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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Navigationssystem zum Suchen nach einer Route zu einem
Ziel beruhend auf in einer Speichereinrichtung gespeicherten Kartendaten
und zur Bereitstellung einer Navigationsführung zum Ziel entlang der
Route. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Programm und einen
Speicherträger
zur Verwendung bei diesem Navigationssystem.
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Ein Navigationssystem sucht nach
einer Route, die den niedrigsten Wert für die Summe von Suchkosten
ergibt, die den jeweiligen Straßenverbindungen
entlang der Route zum Ziel zugeordnet sind, und liefert eine Navigationsführung zum
Ziel entlang der bestimmten Route.
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In manchen Fällen wird über diese einfache Suche eine
ungeeignete Route ausgewählt,
da es viele verschiedene Fahrzeuge gibt, die sich in der Länge, Breite,
Höhe und
im Gewicht unterscheiden, und nicht unbedingt all diese Fahrzeuge
entlang der ausgewählten
Route fahren können.
Das Patentdokument 1 offenbart ein Navigationssystem, das Fahrzeuginformationen
erfassen kann, die beim Extrahieren von Straßen, auf denen ein Fahrzeug
fahren kann, erforderlich sind, beruhend auf den Straßeninformationen
Straßen
extrahieren kann, auf denen das Fahrzeug fahren kann, und nach einer
Route zu einem Ziel unter Verwendung dieser extrahierten Straßen suchen
kann.
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Als vorstehend angeführtes Patentdokument 1
wird die ungeprüfte
japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 8-278157
hier durch Bezugnahme aufgenommen.
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Da bei dem herkömmlichen Navigationssystem
die bei der Suche nach einer Route zu einem Ziel angewendeten Suchkosten
hauptsächlich
durch die Länge
der Straßen
bestimmt wird, ist es möglich, dass
eine Straße,
auf der gefahren werden kann und die geringe Suchkosten aufweist,
aber zum Befahren ungeeignet ist, wie eine Bergstraße, an Stelle
einer Straße
ausgewählt
wird, die hinsichtlich der Befahrbarkeit viel besser ist, wie eine
Umgehung oder eine Straße
mit neuem Belag, und dass eine Route empfohlen wird, die eine derartige
ungeeignete Straße beinhaltet.
Es kann möglich
sein, die Auswahl von zum Befahren ungeeigneten Straßen beim
Suchen nach einer Route zu vermeiden, wenn Daten ausgebildet sind,
die ungeeignete Straßen
angeben. Allerdings erfordert dieses Verfahren die Speicherung einer
größeren Datenmenge
in der Speichereinrichtung.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zu Grunde, ein Navigationssystem auszubilden, das eine Straße erfassen kann,
die zum Fahren ungeeignet ist, selbst wenn sie befahren werden kann,
das nach einer Route suchen kann, die die erfasste nicht geeignete
Straße
nicht enthält,
und das die ausgewählte
Route als Ergebnis des Suchvorgangs empfehlen kann.
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Gemäß einer Ausgestaltung stellt
die Erfindung ein Navigationssystem zum Suchen nach einer Route
zu einem Ziel beruhend auf einem in einer Speichereinrichtung gespeicherten
Straßenkartenbereich
bereit, wobei eine Navigationsführung
zum Ziel entlang der Route geliefert wird, mit einer ersten Routensucheinrichtung
zum Suchen nach einer ersten Route zu einem Ziel als zu empfehlende
Route beruhend auf der Berechnung von Suchkosten, einer Straßenerfassungseinrichtung
zur Erfassung, ob die durch die erste Routensucheinrichtung ausgewählte Route
eine Kurve enthält,
einer Suchkostenänderungseinrichtung
zum Ändern
der Suchkosten für jede
durch die Straßenerfassungseinrichtung
erfasste Kurve, einer zweiten Routensucheinrichtung zum Suchen nach
einer zweiten Route zu dem Ziel beruhend auf den durch die Suchkostenänderungseinrichtung
geänderten
Suchkosten, und einer Einrichtung zum Ändern der zu empfehlenden Route
bzw. Routenempfehlungsänderungseinrichtung
zum Verwenden der durch die zweite Routensucheinrichtung ausgewählten zweiten
Route als zu empfehlende Route an Stelle der ersten Route.
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Die Straßenerfassungseinrichtung kann
zur Bestimmung eines Kurvenradius beruhend auf Knotenpunktkoordinaten
einer Straße
und Erfassung beruhend auf dem Kurvenradius eingerichtet sein, ob eine
Kurve vorhanden ist.
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Alternativ dazu kann die Straßenerfassungseinrichtung
zur Erfassung beruhend auf der Anzahl von Knotenpunkten auf einer
Straße
eingerichtet sein, ob eine Kurve vorhanden ist.
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Die Kartendaten können Straßendaten mit Informationen
aufweisen, die angeben, ob eine Straße eine Kurve enthält. In diesem
Fall erfasst die Straßenerfassungseinrichtung
die Informationen, die angeben, ob die Straße eine Kurve beinhaltet.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung ist ein Navigationssystem zum Suchen nach einer Route
zu einem Ziel beruhend auf in einer Speichereinrichtung gespeicherten
Kartendaten und zur Bereitstellung einer Navigationsführung zum
Ziel entlang der Route ausgebildet, mit einer ersten Routensucheinrichtung
zum Suchen nach einer ersten Route zu einem Ziel als zu empfehlende
Route beruhend auf der Berechnung von Suchkosten, einer Straßenerfassungseinrichtung
zur Erfassung einer Straße mit
einer größeren Höhenänderung
verglichen mit einem vorbestimmten Wert aus der durch die Routensucheinrichtung
ausgewählten
Route, eine Suchkostenänderungseinrichtung
zur Änderung
der Suchkosten für
die durch die Straßenerfassungseinrichtung erfasste
Straße,
einer zweiten Routensucheinrichtung zum Suchen nach einer zweiten
Route zum Ziel beruhend auf den durch die Suchkostenänderungseinrichtung
geänderten
Suchkosten, und einer Routenempfehlungsänderungseinrichtung zum Verwenden
der durch die zweite Routensucheinrichtung ausgewählten zweiten
Route als zu empfehlende Route an Stelle der ersten Route.
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Ist die Länge der zweiten Route kürzer als die
Länge der
ersten Route mal einem vorbestimmten Wert, kann die Empfehlungsroutenänderungseinrichtung
die zweite Route als zu empfehlende Route auswählen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist ein Programm zur Verwendung in einem Navigationssystem
zum Suchen nach einer Route zu einem Ziel beruhend auf in einer
Speichereinrichtung gespeicherten Kartendaten und zur Bereitstellung
einer Navigationsführung
zum Ziel entlang der Route ausgebildet, wobei das Programm einen
ersten Routensuchschritt zum Suchen nach einer ersten Route zu einem
Ziel als zu empfehlende Route beruhend auf der Berechnung von Suchkosten,
einen Straßenerfassungsschritt
zur Erfassung, ob die im ersten Routensuchschritt ausgewählte Route
eine Kurve enthält,
einen Suchkostenänderungsschritt
zur Änderung
der Suchkosten für
jede im Straßenerfassungsschritt
erfasste Kurve, einen zweiten Routensuchschritt zum Suchen nach
einer zweiten Route zum Ziel beruhend auf den im Suchkostenänderungsschritt
geänderten
Suchkosten und einen Empfehlungsroutenänderungsschritt zum Verwenden
der im zweiten Routensuchschritt ausgewählten zweiten Route als zu
empfehlende Route an Stelle der ersten Route aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist ein Programm zur Verwendung in einem Navigationssystem
zum Suchen nach einer Route zu einem Ziel beruhend auf in einer
Speichereinrichtung gespeicherten Kartendaten und zum Bereitstellen
einer Navigationsführung
zum Ziel entlang der Route ausgebildet, wobei das Programm einen
ersten Routensuchschritt zum Suchen nach einer ersten Route zu einem
Ziel als zu empfehlende Route beruhend auf der Berechnung von Suchkosten,
einen Straßenerfassungsschritt
zur Erfassung einer Straße
mit einer größeren Höhenänderung
verglichen mit einem vorbestimmten Wert aus der im ersten Routensuchschritt
ausgewählten
Route, einen Suchkostenänderungsschritt
zur Änderung
der Suchkosten für
die im Straßenerfassungsschritt
erfasste Straße,
einen zweiten Routensuchschritt zum Suchen nach einer zweiten Route
zum Ziel beruhend auf den im Suchkostenänderungsschritt geänderten
Suchkosten und einen Empfehlungsroutenänderungsschritt zum Verwenden
der im zweiten Routensuchschritt ausgewählten zweiten Route als zu
empfehlende Route an Stelle der ersten Route aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist ein Speicherträger
zur Verwendung in einem Navigationssystem zum Suchen nach einer Route
zu einem Ziel beruhend auf Kartendaten und zur Bereitstellung einer
Navigationsführung
zum Ziel entlang der Route ausgebildet, wobei die Speichereinrichtung
Kartendaten, die beim Suchen nach der Route und bei der Bereitstellung
der Navigationsführung
entlang der Route verwendet werden, und ein Programm zur Verwendung
im Navigationssystem speichert, das einen ersten Routensuchschritt
zum Suchen nach einer ersten Route zu einem Ziel als zu empfehlende
Route beruhend auf der Berechnung von Suchkosten, einen Straßenerfassungsschritt
zur Erfassung, ob die im ersten Routensuchschritt ausgewählte Route
eine Kurve enthält,
einen Suchkostenänderungsschritt
zur Änderung
der Suchkosten für
die im Straßenerfassungsschritt
erfasste Kurve, einen zweiten Routensuchschritt zum Suchen nach einer
zweiten Route zum Ziel beruhend auf den im Suchkostenänderungsschritt
geänderten
Suchkosten und einen Empfehlungsroutenänderungsschritt zum Verwenden
der im zweiten Routensuchschritt ausgewählten zweiten Route als zu
empfehlende Route an Stelle der ersten Route aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist ein Speicherträger
zur Verwendung in einem Navigationssystem zum Suchen nach einer Route
zu einem Ziel beruhend auf Kartendaten und zur Bereitstellung einer
Navigationsführung
zum Ziel entlang der Route ausgebildet, wobei der Speicherträger Kartendaten,
die beim Suchen nach der Route und bei der Bereitstellung der Navigationsführung entlang
der Route verwendet werden, und ein Programm zur Verwendung im Navigationssystem
speichert, das einen ersten Routensuchschritt zum Suchen nach einer
ersten Route zu einem Ziel als zu empfehlende Route beruhend auf
der Berechnung von Suchkosten, einen Straßenerfassungsschritt zur Erfassung
einer Straße
mit einer größeren Höhenänderung
verglichen mit einem vorbestimmten Wert aus der im ersten Routensuchschritt
ausgewählten
Route, einen Suchkostenänderungsschritt
zur Änderung der
Suchkosten für
die im Straßenerfassungsschritt erfasste
Straße,
einen zweiten Routensuchschritt zum Suchen nach einer zweiten Route
zum Ziel beruhend auf den im Suchkostenänderungsschritt geänderten
Suchkosten und einen Empfehlungsroutenänderungsschritt zum Verwenden
der im zweiten Routensuchschritt ausgewählten zweiten Route als zu
empfehlende Route an Stelle der ersten Route umfasst.
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1 zeigt
eine Darstellung eines Navigationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2 zeigt
eine Darstellung eines allgemeinen Ablaufs einer durch das Navigationssystem
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführten
Verarbeitung.
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3A bis 3E zeigen Darstellungen eines Beispiels
der Datenstruktur von Straßennavigationsführungsdaten.
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4 zeigt
eine Darstellung eines Beispiels einer durch das Navigationssystem
zum Suchen nach einer Route gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung durchgeführten
Verarbeitung.
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5 zeigt
eine Darstellung eines Beispiels eines Vorgangs zur Erfassung einer
Kurve beruhend auf einer Folge von Koordinaten.
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6 zeigt
eine Darstellung eines Beispiels eines Vorgangs zur Erfassung einer
Kurve beruhend auf der Anzahl von Koordinaten.
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7 zeigt
eine Darstellung eines Beispiels einer ersten Route und eines Beispiels
einer Route, die als Ergebnis einer Suche mit einem Kurvenerfassungsvorgang
ausgewählt
wird.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. 1 zeigt eine Darstellung eines
Navigationssystems gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Wie es in 1 gezeigt ist,
enthält
das Navigationssystem eine Eingabeeinrichtung 1 zur Eingabe
von mit einer Navigationsführung
verbundenen Informationen, eine aktuelle Orterfassungseinrichtung 2 zur
Erfassung von mit dem aktuellen Ort eines Fahrzeugs verbundenen
Informationen, eine Informationsspeichereinrichtung 3 zur Speicherung
von Navigationsdaten, die bei der Berechnung einer Route erforderlich
sind, Navigationsführungsdaten,
die beim Bereitstellen einer Navigationsführung erforderlich sind, und
eines Navigationsprogramms, eine zentrale Steuereinheit 4 zum
Suchen nach einer Route, Anzeigen der bestimmten Route, Bereitstellen
der Navigationsführung
entlang der Route, und Steuern weiterer Vorgänge des gesamten Systems, eine
Informationssende-/Empfangseinheit 5 zur
Kommunikation mit einem Informationszentrum, das bei der Navigation
erforderliche Daten speichert und sie im Ansprechen auf eine Anforderung
von einem Fahrer bereitstellt, oder zur Kommunikation mit einer
Informationsquelle, wie einem elektronischen Notizblock, auf dem
Daten, wie Kartendaten oder fahrerspezifische Zieldaten gespeichert
sind, und eine Ausgabeeinrichtung 6 zur Ausgabe von mit
der Navigationsführung
verbundenen Informationen. Nachstehend ist der Aufbau jeder Komponente
beschrieben.
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Die Eingabeeinrichtung 1 wird
vom Fahrer zur Eingabe eines Ziels und eines Befehls zur Durchführung eines
Navigationsvorgangs in die zentrale Steuereinrichtung 4 verwendet,
wobei Navigationsführungsinformationen
mittels Sprache/Ton oder eines auf einem Bildschirm angezeigten
Bildes vorgesehen werden, wenn der Fahrer die Navigationsführungsinformationen
braucht. Um dies zu erreichen, enthält die Eingabeeinrichtung einen
Berührungsschalter
oder einen Bedienschalter zur Eingabe einer Telefonnummer oder von
Koordinaten eines Ziels auf einer Karte, wodurch das Ziel bestimmt
wird, oder zur Eingabe eines Navigationsanforderungsbefehls. Als Eingabeeinrichtung
kann auch eine Fernsteuereinheit oder dergleichen verwendet werden.
Die Eingabeeinrichtung kann zusätzlich
eine Spracherkennungseinheit für
die Eingabe von Sprachdaten/eines Sprachbefehls enthalten, und/oder
kann ferner einen Kartenleser zum Lesen von auf einer IC-Karte oder Magnetkarte
gespeicherten Daten enthalten.
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Die Informationssende-/Empfangseinheit 5 beinhaltet
einen Empfänger,
der als Verkehrsinformationserfassungseinrichtung zum Empfangen
von Informationen dient, die von einem VICS (Fahrzeuginformations-
und Kommunikationssystem, "Vehicle Information
and Communication System")
oder einer Datensende-/Empfangseinheit übertragen werden. Das VICS
ist ein System zum Übertragen
von Straßenverkehrsinformationen
in Echtzeit zu Fahrzeugen mittels FM-Multiplexrundfunk (Teletext,
einer Funkbake oder Lichtbake). Der FM-Multiplexrundfunk wird zum Übertragen
allgemeiner Informationen über
einen breiten Bereich verwendet. Andererseits wird die Funkbake
oder Lichtbake zum Übertragen
ausführlicher
Informationen verwendet, die mit einem kleinen Bereich mit einem
Radius von weniger als 10 km vom Bakenzentrum verknüpft sind,
wobei Fahrzeuge die Informationen empfangen können, wenn sie die Bake passieren.
VICS-Daten enthalten Daten, die für jede mit einer bestimmten
Verbindungsnummer versehene Straße den Stauungsgrad (beispielsweise
unpassierbar, gestaut, sehr befahren, befahren, nicht befahren),
einen Staustartpunkt, eine Staulänge,
eine Verkehrsbeschränkung
(beispielsweise geschlossen oder im Bau), und eine Fahrzeit (die
zum Passieren einer Stauzone mit einer bestimmten Geschwindigkeit
erforderlich ist) angeben. Als Datensende-/Empfangseinheit kann
beispielsweise ein tragbares Telefon oder ein Personalcomputer zum
Senden/Empfangen von für
die Navigation erforderlichen Informationen zu/von einem Verkehrsinformationszentrum (wie
ATIS) im Ansprechen auf eine vom Fahrer erteilte Anforderung verwendet
werden.
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Die Ausgabeeinrichtung 6 kann
Führungsinformationen
in Form von Sprache/Ton oder ein Bildschirmbild ausgeben, wenn ein
Fahrer derartige Führungsinformationen
braucht, und kann auch durch die zentrale Steuereinheit 4 verarbeitete
Daten drucken. Um dies zu realisieren, enthält die Ausgabeeinrichtung 6 eine
Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eingegebener Daten auf ihrem Bildschirm
oder zur automatischen Anzeige von Navigationsführungsinformationen auf dem
Bildschirm im Ansprechen auf eine Anforderung vom Fahrer, einen
Drucker zum Drucken von durch die zentrale Steuereinheit 4 verarbeiteten
Daten oder von in der Informationsspeichereinrichtung 3 gespeicherten
Daten, und einen Lautsprecher zur Ausgabe von Navigationsführungsinformationen
in der Form von Sprache.
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Als Anzeigeeinrichtung kann eine
Farb-CRT oder eine Farb-Flüssigkristallanzeige
verwendet werden. Die Anzeigeeinrichtung wird zur Anzeige verschiedener
bei der Navigation erforderlicher Bildschirme verwendet, wie eines
roten Einstellbildschirms beruhend auf Kartendaten oder durch die zentrale
Steuereinheit 4 verarbeiteten Navigationsführungsdaten,
eines Straßenauswahldarstellungsbildschirms,
oder eines Straßenkreuzungsdarstellungsbildschirms.
Auf einem entsprechenden Bildschirm sind Knöpfe angezeigt, die zum Durchführen von
Einstellungen verwendet werden, die mit der Navigationsführung verbunden
sind, oder Knöpfe
zum Umschalten der Navigationsführung
oder des Bildschirms. Insbesondere werden Kreuzungsinformationen,
wie der Name einer Kreuzung, die zu durchfahren ist, in einem plötzlich auftauchenden
Farbfenster auf dem Straßenabschnittdarstellungsschirm
angezeigt, wenn die Kreuzungsinformationen erforderlich sind. Die
Anzeige befindet sich beispielsweise in einem Instrumentenfeld an
einem Ort nahe dem Fahrersitz, so dass der Fahrer Informationen,
die den aktuellen Ort des Fahrzeugs angeben, und mit einer Route
verbundene Informationen anhand der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten
Straßenabschnittdarstellung
erhalten kann.
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Die aktuelle Orterfassungseinrichtung 2 ist eine
Einrichtung zur Erfassung von mit dem aktuellen Ort des Fahrzeugs
verbundenen Informationen. Die aktuelle Orterfassungseinrichtung 2 ist
beispielsweise durch einen absoluten Richtungssensor wie einen terrestrischen
Sensor, einen Lenksensor, einen relativen Richtungssensor unter
Verwendung eines Kreisels oder dergleichen, einen Entfernungssensor
zur Erfassung einer gefahrenen Entfernung beruhend auf der Anzahl
von Radumdrehungen oder einen GPS-Empfänger
zum Empfangen von GPS-(Global Positioning System) Informationen
gebildet.
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Die Informationsspeichereinrichtung 3 ist eine
externe Speichereinrichtung zur Speicherung eines Navigationsprogrammes
und zugehöriger
Daten. Ein bestimmtes Beispiel der Informationsspeichereinrichtung 3 ist
ein Speicherträger
wie eine CD-ROM. Die auf der Informationsspeichereinrichtung 3 gespeicherten
Programme enthalten ein Betriebssystem und ein Anwendungsprogramm
zur Ausgabe eines Navigationssignals, wobei das Anwendungsprogramm
ein Kartenzeichnungsmodul, ein Routensuchmodul, ein Routenführungsmodul, ein
aktuelles Ortberechnungsmodul, ein Zieleinstellmodul und ein Betriebssteuermodul
enthält.
Das heißt,
in der Informationsspeichereinrichtung 3 sind ein Programm
zum Suchen nach einer Route, ein Programm zur Steuerung der Anzeige
von Navigationsführungsinformationen,
ein Programm zur Steuerung der Ausgabe von Sprachinformationen,
bei diesen Programmen verwendete erforderliche Daten, Anzeigeinformationsdaten,
die zur Verwendung bei der Anzeige einer Karte oder von Navigationsführungsinformationen
erforderlich sind, gespeichert. Die zugehörigen Daten beinhalten bei
der Navigationsführung
erforderliche Kartendaten (beispielsweise Straßenkartendaten, Hausabbildungsdaten,
Gebäudestrukturkarten),
Kreuzungsdaten, Knotenpunktdaten, Straßendaten, Fotografiedaten,
registrierte Punktdaten, Sollpunktdaten, Navigationsführungsdaten,
Formdaten, Führungsdaten,
Zieldaten, Navigationsrichtungsdaten, detaillierte Zieldaten, Zielaussprachedaten,
Telefonnummerndaten, Adressdaten, Geländedaten und beliebige andere vom
Navigationssystem verwendete Daten, wobei diese Daten in der Form
von Dateien gespeichert sind.
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Die zentrale Steuereinheit 4 enthält eine CPU
zur Durchführung
verschiedener Verarbeitungen, ein wiederbeschreibbares ROM (wiederbeschreibbare
nichtflüchtige
Speichereinrichtung), wie einen Flashspeicher (beispielsweise ein
EEPROM (elektrisch löschbares
und programmierbares ROM)) zur Speicherung wichtiger Informationen
(wie eines Routensuchprogramms, Navigationsführungsprogramms, Bedienungseinstelldaten
und Daten, die verschiedene Parameter angeben) auf nichtflüchtige Weise,
ein als nicht-flüchtige
Speichereinrichtung dienendes ROM, auf dem ein Programm (Programmladeeinrichtung)
zur Überprüfung und
Aktualisierung der im Flashspeicher gespeicherten Programme gespeichert
ist, und ein RAM (wie ein SRAM (statisches RAM) zur elektronischen
Speicherung von Informationen), das als flüchtige Lese-/Schreibspeichereinrichtung
zur vorübergehenden
Speicherung von Punktinformationen, die mit vom Fahrer bestimmten registrierten
Punkten verbunden sind, zur Speicherung von Häufigkeitsinformationen, die über Erlernen aktualisiert
werden, oder von Fehlerkorrekturinformationen dient, die mit verschiedenen
Erfassungseinrichtungen verbunden sind. Die zentrale Steuereinheit 4 enthält auch
einen Bildspeicher zur Speicherung von auf der Anzeige anzuzeigenden
Bilddaten, eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Lesen von Bilddaten
aus dem Bildspeicher entsprechend einem Anzeigeausgabesteuersignal,
das von der CPU zugeführt
wird, Durchführung
einer Bildverarbeitung bei den Bilddaten, und Ausgabe der resultierenden
Bilddaten zur Anzeige. Ferner enthält die zentrale Steuereinheit 4 auch
einen Audioprozessor zur Erzeugung synthetisierter Sprach-/Tondaten
aus Sprachdaten, Phrasendaten, Satzdaten und/oder aus der Informationsspeichereinrichtung 3 gelesenen
Tondaten, Umwandeln der synthetisierten Sprach-/Tondaten in ein
analoges Signal und Zuführen
des resultierenden analogen Signals zu einem Lautsprecher entsprechend
einem von der CPU zugeführten
Sprache-/Tonausgabesteuersignal.
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Die hier bei der Navigation verwendeten
Programme und Daten können
von außen über die
Informationssende-/ Empfangseinheit 5 gelesen werden. Werden
die bei der Navigation verwendeten Programme und Daten von außen über die
Informationssende-/Empfangseinheit 5 gelesen, kann ein
Speicherträger
wie eine DVD an Stelle der CD-ROM als Informationsspeichereinrichtung 3 verwendet
werden, so dass die darauf gespeicherten Programme und Daten auf
die jüngsten
Versionen aktualisiert werden können.
Die Informationsspeichereinrichtung kann weggelassen werden, und
die Programme und die Daten können
direkt im Flashspeicher oder RAM in der zentralen Steuereinheit 4 gespeichert
werden.
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Nachstehend wird der Betrieb des
Navigationssystems beschrieben. 2 zeigt
eine Darstellung des allgemeinen Ablaufs der durch das Navigationssystem
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführten
Verarbeitung. Wird das Navigationsführungssystemprogramm bei dem
wie vorstehend beschrieben aufgebauten Navigationssystem durch die
CPU der zentralen Steuereinheit 4 gestartet, wird der aktuelle
Ort durch die aktuelle Orterfassungseinrichtung 2 erfasst
und eine Karte um den aktuellen Ort wird angezeigt (Schritt S1),
wie es in 2 gezeigt
ist. Danach wird ein Ziel beruhend auf einer Telefonnummer, Adresse,
einem Einrichtungsnamen oder einem registrierten Punkt eingestellt (Schritt
S2). Es wird nach einer Route vom aktuellen Ort zum Ziel gesucht
(Schritt S3). Ist die Route gefunden, wir die Route angezeigt, und
es wird wiederholt eine Navigationsführung bereitgestellt, während der aktuelle
Ort unter Verwendung der aktuellen Orterfassungseinrichtung 2 erfasst
wird, bis das Ziel erreicht ist (Schritt S4).
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Die 3A bis 3E sind Darstellungen eines Beispiels
einer Datenstruktur von Straßennavigationsführungsdaten.
Wie es in 3A gezeigt
ist, enthält
eine Straßennavigationsführungsdatendatei
die Anzahl n von Straßen,
die in der über
den vorstehend beschriebenen Suchvorgang bestimmten Route vorhanden
sind, und Daten, die für
jede dieser Straßen eine
Straßennummer,
eine Länge,
ein Straßenattribut,
die Adresse und Größe von Formdaten
und die Adresse und Größe von Navigationsführungsdaten angegeben,
die als bei der Bereitstellung einer Navigationsführung entlang
der über
den Suchvorgang bestimmten Route erforderliche Daten gespeichert sind.
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Wie es in 3B gezeigt ist, beinhalten die Formdaten
die Anzahl m von Knoten angebenden Daten, an denen jede Straße segmentiert
ist, und auch Koordinatendaten, die die Koordinaten jeweiliger Knoten
als Länge
und Breite angeben. Wie es in 3C gezeigt
ist, beinhalten die Navigationsführungsdaten
Daten, die einen Kreuzungs-(oder Verzweigungspunkt-)namen angeben,
Warndaten, Straßennamendaten,
die Adresse und Größe von Straßennamensprachdaten
und die Adresse und Größe von Zieldaten.
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Wie es in 3D gezeigt ist, enthalten die Zieldaten
Daten, die eine Zielstraßennummer
angeben, Zielnamendaten, die Adresse und die Größe von Zielnamensprachdaten,
Navigationszieldaten und Navigationsführungsdaten. Die in den Zieldaten enthaltenen
Navigationsrichtungsdaten geben eine Navigationsrichtung an, wie
es in 3E gezeigt ist, wobei
die Navigationsrichtungsdaten ungültig (es werden keine Navigationsrichtungsdaten
verwendet) oder unnötig
(es wird keine Navigationsführung
vorgesehen) sein können,
aber ansonsten geben sie an, ob geradeaus zu fahren ist, nach rechts
abzubiegen ist, eine Kurve nach rechts zu fahren ist, nach rechts umzukehren
ist, nach links abzubiegen ist, eine Kurve nach links zu fahren
ist, oder nach links umzukehren ist.
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Wird bei dem Navigationssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel
eine Navigation in Schritt S4 durchgeführt, wird nach einer Route
gesucht, die Straßen
vermeidet, die zum Befahren in der Praxis ungeeignet sind, wie Bergstraßen oder
kurvige Straßen. 4 zeigt eine Darstellung
eines bestimmten Beispiels eines vom Navigationssystem zum Suchen nach
einer Route gemäß dem Ausführungsbeispiel durchgeführten Vorgangs. 5 zeigt eine Darstellung
eines Beispiels eines Vorgangs zur Erfassung einer Kurve beruhend
auf einer Folge von Koordinaten. 6 zeigt
eine Darstellung eines Beispiels eines Vorgangs der Erfassung einer
Kurve beruhend auf der Anzahl von Koordinaten. 7 zeigt eine Darstellung eines Beispiels
einer ersten Route und eines Beispiels einer Route, die als Ergebnis
einer Suche mit einem Kurvenerfassungsvorgang ausgewählt wird.
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Bei dem durch das Navigationssystem
gemäß dem Ausführungsbeispiel
durchgeführten
Routensuchvorgang wird, wie in 4 gezeigt,
eine erste Route D1 unter Verwendung eines herkömmlichen Routensuchverfahrens
gesucht (Schritt S11), dann wird eine zum Befahren ungeeignete Straße aus der als
Ergebnis der Suche ausgewählten
Route D1 extrahiert (Schritt S12), und dann wird bestimmt, ob eine
ungeeignete Straße
extrahiert wurde (Schritt S13).
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Wird bestimmt, dass es keine ungeeignete Straße gibt
(das heißt,
die Antwort in Schritt S13 ist nein), wird die als Ergebnis der
Suche ausgewählte Route
D1 empfohlen (Schritt S18). Wird allerdings bestimmt, dass die Route
D1 eine ungeeignete Straße
enthält
(das heißt,
ist die Antwort in Schritt S13 ja), werden die Suchkosten für die ungeeignete
Straße erhöht (Schritt
S14), und es wird nach einer zweiten Route D2 unter Verwendung der
erhöhten
Suchkosten gesucht (Schritt S15).
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Danach wird bestimmt, ob die als
Ergebnis der Suche in Schritt S15 ausgewählte zweite Route D2 von der
ersten Route D1 verschieden ist (Schritt S16). Sind sie nicht voneinander
verschieden (das heißt,
die Anwort ist nein), das heißt,
wird lediglich eine Route bei der Suche gefunden, die die gleiche wie
die erste Route D1 ist, wird die über die Suche ausgewählte Route
D1 (D2) empfohlen (Schritt S18). Wird aber eine andere Route ausgewählt (das
heißt die
Antwort in Schritt S16 ist ja), werden die Längen der Routen D1 und D2 verglichen,
um zu bestimmten, ob die zweite Route D2 länger als die Länge der erste
Route D1 mal K ist (Schritt S17). Ist die Länge der zweiten Route D2 länger als
die Länge
der erste Route D1 mal K (dass heißt, die Antwort ist ja), wird die über die
Suche ausgewählte
Route D1 empfohlen (Schritt S18). Wird aber bestimmt, dass die Länge der
zweiten Route D2 kürzer
als die Länge
der ersten Route D1 mal K ist, wird die zweite Route D2 empfohlen
(Schritt S19).
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Wird eine ungeeignete Straße in Abhängigkeit
davon erfasst, ob die Straße
kurvig ist oder nicht, wird die Erfassung, wie in 5 gezeigt, zuerst durch die Erfassung
von Knotenpunktkoordinaten dreier aufeinanderfolgender Punkte anhand
von Formdaten (Schritt S21), Bestimmung des Kurvenradius R (Schritt
S22) und Bestimmung durchgeführt,
ob der Absolutwert davon, |r|, größer als ein Kurvenradius R ist,
der als Referenzwert verwendet wird (Schritt S23).
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Ist der Kurvenradius r größer als
der Referenzwert (das heißt,
die Antwort in Schritt S23 ist ja), wird weiter bestimmt, ob das
Bestimmungsergebnis das gleiche wie für einen vorausgehenden Satz
aus drei Knoten ist (Schritt S24). Wenn nicht, wird bestimmt, dass
eine neue Kurve erfasst ist, und die Anzahl der Kurven n wird erhöht (Schritt
S25). Wird aber bestimmt, dass der Kurvenradius r nicht größer als der
Referenzwert ist (das heißt,
die Antwort in Schritt S23 ist nein), oder ist der Kurvenradius
r größer als der
Referenzwert, und wird in Schritt S24 bestimmt, dass das Bestimmungsergebnis
das gleiche wie das für
einen vorausgehenden Satz aus drei Knoten ist (das heißt, die
Antwort in Schritt S24 ist ja), wird sofort bestimmt, ob die Bestimmung
bezüglich
des Kurvenradius für
alle Knoten abgeschlossen ist (Schritt S26).
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Wird bestimmt, dass die Bestimmung
bezüglich
des Kurvenradius für
alle Knoten abgeschlossen ist (das heißt, ist die Antwort in Schritt
S24 ja), wird bestimmt, ob die Anzahl n von Kurven größer als
ein Schwellenwert ist (Schritt S27). Ist die Anzahl n der Kurven
größer als
der Schwellenwert (das heißt,
ist die Antwort in Schritt S27 ja), wird bestimmt, dass eine kurvige
Straße
erfasst ist, das heißt,
es wird bestimmt, dass eine zum Befahren ungeeignete Straße erfasst
ist (Schritt S28). Ist die Anzahl n der Kurven aber nicht größer als
der Schwellenwert (das heißt, ist
die Anwort in Schritt S27 nein), wird bestimmt, dass keine Kurven
erfasst sind (Schritt S29).
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Die Erfassung einer zum Fahren ungeeigneten
Straße
kann auch durch die Erfassung einer Kurve nicht beruhend auf dem
Kurvenradius, sondern der Anzahl von Knotenpunkten durchgeführt werden. In
diesem Fall werden zuerst, wie in 6 gezeigt, die
Anzahl m von Knoten einer Verbindungsstraße und die Länge d der
Verbindungsstraße
erfasst (Schritte S31 und S32). Danach wird bestimmt, ob die Anzahl
(m/d) von Knoten pro Einheitslänge
größer als
ein Schwellenwert K ist (Schritt S33). Ist die Anzahl (m/d) von
Knoten pro Einheitslänge
größer als
der Schwellenwert K, wird bestimmt, dass die Straße eine
Kurve enthält,
dass heißt,
es wird bestimmt, dass die Straße
zum Befahren ungeeignet ist (Schritt S34). Ist aber die Anzahl (m/d)
von Knoten pro Einheitslänge
nicht größer als
der Schwellenwert K (das heißt,
ist die Anwort in Schritt S33 nein), wird bestimmt, dass die Straße keine
Kurven enthält (Schritt
S35). Der vorstehende Vorgang der Bestimmung, ob eine gegebene Straße eine
Kurve enthält, beruht
auf der Voraussetzung, dass das Vorhandensein einer Kurve in einer
Erhöhung
der Anzahl von Knoten pro Einheitslänge resultiert.
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Wird bei dem Vorgang der Suche nach
einer Route, wie vorstehend beschrieben, beim Kurvenerfassungsvorgang
bestimmt, dass eine zuerst über eine
Suche ausgewählte
erste Route D1 eine Kurve enthält,
werden die Suchkosten für
diese Straße
erhöht
und eine neue Suche durchgeführt.
Selbst wenn eine als Ergebnis der erneuten Suche ausgewählte zweite
Route D2 länger
als die erste Route D1 ist, wird die zweite Route D2 empfohlen,
wenn die Länge der zweiten
Route D2 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Ist die Länge der
Route D2 aber verglichen mit der Länge der ersten Route D1 zu
lang, wird die erste Route empfohlen. Wird das Ausmaß der Erhöhung der
Suchkosten geeignet gewählt, kann
die Routenbestimmung beruhend auf dem Vergleich bezüglich der
Routenlänge
weggelassen werden.
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Enthält eine erste Route, wie vorstehend
beschrieben, eine zum Befahren ungeeignete Straße, wird eine zum Befahren
geeignetere zweite Route an Stelle der ersten Route empfohlen, die
kürzer
ist, aber die zum Befahren ungeeignete Straße enthält.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend
beschriebenen bestimmten Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern es sind verschiedene Modifikationen möglich. Obwohl bei den vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispielen
beispielsweise die Erfassung von Kurven beruhend auf in Form von
Punktkoordinaten beschriebenen Koordinaten in Straßeninformationen
oder beruhend auf der Anzahl von Koordinaten durchgeführt wird,
können
die Straßeninformationen
Kurveninformationen enthalten, und die Erfassung von Kurven kann
beruhend auf den Kurveninformationen durchgeführt werden. Obwohl ferner bei
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eine Straße mit vielen
Kurven als zum Befahren ungeeignete Straße erfasst wird, kann eine
Straße
mit einer großen
Höhenänderung
als zum Befahren ungeeignete Straße erfasst werden. In diesem Fall
wird für
die erste Route die Höhenänderung
der Straße
(die Differenz zwischen der maximalen Höhe und der minimalen Höhe oder
die Summe der Höhenänderungen
pro Einheitslänge)
anhand von Höheninformationen
enthaltenden Knotenkoordinaten (x, y, z) berechnet. Ist die Höhenänderung
größer als ein
vorbestimmter Wert, werden die Suchkosten erhöht und es wird nach einer zweiten
Route D2 unter Verwendung der erhöhten Suchkosten gesucht. Die als
Ergebnis der Suche ausgewählte
zweite Route D2 wird als zum Fahren geeignete Route empfohlen. Fährt ein
Fahrzeug auf einer bestimmten Straße, kann bei der Erfassung
einer Kurve anhand von Kartendaten oder einer Ausgabe aus einem
Kreiselsensor der Ort der erfassten Kurve in einer Speichereinrichtung
gespeichert werden und die Suchkosten für diesen Ort können geändert werden,
wenn das nächste
Mal eine Routensuche durchgeführt
wird.
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Ein Navigationssystem sucht beruhend
auf in einer Speichereinrichtung gespeicherten Kartendaten nach
einer Route zu einem Ziel und stellt eine Navigationsführung zum
Ziel entlang der Route bereit. Beruhend auf der Berechnung von Suchkosten wird
nach einer ersten Route zum Ziel gesucht. Aus der ersten Route wird
eine Straße
mit einer Kurve oder einer Höhenänderung
erfasst, die größer als
ein vorbestimmter Wert ist. Die Suchkosten werden für die erfasste
Straße
mit der Kurve oder mit der Höhenänderung
geändert,
die größer als
der vorbestimmte Wert ist, und es wird nach einer zweiten Route
zum Ziel gesucht. Die als Ergebnis der Suche ausgewählte zweite
Route wird mit der ersten Route verglichen und die zweite Route
wird an Stelle der ersten Route mit der zum Fahren ungeeigneten
Straße empfohlen.