informationsspeichereinheit, die Gabelungsplandaten enthaltende Straßendaten speichert, eine Ladeeinrichtung zum Erzielen von Gabelungsinformationen aus den Kartendaten und zum Laden der Beziehung zwischen einer Einfahrtsfahrspur und einer Ausfahrtsfahrspur und der Anzahl der Spuren einer erhaltenen Gabelung, und eine Gabelungsschemaskizzen-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer schematischen Skizze einer entsprechenden Gabelung durch eine Kombination von Gabelungsplänen basierend auf der Verbindung zwischen diesen und der Anzahl von Fahrspuren, die geladen worden war.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Navigationssystem zur Be­ reitstellung einer Fahrspurführung durch Verwendung schemati­ scher Gabelungsskizzen, die nach Daten eines Gabelungsplans erstellt werden, und betrifft ferner ein Speichermedium da­ für.

In einem herkömmlichen Navigationssystem war die Fahr­ spurführung in einem vorbestimmten Abstand vor einer Gabelung während der Fahrt eines Fahrzeugs auf einer Schnellstraße oder dergleichen dadurch vorgesehen, daß dem Fahrer eine Füh­ rung für eine einzunehmende Fahrspur durch Darstellen von Pfeilen auf schematischen Gabelungsskizzen gegeben wurde. Die als Fahrspurführungsdaten in einer Datenbank aufbereiteten schematischen Gabelungsskizzen wurden bisher durch manuelle Arbeit auf der Basis einer Ortsvermessung ermittelt.

Ferner wurde bereits ein Fahrspurführungsverfahren vorge­ schlagen, in welchem auf ein Speichermedium, das Führungsda­ ten speichert, während der Fahrt zugegriffen wird und Daten bezüglich der Anzahl der Fahrspuren in einem vorbestimmten Abstand einer Gabelung und Daten bezüglich der Anzahl der Fahrspuren unmittelbar vor der Gabelung gewonnen werden, so daß ein schematische Gabelungsskizze berechnet und zur Fahr­ spurführung angezeigt wird (siehe JP-A-HEI 11-94582).

Die Art der manuellen Art auf Basis der Ortsvermessung bringt jedoch hohe Kosten und großen Zeitaufwand mit sich, und ist für die Sammlung von Daten äußert ineffizient. Da ferner die Daten durch Handarbeit erfaßt werden, ändert sich die Datenqualität leicht in Abhängigkeit von dem Vermesser.

Andererseits kann bei dem Verfahren, in welchem die sche­ matische Gabelungsskizze während der Fahrt berechnet wird, die Berechnung nicht zeitig genug abgeschlossen werden, wenn wie z. B. in Deutschland die Durchschnittsgeschwindigkeit von Fahrzeugen extrem hoch ist, so daß ein Fall auftritt, in wel­ chem die Fahrspurführungsinformation dem Fahrer nicht recht­ zeitig zur Verfügung gestellt werden kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung Fahrspurführungsinformation effizient zu digitalisieren. Zu­ sätzlich ist es weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung rechtzeitig eine Fahrspurführungsinformation auch bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Beispiel des Aufbaus des Navigationssystem der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ein Beispiel einer Straßendatenstruktur in der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3(a) und 3(b) jeweils ein Beispiel der Straßendaten­ struktur in der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4(a) bis 4(h) Ansichten zur Erläuterung eines Füh­ rungsplans an einer Gabelung auf einer Schnellstraße.

Fig. 5(a) bis 5(c) Ansichten zur Erläuterung der Erzeu­ gung einer schematischen Skizze in einer Situation, in wel­ cher Gabelungen aufeinanderfolgen.

Fig. 6 ein Verarbeitungsflußdiagramm für die Gewinnung einer schematischen Skizze einer Fahrspur an einer Gabelung in zwei Richtungen auf einer Schnellstraße.

Fig. 7 ein Verarbeitungsflußdiagramm für die Gewinnung der schematischen Skizze einer Fahrspur an einer Gabelung in zwei Richtungen auf einer Schnellstraße.

Fig. 8 eine Erläuterung eines Beispiels, in welchem sich die Bezeichnung abhängig von der Region trotz der Tatsache unterscheidet, daß die Straße dieselbe ist, oder die Straßen­ attribute dieselben sind.

Fig. 9 die Verarbeitung der Straßenbezeichnungsbeschaf­ fung bei der Fahrspurführung.

Fig. 10 ein Beispiel, das eine schematische Skizze einer Gabelung in der Fahrspurführung und die Bezeichnung eines Di­ strikts anzeigt, zu welchen das Fahrzeug nach der Gabelung geführt wird.

Fig. 11 eine Erläuterung einer Situation, in welcher der Straßenname und die Straßennummer einer Straße, auf welcher das Fahrzeug gefahren ist und nun fährt zur Führung angezeigt wird.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hie­ rin nachstehend beschrieben. Fig. 1 stellt ein Beispiel des Aufbaus des Navigationssystems der vorliegenden Erfindung dar. Das Navigationssystem enthält eine Eingabeeinheit 1 zum Eingeben von Information über eine Routenführung, eine Momen­ tanposition-Detektionseinheit 2 zum Detektieren von Informa­ tion über die momentane Position des Fahrzeugs; eine Informa­ tionsspeichereinheit 3 zum Speichern von für die Berechnung der Route erforderlichen Navigationsdaten, von für die Rou­ tenführung erforderlichen Anzeige/Sprach-Führungsdaten und von (Anwendungs- und/oder Betriebssystem-)Programmen; eine zentrale Verarbeitungseinheit 4 zum Durchführen der Routensu­ che, zum Erzeugen von Daten, die für die Routenführung erfor­ derlich sind, zum Durchführen der für die Routenführung er­ forderlichen Anzeige/Sprach-Führung und zum Steuern des ge­ samten Systems; eine Informations-Sende/Empfangs-Einheit 5 zum Senden/Empfangen von Information über das Vorankommen des Fahrzeugs, das heißt z. B. Straßeninformation, Verkehrsinformation, Detektieren von Information bezüglich einer Momentan­ position des Fahrzeugs, und zum Senden/Empfangen von Informa­ tion über die Momentanposition des Fahrzeugs; und eine Ausga­ beeinheit 6 zum Ausgeben von Information über die Routenfüh­ rung.

Die Eingabeeinheit 1 ist mit einer Funktion zur Eingabe eines Ziels und zur Instruktion der zentralen Verarbeitungs­ einheit 4, die Navigationsverarbeitung nach den Vorstellungen eines Fahrers durchzuführen, ausgestattet. Als Einrichtung zur Realisierung dieser Funktion kann von einer Fernsteue­ rung, wie z. B. einem Tast- oder Drehschalter, Gebrauch ge­ macht werden, mittels welchem ein Ziel in der Form einer Te­ lefonnummer oder von Koordinaten auf einer Karte eingegeben und eine Routenführung angefordert wird. Zusätzlich ist in der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines Dialogs durch Spracheingabe vorgesehen. Diese dient als eine Spracheingabevorrichtung. Es kann auch eine Speicherkar­ ten-Lesevorrichtung zum Lesen von in einer IC-Karte oder Mag­ netkarte gespeicherten Daten hinzugefügt werden. Ferner kann eine Datenübertragungsvorrichtung zum Austauschen von Daten zwischen einem Fahrer und einem Informationszentrum, von wel­ chem für die Navigation erforderliche gespeicherte Daten über eine Übertragungsleitung nach Bedarf des Fahrers oder zwi­ schen dem Fahrer und einer Informationsquelle geliefert wer­ den, wie z. B. eine tragbare elektronische Vorrichtung, die Kartendaten, Zieldaten und Daten einer vereinfachten Karte oder einer Gebäudeformkarte aufweist, ebenfalls hinzugefügt werden.

Die Momentanposition-Detektionseinheit 2 enthält einen GPS-Empfänger zum Berechnen der momentanen Positionen, der Fahrgeschwindigkeit, oder der absoluten Ortung des Fahrzeugs mit Hilfe eines globalen Positionierungssystems (GPS), einen Bakenempfänger für den Empfang der Information über die mo­ mentane Position, Fahrfahrspuren und dergleichen, einen Da­ tenempfänger für den Empfang eines Korrektursignals für das GPS mit Hilfe eines Zellulartelephons oder eines FM-Mehr­ fachsignals, einen Absolutortungssensor zur Detektion der Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch die Absolutortung bei­ spielsweise mit Hilfe des Erdmagnetismus, einen Relativor­ tungssensor zur Detektion der Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch die Relativortung beispielsweise mit Hilfe eines Len­ kungssensors oder Kreiselsensors, und einen Streckensensor zum Detektieren einer Fahrkilometerstrecke, z. B. aus der An­ zahl der Umdrehungen der Räder.

Die Informationsspeichereinheit 3 speichert Programme und Daten für die Navigation. Sie ist z. B. ein externes Speicher­ medium, wie z. B. eine CD-ROM, DVD-ROM, Floppy-Disk oder eine Speicherkarte. Statt dessen kann sie ein interner Speicher, wie z. B. ein Einbau-ROM oder ein Simultan- bzw. Flash- Speicher sein. Die Programme sind ein Programm zum Ausführen der Verarbeitung z. B. einer Routensuche, ein Programm zum Durchführen einer interaktiven Führung durch Spracheingabe, ein Programm zum Durchführen einer für eine Routenführung be­ nötigten Anzeige/Sprach-Ausgabesteuerung, und ein Programm zum Suchen von Orten und Einrichtungen. Die gespeicherten Da­ ten sind in Dateien als Kartendaten, Suchdaten, Kartenab­ gleichsdaten, Zieldaten, registrierte Positionsdaten, Stra­ ßendaten, Bilddaten von Gabelungen, wie z. B. von Kreuzungen, Gattungsdaten und Orientierungspunktdaten abgelegt. Alle für das Navigationssystem erforderlichen Daten erforderlichen Da­ ten sind gespeichert. Es sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung auf einen Typ anwendbar ist, in welchem nur Daten in einer CD-ROM und Programme in einer CPU gespeichert sind, oder auf einen Typ, in welchem Daten und Programme durch Übertragung von außen übernommen werden.

Die zentrale Verarbeitungseinheit 4 beinhaltet eine CPU zum Ausführen verschiedener Berechnungen, einen Flash-Spei­ cher zum Lesen des Programms aus der CD-ROM der Informations­ speichereinheit 3 und Speichern dieses, ein ROM zum Speichern eines Programms (Programmleseeinrichtung) zum Ausführen der Programmprüfung und zum Aktualisieren des Flash-Speichers, und ein RAM zum temporären Speichern gesuchter Routenfüh­ rungsinformation über Positionskoordinaten eines vorbestimm­ ten Ziels und Straßennamen-Kodenummern. Die zentrale Verar­ beitungseinheit 4 beinhaltet ferner einen Sprachprozessor zum Ausführen einer interaktiven Verarbeitung durch Spracheingabe von der Eingabeeinheit 1 oder zum Synthetisieren von Stimmen, Kurzsätzen, vollständigen Sätzen und Tönen, die aus der In­ formationsspeichereinheit 3 auf der Basis eines Sprachausga­ be-Steuersignals von der CPU ausgelesen worden sind, und zum anschließenden Umwandeln dieses in ein analoges Signal zur Ausgabe an einen Lautsprecher; eine Kommunikationsschnitt­ stelle zum Austausch von Eingangs/Ausgangs-Daten durch Kommu­ nikation; eine Sensoreingangsschnittstelle zur Erfassung ei­ nes Sensorsignals der Momentanposition-Detektionseinheit 2, und einen Takt zum Einschreiben der Daten und Zeit in eine interne Diagnoseinformation (welche beide nicht dargestellt sind). Das Aktualisierungsausführungsprogramm kann in dem ex­ ternen Speichermedium gespeichert sein.

Alle erfindungsgemäßen Programme und die anderen Program­ me zum Ausführen der Navigation können in der CD-ROM gespei­ chert sein, welche ein externes Speichermedium ist, oder ein Teil oder alle Programme können in dem im System eingebaut ROM 42 gespeichert sein. Die in dem externen Speichermedium gespeicherten Daten und Programme werden in die zentrale Ver­ arbeitungseinheit des System eingegeben und einer arithmeti­ schen Verarbeitung unterzogen, wodurch verschiedene Navigati­ onsfunktionen realisiert werden.

Wie vorstehend erwähnt weist das Navigationssystem der Erfindung einen Flash-Speicher mit relativ großer Kapazität zum Lesen der Programme von der CD-ROM des externen Speicher­ mediums und ein ROM (Programmleseeinrichtung) mit kleiner Ka­ pazität auf, das die Programme speichert, anhand derer der Startvorgang der CD durchgeführt wird, welche im Inneren ein­ gebaut sind. Der Flash-Speicher ist eine Speichereinrichtung, in welcher die gespeicherte Information auch dann erhalten bleibt, wenn die Energieversorgung ausgeschaltet wird, näm­ lich eine nicht-flüchtige Speichereinrichtung. Für den Start­ vorgang der CD wird das Programm des ROM, welches eine Pro­ grammleseeinrichtung ist, gestartet, die in dem Flash-Spei­ cher gespeicherten Programme dann geprüft, und die Scheiben­ verwaltungsinformation und dergleichen der CD-ROM der Infor­ mationsspeichereinheit 3 gelesen. Die Ladeverarbeitung (Ak­ tualisierungsverarbeitung) der Programme wird nach Bewertung dieser Information und des Zustands des Flash-Speichers aus­ geführt.

Die Informations-Sende/Empfangs-Einheit 5 enthält einen GPS-Empfänger für den Empfang von Information mit Hilfe des globalen Positionierungssystems (GPS), einen VICS-Informati­ onsempfänger für den Erhalt von Information mit Hilfe von FM- Mehrfachrundfunk, einer Funkwellenbake und einer Lichtbake, und eine Daten-Sende/Empfangs-Einrichtung für eine bidirek­ tionale Übertragung von Information zwischen dem Fahrer und einem Informationszentrum (beispielsweise ALS) oder anderen Fahrzeugen mit Hilfe von tragbaren Telephonen und Personal Computern.

Die Ausgabeeinheit 6 hat die Funktion der Ausgabe von Führungsinformation in der Form von Sprache und/oder Bilddar­ stellung, wenn sie der Fahrer benötigt, oder der Durchführung eines Ausdrucks beispielsweise von Daten, die einer Navigationsverarbeitung durch die zentrale Verarbeitungseinheit 4 un­ terzogen worden waren. Als Einrichtung dafür sind eine Anzei­ ge zur Darstellung eines Eingangsdatenbildes oder Routenfüh­ rungsbildes, ein Drucker zum Drucken der von der zentralen Verarbeitungseinheit 4 verarbeiteten Daten oder der in der Informationsspeichereinheit 3 gespeicherten Daten, und ein Lautsprecher zur Ausgabe der Routenführung in der Form von Sprache vorgesehen.

Die Anzeige, welche eine vereinfachte Flüssigkristallan­ zeige oder dergleichen beinhaltet, stellt eine vergrößerte Kreuzungsabbildung auf der Basis von Kartendaten oder der von der zentralen Verarbeitungseinheit 4 verarbeiteten Führungs­ daten, den Zielnamen, die Zeit und den Abstands, und einen Pfeil, der die Fahrtrichtung angibt, und dergleichen dar. Da­ durch, daß die Bilddaten als Bitmapdaten an die Anzeige über­ tragen werden, ist es möglich eine Übertragungsleitung zu verwenden, die in serieller Kommunikation eingesetzt wird, oder in kombinierter Form andere Übertragungsleitungen ohne eine spezielle Bildsignalleitung zu verwenden. Die Anzeige kann mit einem Speicher ausgestattet sein, welcher die Bit­ mapdaten temporär speichert.

Die Anzeige ist in einer Instrumentenkonsole in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet. Der Fahrer kann die momentane Position des Fahrzeugs bestätigen oder Information über eine kommende Route durch Betrachten der Anzeige erhalten. Ein Eingabetablett, wie z. B. eine berührungsempfindliche Tafel oder ein berührungsempfindlicher Bildschirm kann als ein Bildschirm der Anzeige verwendet werden, um so Positionsdaten oder Straßendaten durch Berühren oder Zeichnen auf dem Schirm einzugeben.

Es erfolgt nun eine Beschreibung des Ablaufs des Gesamtsy­ stems des Navigationssystems der vorliegenden Erfindung. Wenn die zentrale Verarbeitungseinheit 4 das Programm von der In­ formationsspeichereinheit 3 liest und dadurch das Programm der Routenführung gestartet wird, detektiert die Momentanpo­ sition-Detektionseinheit 2 die momentane Position des Fahr­ zeugs, und eine Karte des umgebenden Gebiets mit dem Mittel­ punkt an der momentanen Position wird dargestellt, und zu­ sätzlich wird der Name oder dergleichen der momentanen Posi­ tion dargestellt. Anschließend wird ein Ziel durch Verwendung eines Zielnamens, wie z. B. eines Platznamens oder Einrich­ tungsnamens, einer Telefonnummer, Adresse, eines registrier­ ten Punktes und Straßennamens festgelegt und die Route von der momentanen Position zum Ziel gesucht. Nach der Ermittlung der Route, verfolgt die Momentanposition-Detektionseinheit 2 und gleichzeitig werden die Routenführung und der Anzeigevor­ gang wiederholt ausgeführt, bis das Fahrzeug das Ziel er­ reicht. Wenn eine Umleitungseinstellung eingegeben wird, be­ vor das Ziel erreicht wird, wird ein gesuchtes Gebiet so ein­ gestellt, daß die Neusuche in dem Suchgebiet ausgeführt wird und der Routenführungsprozeß wird in gleicher Weise wieder­ holt ausgeführt, bis das Ziel erreicht ist. Ferner werden in der vorliegenden Erfindung Gabelungsgrunddaten gespeichert und durch eine Kombination der Daten eine schematische Füh­ rungsskizze der Gabelung erzeugt.

Fig. 2, 3(a) und 3(b) zeigen jeweils ein Beispiel einer Straßendatenstruktur in der vorliegenden Erfindung.

Eine Datendatei einer Führungsstraße, in welcher Daten, die zum Berechnen einer Route und Führen entlang dieser ge­ speichert sind, enthält in allen Straßendaten (n) Daten über die Straßennummer, Entfernung, Straßenattributdaten, Adressen von Formdaten, Adressen von Größen- und Führungsdaten, und Größe. Die Straßennummer ist durch die Richtungen (vorwärts, rückwärts) für jede Straße zwischen den Gabeln festgelegt.

Die Straßenattributdaten geben Information darüber, ob die Straße eine Überführung ist, ob sie neben der Überführung verläuft, ob sie eine Unterführung ist, oder ob sie neben ei­ ner Unterführung verläuft, und über die Anzahl der Fahrspu­ ren. Die Daten über die Anzahl der Fahrspuren sind mit Ko­ denummern gemäß der Anzahl von Fahrspuren versehen. Die Formdaten enthalten Koordinatendaten, die aus einer Ost-Länge und einer Nord-Breite zu jeder Knotennummer (m) bestehen, wenn jede Straße durch mehrere Knoten unterteilt ist. Die Führungsdaten enthalten Daten über den Kreuzungs- (oder Gabe­ lungs-)-namen, Warndaten, Straßennamendaten, die Adresse der Straßennamen-Sprachdaten, die Adresse von Größen- und Zielda­ ten, und Größe. Die Straßennamendaten enthalten Daten über den Straßentyp und den Verbindungstyp. Gemäß Darstellung in Fig. 3(a) ist der Straßentyp basierend auf der Information, ob es sich um eine Schnellstraße, eine Stadtschnellstraße, Mautstraße oder normale Straße (z. B. Nationalstraße, Landes­ straße und andere) handelt, Information darüber, ob es sich um eine Hauptrichtung oder eine Nebenrichtung in der Schnell­ straße, Stadtschnellstraße und Mautstraße handelt, und durch eine Typnummer festgelegt, welche aus individuellen Zahlenda­ ten abhängig von Straßentyp besteht. Der Verbindungstyp be­ steht, wie in Fig. 3(b) dargestellt, aus Daten, welche die Beziehung zwischen den Straßen angeben, wie z. B. Hauptrich­ tung → Hauptrichtung, Hauptrichtung → JCT, Hauptrichtung → Rampe, Hauptrichtung → SA, JCT → Hauptrichtung, JCT → JCT, JCT → Rampe oder JCT → SA (JCT bedeutet Abzweigung).

Fig. 4(a) bis 4(h) sind Ansichten zur Erläuterung der Da­ ten von Führungsplänen an Gabelungen auf einer Schnellstraße. In der vorliegenden Erfindung werden Gabelungspläne aus den Kartendaten gewonnen und werden als universelle Plandaten ge­ speichert. Eine Gabelungsführung wird unter Verwendung der Plandaten ausgeführt. Fig. 4(a) bis 4(h) sind aus den Karten­ daten gewonnen grundlegende Gabelungspläne. Fig. 4(a) ist ein Plan in einem Fall, in welchem sich eine Fahrspur in zwei Straßen verzweigt. Fig. 4(b) ist ein Plan in einem Fall, in welchem sich drei Fahrspuren in eine Fahrspur und zwei Fahr­ spuren verzweigt. Fig. 4(c) und 4(d) sind Pläne in einem Fall, in welchem eine weitere Fahrspur von drei Fahrspuren abzweigt, Fig. 4(e) ist ein Plan in einem Fall, in welchem sich vier Fahrspuren in eine Fahrspur und in eine Gruppe von drei Fahrspuren verzweigen, Fig. 4(f) ist ein Plan in einem Fall, in welchem eine weitere Fahrspur von vier Fahrspuren abzweigt, und Fig. 4(g) und 4(h) sind Pläne in einem Fall, in welchem sich vier Fahrspuren und eine Fahrspur vereinen und dann verzweigen. In diesen Figuren zeigen Pfeile die Fahrspu­ ren an. Wenn die Führung an der Gabelung unter Verwendung dieser Plandaten durchgeführt werden, wird, wenn alles was erforderlich ist, die Darstellung des Grundplans selbst ist, lediglich der Plan auf dem Führungsschirm zur Führung ange­ zeigt.

Wenn es eine Aneinanderreihung von Abzweigungen gibt, wird eine schematische Skizze durch eine Kombination dieser Grundpläne zur Führung erzeugt. Fig. 5(a) zeigt drei Planty­ pen, wovon sich in jedem vier Fahrspuren und eine Fahrspur vereinen und dann verzweigen, und Fig. 5(b) zeigt drei Plan­ typen, wovon sich in jedem eine Fahrspur in zwei Straßen ver­ zweigt. Eine schematische Skizze eines aufeinanderfolgenden Gabelungsplans, in welchem sich vier Fahrspuren und eine Fahrspur vereinen und dann verzweigen, und weiter in zwei Fahrspuren verzweigen, wird gemäß Darstellung in Fig. 5(c) durch eine Kombination irgendeines der Pläne von Fig. 5(a) und irgendeines der Pläne von Fig. 5(b) erzeugt.

Nachstehend wird ein Verarbeitungsablauf zum Erzeugen ei­ ner schematischen Skizze unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 beschrieben. Fig. 6 und 7 zeigen einen Verarbeitungsablauf zum Gewinnen einer schematischen Skizze einer sich in zwei Richtungen verzweigenden Fahrspur in einer Schnellstraße. In Fig. 6 wird die Verzweigung in der Schnellstraße aus den Kar­ tendaten geladen und erhalten (S1), und der Verbindungstyp einer Einfahrtsfahrspur und einer Ausfahrtfahrspur wird aus den in Fig. 2, 3(a) und 3(b) dargestellten Straßendaten gela­ den und erhalten (S2). Dadurch können Daten über die Bezie­ hung der Einfahrts- und Ausfahrtfahrspur erhalten werden. Da­ nach wird geprüft, ob die Einfahrtsfahrspur eine Hauptrich­ tung ist oder nicht. Falls nicht, wird die Gewinnungsverar­ beitung der schematischen Skizze nicht ausgeführt. Der Grund dafür ist, daß eine herkömmliche Führungsverarbeitung anwend­ bar ist, wenn die Einfahrtsfahrspur nicht die Hauptrichtung ist. Danach wird geprüft ob die Ausfahrtsfahrspuren sowohl Hauptrichtungen, Abzweigungen (JCT) oder Rampen sind (S4). Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird der Fahrspurnummern­ kode (siehe Fig. 2) der Einfahrts- und Ausfahrtsfahrspuren geladen und erhalten (S5). Dadurch wird die Verzweigung von so und so vielen Fahrspuren auf so und so viele Fahrspuren verständlich. Ferner wird der Verbindungstyp (siehe Fig. 3) der Ausfahrtsfahrspur geladen und erhalten (S6). Ein in Fig. 4 dargestellter entsprechender Grundplan wird aus einem er­ haltenen Fahrspurnummernkode und einem Verbindungstyp erhal­ ten. Eine schematische Skizze der entsprechenden Verzweigung wird aus diesem Plan gewonnen (S7). Wenn in S4 die Austritts­ fahrspuren weder Hauptrichtungen, Abzweigungen (JCT) oder Rampen sind, wird geprüft, ob eine von den Ausfahrtfahrspuren die Hauptrichtung ist oder nicht (S8). Falls nicht, wird die Gewinnungsverarbeitung der schematischen Skizze nicht ausge­ führt. Wenn eine von den Ausfahrtsfahrspuren eine Hauptrichtung in S8 ist, geht der Schritt zu der in Fig. 7 dargestell­ ten Verarbeitung über.

In Fig. 7 wird der Fahrspurnummernkode der Einfahrts- und Ausfahrtsfahrspuren geladen und erhalten (S9), und der Ver­ bindungstyp der Ausfahrtsfahrspuren geladen und erhalten (S10). Danach wird geladen und erhalten, ob es Vereinigungs­ punkte innerhalb 1 km vor einer Gabelung gibt (S11). Dieses dient auch zur Erzeugung einer Führung an den Vereinigungs­ punkten vor der Gabelung zum selben Zeitpunkt. Eine schemati­ sche Skizze der entsprechenden Verzweigung aus Daten des Fahrspurnummernkodes, des Verbindungstyps, und der Existenz von Vereinigungspunkten gewonnen, die auf diese Weise geladen und erhalten wurden (S12). Ferner wird geprüft, ob sich Gabe­ lungen innerhalb 300 m auf der anderen Seite der Ausfahrts­ fahrspuren (JCT oder Rampe) als der Seite der Hauptrichtung befinden (S13). Falls nicht, endet die Prozedur, und die in S12 gewonnene schematische Skizze wird als Führungsplan ver­ wendet. Wenn es Gabelungen auf der anderen Seite der Aus­ fahrtsfahrspuren als der Seite der Hauptrichtung in S13 gibt, werden der Verbindungstyp auf dieser Seite der Aus­ fahrtsfahrspuren geladen und erhalten (S14) und geprüft, ob die Ausfahrtsfahrspuren sowohl Hauptrichtungen, JCT's oder Rampen sind (S15). Falls nicht, endet hier die Prozedur. Wenn die Ausfahrtsfahrspuren sowohl Hauptrichtungen, JCT's oder Rampen sind wird der Fahrspurnummernkode der Einfahrts- und Ausfahrtsfahrspuren geladen und erhalten (S16), und ferner der Verbindungstyp der Ausfahrtsfahrspuren geladen und erhal­ ten (S17). Danach wird eine schematische Skizze der entspre­ chenden Verzweigung aus den geladenen und erhaltenen Fahr­ spurnummernkode und Verbindungstyp gewonnen. Gemäß diesen Schritten wird die schematische Skizze einer in Fig. 5(c) dargestellten aufeinanderfolgenden Verzweigung aus den Plänen von Fig. 5(a) und 5(b) erzeugt.

Anschließend wird die Verarbeitung zur Erzeugung einer Führung mittels eines Straßennamens zur Führung an einer Ga­ belung unter Bezugnahme auf Fig. 8 bis 11 beschrieben. In dem Führungsvorgang nach Straßennamen eines herkömmlichen Naviga­ tionssystems sind die Straßendaten mit Straßenattribut- und Straßennamendaten versehen. Bei der Führung an einer Gabelung werden in einem vorbestimmten Abstand vor der Gabelung, die eine Führung erfordert, Daten von Straßen hinter der Gabelung auf der Basis einer vorbestimmten Routeninformation geladen, die beispielsweise in einem RAM gespeichert sind. Die Straßeninformation wird dem Fahrer durch Anzeigen der Stra­ ßenattribute und des Straßennamens der Route nach der Gabe­ lung oder durch Sprachausgabe mitgeteilt.

Abhängig von den Straßenverhältnissen eines Distrikts gibt es einen Fall, in welchem sich der Name einer Straße ab­ hängig von dem Distrikt trotz der Tatsache verändert, daß die Straße dieselbe ist oder dasselbe Straßenattribut aufweist. Beispielsweise bezeichnen bei amerikanischen Autobahnen eini­ ge Distrikte die Straße als "Freeway" während sie andere Di­ strikte als "Expressway" bezeichnen. In dem herkömmlichen Sy­ stem wird eine Maßnahme dahingehend ergriffen, daß unter­ schiedliche Straßennamen abhängig von den entsprechenden Di­ strikten vergeben werden, um auf solchen amerikanische Auto­ bahnen zu führen und diese anzuzeigen. Dieses führt jedoch zu einer Vergrößerung der Datenmenge. Demzufolge ist in dieser Ausführungsform in dem Fall, daß eine Straße dasselbe Stra­ ßenattribut besitzt, aber wie vorstehend erwähnt unterschied­ lich benannt wird, eine Einrichtung zur Unterscheidung des Distrikts der Straße vorgesehen, und eine Anordnung so ausge­ legt, daß sie eine dem Distrikt entsprechende Namensinforma­ tion liefert und dadurch eine detaillierte Routenführung mit einer kleinen Datenmenge bietet.

Fig. 8 erläutert schematisch Punkte, die zu derselben Straße gehören oder dasselbe Straßenattribut aufweisen aber abhängig von dem Distrikt unterschiedlich benannt werden. In der Figur bezeichnet die dicke Linie eine Autobahn, deren Straßennummer I-20 lautet. Die Autobahn I-20 schneidet sich mit einer Straße, deren Straßennummer US-100 lautet, und ei­ ner Straße, deren Straßennummer I-30 lautet, an einer Gabe­ lung R3 bzw. einer Gabelung R4. Die Autobahn I-20 erstreckt sich über eine durch die unterbrochene Linie angezeigte Ver­ waltungsdistriktsgrenze hinweg und durch Distrikt A und Di­ strikt B. Der Distrikt A bezeichnet die Autobahn als "Free­ way" während sie der Distrikt B als "Expressway" bezeichnet.

Fig. 9 stellt den Verarbeitungsablauf zur Ermittlung von Straßennamen in der Gabelungsführung dar. Zuerst werden im Schritt 21 Straßendaten der Ausfahrtsfahrspur entlang einer Route von den sich von einer Gabelung (Führungsüberschnei­ dung), die Gegenstand der Führung ist, aus erstreckenden Aus­ fahrtsfahrspuren aus der Informationsspeichereinheit 3 erhal­ ten, und im Schritt 22 ein Straßenname (oder eine Straßennum­ mer) und ein Straßenattribut in den Straßendaten erhalten. Im Schritt 21 wird entschieden, ob das Straßenattribut der Aus­ fahrtsfahrspur nach der Gabelung das einer Autobahn ist oder nicht. Wenn es eine Autobahn ist, wird im Schritt 42 und im Schritt 25 unterschieden, ob das Gebiet der momentanen Posi­ tion ein "Freeway"-Gebiet oder ein "Expressway"-Gebiet ist. Wenn es ein "Freeway"-Gebiet ist, wird "Freeway" dem Straßena­ men zugewesen (S26), und wenn es ein "Expressway"-Gebiet ist, wird "Expressway" dem Straßenamen zugewiesen (S27). Der ermittelte Straßennamen (oder die Straßennummer), welchem "Freeway" oder "Expressway" zugewiesen wurde, wird angezeigt, oder in der Form von Sprache ausgegeben.

Fig. 10 stellt ein Beispiel dar, in welchem eine schema­ tische Ansicht einer Gabelung in einer Gabelungsführung und ein Name der Fahrtrichtung nach der Gabelung angezeigt wer­ den. Dieses ist ein Fall, in welchem die Straßennummer einer Straße nach dem Ausfahren aus einer Gabelung (hierin der Ga­ belung R4 von Fig. 9) eines Führungsgegenstandes in der Ver­ arbeitung von Fig. 9 "I-30" ist und die momentane Position innerhalb des "Expressway"-Gebiets liegt.

In der vorstehenden Ausführungsform war die Konfiguration in der Gabelungsführungsverarbeitung so, daß der entsprechen­ de Namen des Gebiets an der momentanen Position des Fahrzeugs bezüglich der Führung an einer Ausfahrtsfahrspur nach der Ga­ belung ermittelt wird. Stattdessen kann die Konfiguration auch so sein, daß ermittelt wird, zu welchem Gebiet die Posi­ tion einer Kreuzung oder einer Gabelung gehört, die Gegen­ stand der Führung ist. Wenn dieses unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben wird, befindet sich die momentane Position des Fahrzeugs im Distrikt A (d. h., im "Freeway"-Gebiet), und wenn die Gabelung R4, welche der nächste Gegenstand der Führung ist, zum Distrikt B (d. h., "Expressway"-Gebiet) gehört, wird das Gebiet, zu welchem die Koordinaten der Position der Gabe­ lung, welche Gegenstand der Führung ist, gehören, für den Verarbeitungsablauf zur Ermittlung des Straßennamen in der Führungsausgabe bezüglich der Gabelung R4 anstelle des Schritts 24 von Fig. 9 unterschieden.

Wie vorstehend erwähnt, werden in der Straßendatenstruk­ tur in einem Falle, bei dem eine Struktur so ausgelegt ist, daß sie unterscheidet, in welchem Distrikt sich die Straße befindet, und eine dem Distrikt entsprechende Namensinforma­ tion liefert, die Straßennamen, Straßennummern und Straßenat­ tribute bezüglich der Straßendaten jeder Straße gespeichert, und die Namensinformation (d. h., "Expressway" oder "Freeway") zusammen mit der Distriktinformation unabhängig von den Straßendaten gespeichert. Insbesondere wird beispielsweise die Namensinformation "Freeway" für den Distrikt A und "Ex­ pressway" für den Distrikt B gespeichert.

Zusätzlich können die Daten jeder Straße gespeichert, verwaltet und geladen werden, obwohl sie für jedes Gebiet un­ terteilt sind. Beispielsweise werden die Straßendaten in Blöcke in rechteckigen Bereichen zur Speicherung unterteilt, und die Distriktinformation für jeden Block (Distrikt A oder Distrikt H) gespeichert. Statt dessen können die Straßendaten für jeden Verwaltungsdistrikt, wie z. B. eine Großstadt, Kleinstadt, Dorf, Staat oder Land zur Speicherung unterteilt werden, und können für jeden Verwaltungsdistrikt verwaltet werden.

Bezüglich der Unterscheidungsverarbeitung in Schritt 24 in Fig. 9 bezüglich des momentanen Positionsgebietes oder ei­ ner Unterscheidungsverarbeitung eines Gebiets, zu welchen Ga­ belungen oder Kreuzungen gehören, wird eine Entscheidung, zu welchem Distrikt sie gehören, aus den Positionskoordinaten der momentanen Position oder einer Gabelung getroffen. Wenn die Straßendaten (Kartendaten) in Blöcke unterteilt und wie vorstehend erwähnt, gespeichert sind, oder wenn sie für jeden zu speichernden Verwaltungsdistrikt unterteilt sind, wird ei­ ne Entscheidung, zu welchem Distrikt die Straßendaten gehö­ ren, durch einen Vergleich zwischen den Koordinaten der mo­ mentanen Position oder der Gabelung und der Koordinateninfor­ mation bezüglich des Blocks oder des Verwaltungsdistrikts ge­ troffen. Statt dessen kann eine Straße (Abschnitt) auf wel­ cher das Fahrzeug nun fährt, unterschieden werden, und ein Block oder Verwaltungsdistrikt, der die Straße (Abschnitt) enthält, unterschieden werden.

Ferner kann Information, die den Abschnitt einer Di­ striktinformation anzeigt, im voraus den Straßendaten hinzu­ gefügt werden. Beispielsweise wird unter der Straße mit der Straßennummer I-20 Information gespeichert, die anzeigt, daß Kreuzungen 1-7 im Distrikt A enthalten sind, und Kreuzungen 7-13 im Distrikt B enthalten sind, und es kann eine Unter­ scheidung getroffen werden, welcher von den Abschnitten die momentane Position oder die Gabelung enthält.

In den vorstehenden Beschreibungen wurde eine Führungs­ verarbeitung an Gabelungen oder Kreuzungen beschrieben. Gemäß Darstellung in Fig. 11 ist jedoch die vorliegende Erfindung auf ein Beispiel anwendbar, in welchem der Straßenname und die Straßennummer einer Straße, auf welchem das Fahrzeug nun fährt, zur Führung angezeigt wird. In diesem Beispiel ist ei­ ne Einrichtung zur Erkennung der Straße, auf welchem das Fahrzeug nun fährt, vorgesehen, und in Fig. 9 kann der Gegen­ stand, für welchen der Straßenname oder das Attribut ermit­ telt wird, durch die Straße ersetzt werden, auf welcher das Fahrzeug nun fährt.

In den vorstehenden Beispielen ist die Beschreibung für den Fall von Autobahnen in den USA gegeben, wobei aber die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Sie ist auf alle Fälle anwendbar, in welchem sich der Name desselben Typs oder Attributs einer Straße oder der Name derselben Straße sich abhängig vom Gebiet verändert. Ferner wurde in den vorstehenden Beispielen eine Beschreibung für zwei Di­ strikte, Distrikt A und Distrikt B gegeben. Sie ist jedoch natürlich auf drei oder mehr Distrikte anwendbar.

Wie vorstehend erwähnt, werden gemäß der vorliegenden Er­ findung Verzweigungsplandaten, die universeller als Kartenda­ ten sind, im voraus erzeugt, und typische Pläne beispielswei­ se für aufeinanderfolgende Verzweigungen durch eine Kombination der Daten erzeugt. Demzufolge kann eine Fahrspurfüh­ rungsinformation effizient in der Form von Daten digitali­ siert werden, und die Fahrspurführungsinformation kann recht­ zeitig auch bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit darge­ stellt werden.

Claims (5)

1. Navigationssystem, mit:
einer Informationsspeichereinrichtung zum Speichern von Gabelungsplandaten enthaltenden Kartendaten;
einer Ladeeinrichtung zum Gewinnen von Gabelungsin­ formation aus den Kartendaten und Laden einer Beziehung zwischen einer Einfahrtsfahrspur und einer Ausfahrtsfahr­ spur und einer Anzahl von Spuren an einer gewonnenen Ga­ belung; und
einer Gabelungsschemaskizzen-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer schematischen Skizze einer entspre­ chenden Gabelung durch eine Kombination von Gabelungs­ plandaten unter Bezugnahme auf die Gabelungsplandaten ba­ sierend auf der Beziehung zwischen einer Einfahrt und ei­ ner Ausfahrt und der Anzahl der Fahrspuren, die geladen worden waren.

2. Navigationssystem nach Anspruch 1, wobei die Gabelungs­ schemaskizzen-Erzeugungseinrichtung entscheidet, ob es einen Vereinigungspunkt innerhalb eines vorbestimmten Ab­ stands vor der Gabelung gibt oder nicht, und wenn es ei­ nen Vereinigungspunkt gibt, dieser der schematischen Skizze der Gabelung hinzugefügt wird.

3. Navigationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gabe­ lungsschemaskizzen-Erzeugungseinrichtung entscheidet, ob sich noch eine weitere Gabelung innerhalb eines vorbe­ stimmten Abstands nach der Gabelung befindet oder nicht, und wenn es eine weitere Gabelung gibt, eine anschließen­ de schematische Skizze der Gabelung erzeugt wird, indem diese der schematischen Skizze der Gabelung hinzugefügt wird.

4. Navigationssystem für eine Routenführung auf einer Straße deren Name sich abhängig von dem Distrikt unterscheidet, wobei das Navigationssystem aufweist:
eine Distriktunterscheidungseinrichtung zum Unter­ scheiden zu welchem Distrikt eine Gabelung gehört; und
eine Führungseinrichtung zum Führen eines Fahrers un­ ter Hinzufügung des Namens eines Distrikts, zu welchem die Straße gehört, zur Straßeninformation einer Aus­ fahrtsfahrspur der Gabelung gemäß einem Unterscheidungs­ ergebnis der Distriktunterscheidungseinrichtung.

5. Speichermedium zum Speichern eines Programms mit den Schritten:
Gewinnen von Gabelungsinformation aus Kartendaten;
Laden einer Beziehung zwischen einer Einfahrtsfahr­ spur und einer Ausfahrtsfahrspur und der Anzahl von Spu­ ren an einer gewonnenen Gabelung; und
Erzeugen einer schematischen Skizze einer entspre­ chenden Gabelung durch eine Kombination von Gabelungs­ plandaten unter Bezugnahme auf die Gabelungsplandaten ba­ sierend auf der Beziehung zwischen einer Einfahrtsfahr­ spur und einer Ausfahrtsfahrspur und der Anzahl der Fahr­ spuren, die geladen worden waren.