DE4035979C2

DE4035979C2 - Navigationssystem für Straßenfahrzeuge

Info

Publication number: DE4035979C2
Application number: DE19904035979
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Itoh; Hiroshi Tsuda; Kiyomichi Yamada; Katsuhiko Mizushima; Kouichi Ide
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1990-11-12
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: GB9024513D0; JPH03154200A; GB2238870B; JP2715597B2; GB2238870A; DE4035979A1; FR2655449A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Navigationssystem für Straßenfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Navigationssystem ist bereits aus der JP-A-62-93 617 bekannt. Diese bekannte Navigationssystem enthält:

- einen Speicher zur Speicherung von Straßenkartendaten,
- eine Einrichtung zur Voreinstellung einer Fahrtroute von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt,
- eine Navigationseinrichtung, bestehend aus einem Abstands- und Richtungssensor zur Ermittlung des momentanen Orts und der momentanen Fahrtrichtung des Fahrzeugs, die zur Führung des Fahrzeugs entlang der voreingestellten Fahrtroute unter Passieren einer Anzahl vorausgewählter Führungspunkte dient, und
- eine Anzeigeeinrichtung, durch die vor Erreichen des jeweils nächsten Führungspunkts im Eintrittsbereichs dieses Führungspunkts liegende Straßen, die mehrere Fahrspuren aufweisen, mit diesen Fahrspuren abgebildet werden, und zwar zusammen mit einem optischen Hinweissymbol auf eine zu wählende Fahrspur, das innerhalb dieser Fahrspur liegt.

Ein weiteres Navigationssystem für Straßenfahrzeuge ist aus der DE 36 09 287 A1 bekannt. Hier geht es um die Führung eines Kraftfahrzeuge zu einem Startschnittpunkt, von dem aus die weitere Navigation beginnt, wenn ein erster Startschnittpunkt verpaßt worden ist. Wird der erste Schnittpunkt verfehlt, so wird erneut geprüft, welcher Schnittpunkt der jetzt vorhandenen Fahrzeugposition am nächsten liegt. Dieser Schnittpunkt wird dann wiederum als erster Schnittpunkt verwendet, von dem ab eine Fahrzeugnavigation möglich ist. Von einer Darstellung von Straßen mit mehreren Fahrspuren bzw. Richtungsfahrbahnen ist hier keine Rede.

Nicht zuletzt ist aus der DE 36 10 251 A1 ein Navigationssystem für Straßenfahrzeuge bekannt, bei dem zur Führung des Fahrzeugs entlang einer voreingestellten Fahrtroute von einem Startpunkt zu einem Reiseziel eine Anzeigeeinheit zum Einsatz kommt. Auf dem Bildschirm dieser Anzeigeeinheit wird eine von einem ersten und auf der voreingestellten Fahrtroute liegenden Verzweigungs- bzw. Startschnittpunkt ausgehende Startstraße abgebildet, die praktisch das erste Teilstück der voreingestellten Fahrtroute, ausgehend vom ersten Verzweigungspunkt, bildet. Ferner wird die Eintrittsrichtung des Fahrzeugs in Richtung zum ersten Verzweigungspunkt auf dem Bildschirm abgebildet, wenn sich das Fahrzeug diesem ersten Verzweigungs- bzw. Startschnittpunkt nähert, dessen Koordination bekannt sind. Dem Fahrer wird somit das Einbiegen in die Startstraße am ersten bekannten Verzweigungs- bzw. Startschnittpunkt erleichtert, selbst wenn er sich diesem Startschnittpunkt in einer beliebigen Richtung, ausgehend vom Startpunkt des Fahrzeugs, nähert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Führung des Straßenfahrzeugs entlang der voreingestellten Fahrtroute insbesondere im Bereich der Führungspunkte noch weiter zu vereinfachen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Navigationssystem für Straßenfahrzeuge nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Anzeigeeinrichtung in einer ersten Betriebsart die Fahrspuren innerhalb des Führungspunkts von seinem Eintrittsbereich bis zu seinem Austrittsbereich darstellt und das Hinweissymbol durchgehend ebenfalls vom Eintrittsbereich bis zum Austrittsbereich abbildet.

Dem Fahrzeugführer wird somit der gesamte Straßenverlauf im Bereich des Führungspunkts unmittelbar vor Augen geführt, was zu einer wesentlichen Verbesserung seiner Orientierungsfähigkeit führt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1(a) und 1(b) jeweils Anzeigebeispiele von Navigationsinformation auf einem Anzeigeschirm in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik,

Fig. 2 ein Schaltungsblockdiagramm eines Navigationssystem in Übereinstimmung mit einem ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3(a) bis 3(d) Beispiele der Struktur von Straßenkartendaten, die in einer Straßenkarten-Speichereinheit gespeichert sind,

Fig. 4 ein Anzeigebeispiel einer Navigationsinformation in Übereinstimmung mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 ein anderes Anzeigebeispiel einer Navigationsinformation in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 eine noch weitere Navigationsinformation in Übereinstimmung mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 ein Anzeigebeispiel eines Index zur Auswahl eines Fahrzeugstartpunkts und eines Reiseziels,

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Prozesses zwecks Erhalt eines Anfangs-Führungspunkts, eines End-Führungspunkts und einer zurückzulegenden Fahrtroute des Fahrzeugs,

Fig. 9 ein Diagramm, das die Ermittlung des Anfangs-Führungspunkts erläutert,

Fig. 10 ein Diagramm, das die Ermittlung des End-Führungspunkts erläutert,

Fig. 11 ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Ermittlung einer Fahrtroute, entlang der das Fahrzeug fahren soll,

Fig. 12 ein Diagramm, das erläutert, wie die kürzeste Fahrtroute ermittelt wird,

Fig. 13 ein Anzeigebeispiel zur Navigation des Fahrzeugs von Startpunkt zum Anfangs-Führungspunkt,

Fig. 14 ein Flußdiagramm einer Hauptroutine zur Navigation des Fahrzeugs vom Anfangs-Führungspunkt zum End-Führungspunkt,

Fig. 15 ein Flußdiagramm einer Unterbrechungsroutine zur Ermittlung einer Koordinatenposition des Fahrzeugs und eines Abstands zwischen der Position des Fahrzeugs und einem nächsten Führungspunkt,

Fig. 16 ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Ausführung eines Führungspunkt-Navigationsprozesses und eines Freie-Fahrt-Navigationsprozesses,

Fig. 17 ein Flußdiagramm einer Unterbrechungsroutine zur Ermittlung einer Annäherungs-Prüfzone, einer Fehler- Prüfzone und einer Reset- bzw. Rücksetzrichtung für einen nächsten Führungspunkt,

Fig. 18 ein Diagramm zur Erläuterung einer Annäherungs- Prüfzone, einer Fehler-Prüfzone und einer Reset- bzw. Rücksetzrichtung,

Fig. 19 ein Flußdiagramm einer Unterbrechungsroutine, mit deren Hilfe sich unter Verwendung der Annäherungs- Prüfzone und der Fehler-Prüfzone detektieren läßt, ob sich das Fahrzeug von der voreingestellten Fahrtroute entfert hat,

Fig. 20 ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Ausführung des Führungspunkt-Navigationsprozesses,

Fig. 21 ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Ausführung des Führungspunkt-Navigationsprozesses für den Fall, daß ein nächster Führungspunkt ein Schnittpunkt oder ein Verzweigungspunkt ist, und zwar gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 22 ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Ausführung des Führungspunkt-Navigationsprozesses für den Fall, daß ein nächster Führungspunkt ein Richtungsfahrbahn- Änderungspunkt (Fahrspurwechselpunkt) ist, und zwar in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 23 ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Ausführung des Freie-Fahrt-Navigationsprozesses in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 24 ein Anzeigebeispiel einer Navigationsinformation in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 25 ein anderes Anzeigebeispiel einer Navigationsinformation in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 26 ein weiteres Anzeigebeispiel einer Navigationsinformation in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 27 ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Ausführung des Führungspunkt-Navigationsprozesses in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 28 ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Ausführung des Freie-Fahrt-Navigationsprozesses in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 29 und 30 Anzeigebeispiele einer Navigationsinformation in Übereinstimmung mit dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ein erstes, ein zweites und ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Navigationssystems nach der Erfindung für ein Kraftfahrzeug werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 30 näher beschrieben.

Die Fig. 2 zeigt ein Schaltungsblockdiagramm eines Navigationssystems, das in Übereinstimmung mit dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird. Gemäß Fig. 2 enthält das Navigationssystem einen Abstandssensor 10, der pro vom Fahrzeug zurückgelegtem Einheitsabstand ein Pulssignal ausgibt. Ferner enthält das Navigationssystem einen Richtungssensor 12, beispielsweise einen geomagnetischen Richtungssensor, der ein die Fahrtrichtung des Fahrzeugs angebendes Signal ausgibt, und zwar in Abhängigkeit des geomagnetischen Felds, von dem das Fahrzeug umgeben ist.

Das System enthält ferner eine Prozessoreinheit 14, beispielsweise einen Mikroprozessor, wobei die Prozessoreinheit 14 ihrerseits eine Rechenstation 16 und einen Prozessordaten- Speicherabschnitt 18 aufweist. Die Ausgänge vom Abstandssensor 10 und vom Richtungssensor 12 werden zur Rechenstation 16 (arithmetischer Abschnitt) übertragen, um sequentiell die momentane Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Der Prozessordaten-Speicherabschnitt 18 speichert Daten einer voreingestellten Fahrzeugreiseroute sowie weiterhin bekannte Führungspunkte entlang der Reiseroute, einen Startpunkt und ein Reiseziel, usw. Die Eingangsseite der Rechenstation 16, die die Daten von den Sensoren 10 und 12 empfängt, ist ferner mit einem Tastenfeld 20 verbunden, um von dort Daten zu empfangen. Bei diesen Daten handelt es sich um den Startpunkt und das Reiseziel, auf dessen Grundlage die Prozessoreinheit 14 die kürzeste vom Fahrzeug zurückzulegende Reiseroute ermittelt. Dies wird später genauer beschrieben.

Die Eingangsseite des arithmetischen Abschnitts 16 ist ferner mit einem Startschalter 22 und mit einer Straßenkartendaten- Speichereinheit 24 verbunden. Der Startschalter 22 wird manuell betätigt, wenn das Fahrzeug einen Anfangs-Führungspunkt erreicht, was ebenfalls später genauer erläutert wird. Die Straßenkartendaten-Speichereinheit 24 speichert ein großes Volumen an Straßenkartendaten, so daß für diese Speichereinheit vorzugsweise ein externer Speicher mit großer Speicherkapazität zum Einsatz kommt. Eine Ausgangsseite der Rechenstation 16 ist mit einer Anzeigesteuereinheit 26 zur Steuerung einer Anzeige auf einem Anzeigeschirm einer Anzeigeeinheit 28 verbunden, wobei die Anzeigeeinheit 28 z. B. eine Kathodenstrahlröhre sein kann.

Die Anzeigeeinheit 28 zeigt eine Navigationsinformation an, beispielsweise eine Richtung und eine Fahrspur bzw. Richtungsfahrspur, oder eine Richtungsfahrspur, auf der das Fahrzeug bei einem nächsten Führungspunkt fahren muß, wenn das Fahrzeug in einen gegebenen Abstandsbereich vom nächsten Führungspunkt hineinfährt oder sich diesem nähert. Der Führungspunkt enthält einen Schnittpunkt bzw. Kreuzungspunkt, einen Verzweigungspunkt und einen Fahrspur-Änderungspunkt auf der voreingestellten Route. Die Anzeigeeinheit 28 kann sich in der Nähe des Fahrersitzes befinden, jedoch wird eine Direktanzeige auf einer Windschutzscheibe bevorzugt, beispielsweise eine sogenannte Head-up-Anzeige (HUD).

Die Fig. 3(a) bis 3(d) zeigen ein Beispiel der Struktur der Straßenkartendaten, die in der Straßenkartendaten-Speichereinheit 24 in Fig. 2 gespeichert sind. Gemäß Fig. 3(a) enthält ein Speicherbereich einer Straßenkartendaten-Speichereinheit 24 eine große Anzahl von Speicherblöcken, von denen ein jeder einen großen Kartenbereich repräsentiert. Jeder Speicherblock 30 in Fig. 3(a) ist einer der Speicherblöcke, der den obengenannten großen Kartenbereich darstellt. Wie die Fig. 3(a) und 3(b) erkennen lassen, ist der Speicherblock 30 in eine Mehrzahl von Speicherblöcken unterteilt, beispielsweise in neun Speicherblöcke 30-1 bis 30-9, wobei jeder dieser kleineren Speicherblöcke einen kleineren Kartenbereich repräsentiert und weiterhin in eine Mehrzahl von Führungspunktbereichen 1, 2, 3, 4, 5, . . ., 15, 16, . . . unterteilt ist, wie die Fig. 3(c) zeigt. Jeder der Führungspunktbereiche enthält Daten betreffend einen Führungspunkt, der durch einen Identifikationscode des entsprechenden Führungspunktbereichs identifiziert wird (der Code wird nachfolgend als "Führungspunktcode" bezeichnet), wobei weiterhin jeder Führungspunktbereich auch benachbarte Führungspunkte um denjenigen Führungspunkt herum enthält, der durch den Führungspunktcode identifiziert worden ist.

Gemäß Fig. 3(d) enthält jeder Führungspunktbereich einen ersten bis sechsten Speicherabschnitt 31 bis 36. Der erste Speicherabschnitt 31 speichert Daten, die den Führungspunkt betreffen, der durch den Führungspunktcode identifiziert worden ist, sowie ferner einen Typ des Führungspunkts, X- und Y- Koordinaten des Führungspunkts und einen Namen des Führungspunkts.

Der Typ des Führungspunkts enthält einen ersten Typ, wenn der Führungspunkt ein Kreuzungspunkt oder ein Verzweigungspunkt zwischen allgemeinen Straßen ist, wobei dieser Typ mit "0" gekennzeichnet ist, einen zweiten Typ, wenn der Führungspunkt ein Kreuzungspunkt zwischen einem Expreß-Highway und einer einlaufenden Straße ist, wobei dem zweiten Typ eine "1" zugeordnet ist, einen dritten Typ, wenn der Führungspunkt ein Kreuzungspunkt zwischen einem Expreß-Highway und einer auslaufenden Straße ist, wobei dem dritten Typ eine "2" zugeordnet ist, einen vierten Typ, wenn der Führungspunkt ein Kreuzungspunkt oder ein Verzweigungspunkt auf einem Expreß- Highway ist, wobei dem vierten Typ eine "3" zugeordnet ist, und einen fünften Typ, wenn der Führungspunkt ein Richtungsfahrbahn- Änderungspunkt ist, wobei dem fünften Typ eine "4" zugeordnet ist.

Der zweite Speicherabschnitt 32 ist in eine Mehrzahl von Speicherabschnitten unterteilt, die jeweils Daten für einen benachbarten Führungspunkt speichern, der in der Nachbarschaft des Führungspunkts positioniert ist, welcher im ersten Abschnitt 31 gespeichert ist. Jeder benachbarte Führungspunkt läßt sich durch einen Identifikationscode des entsprechenden Speicherabschnitts identifizieren (dieser Code wird nachfolgend als "benachbarter Führungspunktcode" bezeichnet). Jeder Speicherabschnitt enthält einen Führungspunktcode des benachbarten Führungspunkts, einen Code einer Straßenverbindung zwischen dem im ersten Abschnitt 31 gespeicherten Führungspunkt und dem benachbarten Führungspunkt, eine Ausdehnungsrichtung der Verbindungsstraße am Führungspunkt, der im ersten Abschnitt 31 gespeichert ist, und einen Abstand zwischen dem Führungspunkt und dem benachbarten Führungspunkt.

Wie die obige Beschreibung erkennen läßt, ist jeder Führungspunkt auf der Straßenkarte im ersten Abschnitt 31 gemäß Fig. 3(d) gespeichert und weist seine eigenen benachbarten Führungspunkte auf, die anhand der gespeicherten Führungspunkte vorausgewählt sind. Dementsprechend läßt sich jeder Führungspunkt auf der Straßenkarte durch den Führungspunktcode oder den benachbarten Führungspunktcode identifizieren.

Der dritte Abschnitt 33 speichert Führungszeichendaten in Übereinstimmung mit jedem der benachbarten Führungspunkte. Die Führungszeichendaten sind in Form von Buchstabencodes gespeichert, wie durch das Bezugszeichen 52 in Fig. 4 dargestellt ist, und sind ähnlich einem aktuellen Führungszeichen auf der tatsächlichen Straße im Bereich des Schnittpunkts oder des Verzweigungspunkts. Wird beispielsweise der benachbarte Führungspunkt durch den benachbarten Führungspunktcode 32-2 in Fig. 3(d) identifiziert, und ist ein Führungszeichen am Führungspunkt im ersten Abschnitt 31 für diese Richtung "AAA, BBB", so ist der Ausdruck "AAA, BBB" im entsprechenden Speicherabschnitt 33-2 im dritten Abschnitt 3 als Buchstabencode gespeichert.

Der vierte Abschnitt 34 speichert Daten über eine Konfiguration des Führungspunkts, der im ersten Abschnitt 31 gespeichert ist, über eine Reiserichtung, die am Führungspunkt auszuwählen ist, sowie über eine Richtungsfahrbahn, die ebenfalls am Führungspunkt auszuwählen ist. Genauer gesagt, speichert der vierte Abschnitt 34 die obengenannten Daten in Übereinstimmung mit jedem der benachbarten Führungspunkte. Die Daten für jeden benachbarten Führungspunkt enthalten eine Zusammenfassung bzw. eine vereinfachte Darstellung des Führungspunkts, eine Reiserichtung, die am Führungspunkt auszuwählen ist, um zum entsprechenden benachbarten Führungspunkt zu gelangen, und eine Richtungsfahrbahn, die am Führungspunkt auszuwählen ist, damit man zum benachbarten Führungspunkt geführt wird. Dementsprechend werden die Reiserichtung und die Richtungsfahrbahn, die am Führungspunkt auszuwählen sind, auf dem Anzeigeschirm dargestellt, und zwar zusammen mit einem groben Aufbau des Führungspunkts, wie die Fig. 4 zeigt.

Es ist wünschenswert, daß die obengenannten Daten für jeden benachbarten Führungspunkt den groben Aufbau des Führungspunkts, die Reiserichtung und die Richtungsfahrbahn, die auszuwählen sind, enthalten (nachfolgend als "CDL" bezeichnet), und zwar für den Fall, daß der Führungspunkt ein Schnittpunkt (intersection) oder ein Verzweigungspunkt (branch point) ist. "CDL" bedeutet Abstract Configuration des Führungspunkts, Travel Direction und Lane, also auszuwählende Reiserichtung und Richtungsfahrbahn. Die Daten enthalten dagegen nur den groben Aufbau (Abstract Configuration) des Führungspunkts und die Richtungsfahrbahn (Lane), die auszuwählen ist, und zwar für den Fall, daß der Führungspunkt ein Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist. In diesem Fall werden die Daten mit "CL" bezeichnet.

Die Fig. 4 zeigt ein Anzeigebeispiel für einen Wechsel auf einem Expreß-Highway. Der Name des Führungspunkts 50 wird auf dem Anzeigeschirm der Anzeigeeinheit 28 abgebildet, und zwar oben rechts. Ferner wird das Führungszeichen 52 unten rechts abgebildet. Die CDL-Information 54 erscheint links. Aufgrund der CDL-Information 54 kann der Fahrzeugführer zunächst leicht erkennen, daß dieser Führungspunkt eine Y-förmige Form aufweist und daß die zu wählende Reiserichtung die linke Richtung ist. Darüber hinaus wird ihm gesagt, daß er eine von zwei Richtungsfahrbahnen wählen kann, um nach links abzubiegen, wie durch die schraffierten Linien dargestellt ist.

Die Fig. 5 zeigt ein Anzeigebeispiel für einen Richtungsfahrbahn- Änderungspunkt (Fahrspurwechselpunkt), wobei die CL-Information 54 links auf dem Anzeigeschirm dargestellt wird. Die CL-Information 54 zeigt, daß der Führungspunkt ein Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist und daß die linke Richtungsfahrbahn ausgewählt werden sollte, um zum nächsten Führungspunkt zu gelangen, wie durch die schraffierten Linien angedeutet ist. Die CL-Information 54 gibt ferner an, daß die Änderung der Richtungsfahrbahn vor der Linie Z_L abgeschlossen sein sollte.

Der fünfte Abschnitt 35 speichert Daten betreffend den groben Aufbau der Straße mit wählbaren Richtungsfahrbahnen oder Richtungsfahrbahnen zwischen dem Führungspunkt und dem benachbarten Führungspunkt, und zwar in Übereinstimmung mit jedem benachbarten Führungspunkt. Die im fünften Abschnitt 35 gespeicherten Daten werden auf dem Anzeigeschirm abgebildet, wenn der Abstand zu einem nächsten Führungspunkt, also zu einem benachbarten Führungspunkt, lang ist, wie die Fig. 6 zeigt. Die im fünften Abschnitt 35 gespeicherten Daten werden nachfolgend als "Freie-Fahrt-Information" bezeichnet. In Fig. 6 wird die Freie-Fahrt-Information 56 auf der linken Hälfte des Anzeigeschirms abgebildet.

Der sechste Abschnitt 36 enthält Daten, bezogen auf weiter vereinfachte, zusammenfassende Information (nachfolgend als "FS-Information" bezeichnet), und zwar für jede CDL- oder CL-Information, die im vierten Abschnitt 34 gespeichert ist. In Fig. 6 wird diese FS-Information 58 oben auf dem Anzeigeschirm abgebildet, und zwar zusammen mit der Freie- Fahrt-Information 56.

Der Speicherbereich der Straßenkarten-Speichereinheit 24 enthält weiterhin einen Index der großen Kartenbereiche, von denen einer durch das Bezugszeichen 30 in Fig. 3(a) bezeichnet ist. Zum Index bzw. großen Kartenbereich gehören die entsprechenden kleinen Kartenbereiche.

Nachfolgend wird der Betrieb des Navigationssystems in Übereinstimmung mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.

Wird das System mit Energie versorgt, so geht es in einen Stand-by-Zustand über, um den Eingang von Daten zu erwarten. Der Eingang der Daten erfolgt manuell mit Hilfe des Tastenfelds 20, um den Startpunkt des Fahrzeugs und ein Reiseziel zu bestimmen. Das System erlaubt die Eingabe des Startpunkts und des Reiseziels in zwei verschiedenen Betriebsarten. In der einen Betriebsart werden der Startpunkt und das Reiseziel durch jeweilige Eingabe der präzisen Koordinatenpositionen bestimmt, während in der anderen Betriebsart der Startpunkt und das Reiseziel über Einheitsbereiche eingegeben werden, zu denen der Startpunkt und das Reiseziel gehören. Werden die Einheitsbereich zur Eingabe der Daten verwendet, so werden der Index des großen Kartenbereichs und die entsprechenden kleinen Kartenbereiche, wie oben beschrieben, auf dem Anzeigeschirm dargestellt, was der Fig. 7 zu entnehmen ist. Der Index enthält Namen und Codes der großen Kartenbereiche und Namen und Codes der kleinen Kartenbereiche, die jeweils einem Einheitsbereich zugehören. Die Eingabe der Daten erfolgt durch Eingabe der Codes der Einheitsbereiche für den Startpunkt und das Reiseziel unter Verwendung des Tastenfelds 20.

Erkennt das System die Eingabe der obengenannten Daten, so werden ein Anfangs-Führungspunkt, ein End-Führungspunkt und eine durch das Fahrzeug zurückzulegende Fahrtroute automatisch ermittelt, und zwar über einen Prozeß, der durch ein Flußdiagramm gemäß Fig. 8 charakterisiert ist.

In einem ersten Schritt 100 wird der Anfangs-Führungspunkt bestimmt. Die Fig. 9 dient zur Erläuterung der Bestimmung des Anfangs-Führungspunkts. In Fig. 9 bezeichnet die Koordinatenposition Zs (Xs, Ys) den Startpunkt des Fahrzeugs. Die Koordinatenposition Zs läßt sich entweder durch manuelle Eingabe der Koordinatenposition in der obengenannten Präzisions- Betriebsart eingeben oder durch die zweite Betriebsart, bei der der Einheitsbereich eingegeben wird. Die Koordinatenposition liegt dann im Zentrum des Einheitsbereichs. Ganz allgemein wird ein gespeicherter Führungspunkt Za, der am nächsten am Startpunkt Zs liegt, als Anfangs-Führungspunkt ausgewählt, und zwar unter den gespeicherten Führungspunkten Za, Zb, Zc und Zd, die um den Startpunkt Zs herum angeordnet sind.

Bevorzugt wird jedoch ein Anfangs-Führungspunkt ausgewählt, der von einem Startpunkt um mehr als ein vorbestimmter Abstand entfernt liegt, insbesondere dann, wenn der Startpunkt durch Eingabe des Einheitsbereichs bestimmt worden ist. Der Grund ist darin zu sehen, daß bei Eingabe des Startpunkts über die Eingabe des Einheitsbereichs die Navigation zum Anfangs-Führungspunkt vom Startpunkt Zs ungenau oder falsch sein kann, und zwar für die Fälle, bei denen der Anfangs-Führungspunkt sehr nahe am Startpunkt Zs liegt und wenn die Navigation zwischen diesen Punkten durch die weiter unten beschriebene Pfeil- bzw. Richtungsangabe auf dem Bildschirm erfolgt.

In diesem Fall wird der Anfangs-Führungspunkt zwischen den Führungspunkten Za, Zb, Zc und Zd ausgewählt, die am dichtesten zum Startpunkt Zs liegen und die zu den Führungspunkten gehören, für die folgende Gleichungen (1) und (2) gelten:

Y (Y_D - Ys) < X (X_D - Xs) (1)

(X - Xs)² + (Y - Ys)² 3000² (2)

Hierin sind X_D und Y_D jeweils X- und Y-Koordinaten einer Koordinatenposition Z_D des eingegebenen Reiseziels, während ein Wert 3000 für den Fall eines Einheitsbereichs von 1 km² verwendet wird. Dieser Wert kann auf einen anderen Wert eingestellt werden, und zwar in Abhängigkeit der Größe des Einheitsbereichs.

Dementsprechend wird gemäß Fig. 9 derjenige Führungspunkt als Anfangs-Führungspunkt ausgewählt, der im schraffierten Bereich und am dichtesten zum Startpunkt Zs liegt. Dagegen wird derjenige Führungspunkt, der sich innerhalb desjenigen Bereichs befindet, welcher einen vorbestimmten Radius vom Startpunkt Zs aufweist, von der Auswahl als Anfangs-Startpunkt ausgeschlossen.

Anschließend wird in einem Schritt 102 der End-Führungspunkt bestimmt. Fig. 10 dient zur Erläuterung der Bestimmung des End-Führungspunkts. Gemäß Fig. 10 wird der End-Führungspunkt aus gespeicherten Führungspunkten Zl, Zm, Zn und Zo ausgewählt, die am dichtesten zum Reiseziel Z_D (X_D, Y_D) positioniert sind. Es wird also der Führungspunkt Zm als End-Führungspunkt ausgewählt.

In der Praxis wird der gespeicherte Führungspunkt, der einen Wert D wenigstens in der nachfolgenden Gleichung (3) liefert, als End-Führungspunkt ausgewählt:

D² = (X - X_D)² + (Y - Y_D)² (3)

Es sei darauf hingewiesen, daß ein gespeicherter Führungspunkt, der ein Schnittpunkt zwischen dem Expreß-Highway und der auslaufenden Straße ist, der ein Schnittpunkt oder ein Verzweigungspunkt auf dem Expreß-Highway ist oder der ein Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist, von der Auswahl zum Anfangs-Führungspunkt ausgeschlossen ist, und daß ferner ein gespeicherter Führungspunkt, der ein Schnittpunkt zwischen dem Expreß-Highway und der einlaufenden Straße ist, der ein Schnittpunkt oder ein Verzweigungspunkt auf dem Expreß- Highway ist oder der ein Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist, von der Auswahl zum End-Führungspunkt ausgeschlossen ist. Der oben genannte Ausschluß erfolgt durch Prüfung des Typs des Führungspunkts, der im ersten Abschnitt 31 gespeichert ist, wie die Fig. 3(d) zeigt.

Das Programm geht dann zu Schritt 104, in welchem die kürzeste Route vom Startpunkt Zs zum Reiseziel Zd ausgewählt wird, entlang der das Fahrzeug fahren soll.

Die Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm einer Subroutine des Schritts 104, die durch die Prozessoreinheit 14 ausgeführt wird, um die kürzeste Route zu ermitteln.

In einem ersten Schritt 106 wird ein ursprünglich auf "0" befindlicher Wert K um "1" erhöht, und zwar jedesmal dann, wenn dieser Schritt ausgeführt wird. Anschließend werden in einem Schritt 108 alle benachbarten Führungspunkte des Anfangs- Führungspunkts aufgesucht, und zwar unter Verwendung eines Führungspunktcodes des Anfangs-Führungspunkts, wobei diese benachbarten Führungspunkte Führungspunkte erster Ordnung bilden. In einem weiteren Schritt 110 werden die Führungspunktcodes und benachbarten Führungspunktcodes der aufgesuchten benachbarten Führungspunkte ausgelesen. Dann wird in einem Schritt 112 der Abstand zwischen dem Anfangs-Führungspunkt und jedem benachbarten Führungspunkt aus dem zweiten Abschnitt 32 der Kartendaten gemäß Fig. 3(d) ausgelesen. In einem weiteren Schritt 118 wird geprüft, ob irgendein Führungspunktcode schon in einem Schritt 114 gespeichert worden ist oder nicht. Hierauf wird später näher eingegangen. Ist die Antwort in Schritt 118 NEIN, wurde also noch kein Führungspunktcode im Schritt 114 gespeichert, geht das Programm zu Schritt 114, in welchem der Führungspunktcode und der entsprechende ausgelesene Abstand als Paar für jeden Führungspunkt erster Ordnung gespeichert werden. In einem folgenden Schritt 116 wird geprüft, ob der End-Führungspunkt innerhalb der Führungspunkte erster Ordnung enthalten ist. Ist die Antwort in Schritt 116 NEIN, ist also in diesen Führungspunkten kein End-Führungspunkt enthalten, so springt das Programm zurück zu Schritt 106 und erhöht den Wert K um "1". Danach werden im Schritt 108 alle benachbarten Führungspunkte für jeden der Führungspunkte erster Ordnung aufgesucht, und zwar unter Verwendung des Führungspunktcodes eines jeden Führungspunkts erster Ordnung, um auf diese Weise Führungspunkte zweiter Ordnung zu erhalten. Die Führungspunktcodes und benachbarten Führungspunktcodes aller Führungspunkte zweiter Ordnung werden im Schritt 110 ausgelesen, so daß dann im Schritt 112 der Abstand zwischen jedem Führungspunkt zweiter Ordnung und dem Anfangs-Führungspunkt ermittelt werden kann. Ist die Antwort in Schritt 118 NEIN, so durchläuft das Programm die Schritte 114 und 116, wie oben beschrieben, und wiederholt die Schritte 106 bis 116, bis im Schritt 116 die Antwort JA erhalten wird.

Wird andererseits im Schritt 118 die Antwort JA erhalten, springt das Programm zu Schritt 120, in welchem der Abstand Ds, der im Schritt 114 gespeichert und mit dem Führungspunktcode gepaart worden ist, mit dem Abstand Dn verglichen wird, der neu im Schritt 112 ermittelt worden ist. Wurde z. B. ein Führungspunkt A im Schritt 114 als Führungspunkt erster Ordnung gespeichert, und zwar zusammen mit dem in Schritt 112 ausgelesenen Abstand, und wird bei einem erneuten Programmdurchlauf der Führungspunkt A wiederum aufgefunden und der Abstand in Schritt 112 ermittelt, so werden im Schritt 120 der im Schritt 114 gespeicherte Abstand und der im Schritt 112 neu ermittelte Abstand miteinander verglichen, um zu bestimmen, welcher Wert größer ist. Ist die Antwort in Schritt 120 JA, ist also der gespeicherte Abstand Ds nicht größer als der neu erhaltene Abstand Dn, so springt das Programm zu Schritt 122, in welchem der neu ermittelte Abstand Dn gelöscht wird, so daß der gespeicherte Abstand Ds gültig bleibt. Ist andererseits in Schritt 120 die Antwort NEIN, so wird der Abstand Dn mit dem entsprechenden Führungspunktcode als Paar gespeichert, während der vorher gespeicherte Abstand Ds gelöscht wird.

Durch Wiederholung des oben beschriebenen Prozesses werden alle Führungspunkte, die zum Anfangs-Führungspunkt führen, der Reihe nach aufgesucht.

Da der obige Schritt 120 so arbeitet, daß ein längerer Abstand für einen duplizierten Führungspunkt gelöscht wird, wie oben beschrieben, wird jeder im Schritt 114 gespeicherte Führungspunkt mit dem kürzesten Abstand vom Anfangs-Führungspunkt gepaart.

Ist die Antwort in Schritt 116 JA, wurde also in den gespeicherten Führungspunkten der End-Führungspunkt gefunden, so springt das Programm zu Schritt 124, in welchem der Führungspunktcode des End-Führungspunkts gesetzt wird, und zwar gepaart mit dem Abstand zwischen dem Anfangs-Führungspunkt und dem End-Führungspunkt. Sodann wird in einem Schritt 125 geprüft, ob alle möglichen Führungspunkte aufgesucht worden sind, z. B. dadurch, ob alle benachbarten Führungspunkte des End-Führungspunkts im Schritt 114 gespeichert worden sind. Ist die Antwort in Schritt 125 NEIN, so springt das Programm zurück zu Schritt 106 und erhöht den Wert K um "1", um anschließend Führungspunkte höherer Ordnung bzw. Rangordnung aufzusuchen, bis alle benachbarten Führungspunkte des End-Führungspunkts im Schritt 114 gespeichert worden sind. Ist andererseits die Antwort in Schritt 125 JA, so springt das Programm zum Schritt 126 und arbeitet diesen und die nachfolgenden Schritte bis Schritt 130 ab. Hier werden die Führungspunkte, die zur kürzesten Reiseroute zwischen dem Anfangs- Führungspunkt und dem End-Führungspunkt führen, also zwischen dem Startpunkt Zs und dem Reiseziel Zd, ausgewählt und gesetzt. Die Fig. 12 dient zur Erläuterung dieses Prozesses. Sind gemäß Fig. 12 alle zum End-Führungspunkt CP_K benachbarten Führungspunkte CP_I, CP_J und CP_K-1 im Schritt 126 infolge der Durchsuchung der Kartendaten gemäß Fig. 3(d) ausgelesen worden, und zwar unter Verwendung des Führungspunktcodes des End-Führungspunkts CP_K, so wählt Schritt 128 einen der benachbarten Führungspunkte CP_K-1 aus, welcher zum kürzesten Abstand zwischen dem End-Führungspunkt CP_K und dem Anfangs-Führungspunkt CP₀ führt, und setzt den gespeicherten Führungspunktcode von CP_K-1, und zwar gepaart mit dem gespeicherten Abstand. Anschließend wird im Schritt 130 geprüft, ob CP_K-1 einer der benachbarten Führungspunkte zum Anfangs- Führungspunkte CP₀ ist. Ist die Antwort im Schritt 130 JA, so endet das Programm nach Fig. 11. Ist dagegen die Antwort im Schritt 130 NEIN, so springt das Programm zurück zu Schritt 126, in welchem alle benachbarten Führungspunkte von CP_K-1 durch entsprechendes Aufsuchen der Kartendaten unter Verwendung des Führungspunktcodes von CP_K-1 ausgelesen werden. Sodann wählt Schritt 128 einen Führungspunkt CP₄ der benachbarten Führungspunkte aus, welcher unter kürzestem Abstand zum Führungspunkt CP₀ liegt und setzt den gespeicherten Führungspunktcode von CP₄, gepaart mit dem gespeicherten Abstand. Sodann wird in Schritt 130 geprüft, ob CP₄ einer der benachbarten Führungspunkte von CP₀ ist. Die Schritte 126 bis 130 werden also wiederholt, um der Reihe nach die Führungspunkte CP₃, CP₂ und CP₁ auszuwählen, bis die Antwort in Schritt 130 JA ist, also bis der benachbarte Führungspunkt CP₁ ausgewählt und gesetzt worden ist, und zwar im Schritt 128.

Sobald die Antwort in Schritt 130 JA ist, endet die Subroutine nach Fig. 11, so daß das Hauptprogramm von Fig. 8 ebenfalls endet.

Wie beschrieben, lassen sich mit Hilfe der Programmroutinen nach den Fig. 8 und 11 der Anfangs-Führungspunkt, der End- Führungspunkt und die kürzeste Fahrtroute mit den darauf liegenden Führungspunkten automatisch auffinden und setzen.

Nachdem die kürzeste Fahrtroute gesetzt worden ist, wird eine Richtungsmarkierung 60, die z. B. in Fig. 13 gezeigt ist, auf dem Anzeigeschirm abgebildet, damit der Fahrer das Fahrzeug zum Anfangs-Startpunkt führen kann. Diese Richtungsmarkierung bzw. Richtungsanzeige wird auf dem Bildschirm auch dann abgebildet, wenn das Fahrzeug vom End-Führungspunkt zum Reiseziel fährt. Erreicht das Fahrzeug den Anfangs- Führungspunkt infolge der Führung mit Hilfe der Richtungsanzeige 60, so wird der Startschalter 22 von Hand betätigt und eingeschaltet, um die Navigation des Fahrzeugs vom Anfangs-Führungspunkt zum End-Führungspunkt zu starten.

Die Fig. 14 zeigt ein Flußdiagramm einer Hauptroutine für die Navigation des Fahrzeugs.

In einem ersten Schritt 140 wird geprüft, ob ein Pulssignal, das den Einheitsabstand ΔD markiert, der vom Fahrzeug zurückgelegt worden ist, vom Abstandssensor 10 eingegeben worden ist. Ist die Antwort in Schritt 140 JA, so wird in Schritt 142 eine Unterbrechungsroutine abgearbeitet, die in Fig. 15 dargestellt ist.

Die Unterbrechungsroutine nach Fig. 15 wird pro Einheitsabstand ΔD ausgeführt, den das Fahrzeug zurückgelegt hat. In einem ersten Schritt 144 wird die Fahrtrichtung R des Fahrzeugs ausgelesen, und zwar von einem Ausgang des Richtungssensors 12. Danach werden in einem Schritt 146 ein Abstand ΔX und ein Abstand ΔY ermittelt, und zwar unter Verwendung der folgenden Gleichungen:

ΔX = ΔD × cos R

ΔY = ΔD × sind R

Hierin sind ΔX und ΔY die vom Fahrzeug entlang der X-Achse und der Y-Achse jeweils zurückgelegten Abstände in der X-Y- Koordinatenebene, und zwar per Einheitsabstand ΔD, den das Fahrzeug in Richtung R zurückgelegt hat.

Anschließend werden im Schritt 148 ΔX und ΔY jeweils zu den Abständen x und y hinzuaddiert, welche vom Fahrzeug zurückgelegt, akkumulierte Abstände entlang der X-Achse und der Y-Achse sind. Auf diese Weise werden akkumulierte Abstände X und Y erhalten, die die momentane Koordinatenposition Z (X, Y) des Fahrzeugs definieren.

In einem nachfolgenden Schritt 150 wird ein Abstand D_CP zwischen einer momentanen Position des Fahrzeugs und einem nächsten Führungspunkt erneuert, und zwar durch Subtraktion des Einheitsabstands ΔD jedesmal dann, wenn diese Unterbrechungsroutine ausgeführt worden ist, um auf diese Weise sequentiell den Abstand D_CP zwischen dem Fahrzeug und dem nächsten Führungspunkt anzeigen bzw. überwachen zu können. Der Abstand D_CP wird anfangs auf einen Abstand L₁ in einem Schritt 166 in Fig. 17 gesetzt, was später genauer beschrieben wird.

Ist andererseits die Antwort in Schritt 140 NEIN, ist also keine Unterbrechung erforderlich, so wird in einem Schritt 152 der Navigationsprozeß durchgeführt, der später im einzelnen beschrieben wird.

Die Fig. 17 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterbrechungsroutine, die dann gestartet wird, wenn eine positive Antwort in einem Schritt 194 in Fig. 19 erhalten wird, was ebenfalls später erläutert wird.

Es sei angenommen, daß das Fahrzeug entlang einer voreingestellten Fahrtroute fährt und sich an einer Position hinter einem Führungspunkt T_P0 befindet, daß ein Führungspunkt T_P1 als nächstes dem Führungspunkt T_P0 in Fahrtrichtung des Fahrzeugs entlang der voreingestellten Fahrtroutine folgt und daß ein Führungspunkt T_P2 als nächstes hinter dem Führungspunkt T_P1 bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entlang der voreingestellten Fahrtroute zu liegen kommt. In der Beschreibung wird im folgenden die gleiche Positionsbeziehung zwischen den Führungspunkten T_P0, T_P1 und T_P2 beibehalten.

Wird eine positive Antwort in Schritt 194 von Fig. 19 erhalten, was bedeutet, daß das Fahrzeug den Führungspunkt T_P0 erreicht hat oder ihn passiert, so werden die Führungspunktcodes von T_P0, T_P1 und T_P2 aus dem Datenspeicherabschnitt 18 ausgelesen, der die voreingestellte Fahrtroute mit den darauf liegenden, ausgewählten Führungspunkten speichert. Die Führungspunktcodes werden dann in einem ersten Schritt 160 gesetzt. Anschließend werden Koordinatenpositionen Z₀, Z₁ und Z₂ von T_P0, T_P1 und T_P2 jeweils aus dem ersten Abschnitt 31 der Kartendaten gemäß Fig. 3(d) ausgelesen und in einem Schritt 162 gesetzt. Sodann werden in einem Schritt 164 ein Abstand L₁ zwischen T_P0 und T_P1 sowie ein Abstand L₂ zwischen T_P1 und T_P2 anhand des zweiten Abschnitts 32 der Kartendaten gemäß Fig. 3(d) ausgelesen und gesetzt. Schließlich wird in einem Schritt 166 die im Schritt 148 in Fig. 15 erhaltene momentane Koordinatenposition Z auf Z₀ von T_P0 gesetzt, während gleichzeitig der im Schritt 150 von Fig. 15 erhaltene Abstand D_CP auf den Abstand L₁ zwischen T_P0 und T_P1 gesetzt wird.

In einem weiteren Schritt 168 werden eine Eingangsrichtung R ein und eine Ausgangsrichtung R aus des Fahrzeugs durch den Führungspunkt T_P1 ermittelt, und zwar mit Hilfe der Daten, die die Straßenausdehnungsrichtung beschreiben und im zweiten Abschnitt 32 der Kartendaten gemäß Fig. 3(d) gespeichert sind. Die Ermittlung erfolgt ferner unter Verwendung der Führungspunktcodes von T_P0, T_P1 und T_P2, die im Schritt 160 gesetzt worden sind. Sodann werden in einem Schritt 170 eine Annäherungs-Prüfzone, eine Fehler-Prüfzone und eine Reset- bzw. Rücksetzrichtung gesetzt, was nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 18 näher beschrieben wird.

In Fig. 18 sei angenommen, daß das Fahrzeug den Führungspunkt T_P1 auf einer Geraden passiert, daß also die in Schritt 104 gemäß Fig. 8 voreingestellte Fahrtroute entlang einer Geraden durch T_P1 hindurchläuft, und daß das Fahrzeug am Führungspunkt T_P2 nach links abbiegt, daß also die voreingestellte Fahrtroute nach links weist oder sich ändert, so daß sich auch die Fahrzeugreiserichtung am Führungspunkt T_P2 ändert. Erreicht das Fahrzeug den Führungspunkt T_P0 oder passiert es diesen, so werden in Schritt 170 eine Annäherungs-Prüfzone 300 und eine Fehler- Prüfzone 304 gesetzt. Erreicht dagegen das Fahrzeug den Führungspunkt T_P1 oder passiert es diesen, so werden im Schritt 170 eine Annäherungsprüfzone 302, eine Fehlerprüfzone 306 und eine Reset- bzw. Rücksetzeinrichtung gesetzt.

Wenn das Fahrzeug den Führungspunkt T_P1 erreicht oder passiert, gibt der Schritt 194 in Fig. 19 eine positive Antwort aus, so daß die Unterbrechungsroutine gemäß Fig. 17 ausgeführt wird. Demzufolge werden im Schritt 160 der Führungspunkt T_P1 auf den Führungspunkt T_P0 gesetzt, der Führungspunkt T_P2 auf den Führungspunkt T_P1 gesetzt, während ein noch weiter vorn liegender Führungspunkt benachbart zum Führungspunkt T_P2 auf den Führungspunkt T_P2 gesetzt wird. In ähnlicher Weise wird in Schritt 162 Z₁ auf Z₀ gesetzt, während Z₂ auf Z₁ gesetzt wird. Auch wird dort eine Koordinatenposition für einen noch weiter vorn liegenden Führungspunkt auf Z₂ gesetzt.

Die Annäherungs-Prüfzone 300 stellt einen Kreis dar, der auf Z₁ von T_P1 zentriert ist und einen Radius von 0,15 L₁ aufweist. Ferner ist die Annäherungs-Prüfzone 302 ein Kreis, der auf Z₂ von T_P2 zentriert ist und einen Radius von 0,1 L₂ aufweist. Jeder der Radien besitzt eine untere Grenze von z. B. 500 m.

Die Fehler-Prüfzonen 304 oder 306 haben jeweils die Form eines langgestreckten Rechtecks, dessen zentrale Longitudinalachse jeweils durch Z₀ (T_P0) und Z₁ (T_P1) oder durch Z₁ (T_P1) und Z₂ (T_P2) hindurchlaufen. Die Breiten betragen jeweils 0,5 L₁ oder 0,5 L₂. Die Fehler-Prüfzone 304 oder 306 deckt somit eine Breite von 0,25 L₁ oder 0,25 L₂ an jeder Seite der entsprechenden zentralen Longitudinalachse ab. Die longitudinalen bzw. längsseitigen Enden der Fehler- Prüfzonen 304 bzw. 306 sind jeweils durch kreisförmige Bögen definiert, die Radien von 1,2 L₁ oder 1,2 L₂ aufweisen, wobei die jeweiligen Mittelpunkte bei Z₁ und Z₁ oder Z₂ und Z₂ liegen. Zwischen Bogen und Mittelpunkt befindet sich immer ein anderer der genannten Zentrierpunkte. Es sei darauf hingewiesen, daß die Fehler-Prüfzonen 304 oder 306 nicht im Schritt 170 gebildet werden, wenn ein Führungspunkt T_P ein Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist.

Die Reset- bzw. Rücksetzrichtung wird so ausgewählt, daß sie zwischen einem Wert von R_ein und R_aus zu liegen kommt, wobei sie durch den Führungspunkt T_P2 hindurchläuft. Sie liegt also innerhalb eines Abbiegewinkels des Fahrzeugs am Führungspunkt T_P2. Es sei darauf hingewiesen, daß die Reset- bzw. Rücksetzrichtung nicht im Schritt 170 ermittelt wird, wenn der Führungspunkt T_P ein Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist, da angenommen wird, daß alle Richtungsfahrbahn-Änderungspunkte geradeaus verlaufen.

Nachfolgend wird im Schritt 184 geprüft, ob T_P1 der End- Führungspunkt ist. Ist die Antwort in Schritt 184 NEIN, so endet das Unterbrechungsprogramm. Ist dagegen die Antwort in Schritt 184 JA, so wird nachfolgend Schritt 186 erreicht, in welchem der Kommentar abgebildet wird, daß T_P1 der End-Führungspunkt ist.

Die Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm einer Unterbrechungsroutine, die beispielsweise pro Zeiteinheit ausgeführt wird, um zu detektieren, ob sich das Fahrzeug noch auf der Fahrtroute befindet oder von dieser abgewichen ist. Hierzu werden die Annäherungs-Prüfzone und die Fehler-Prüfzone herangezogen.

Es sei angenommen, daß im Schritt 194 in einem vorhergehenden Zyklus der Unterbrechungsroutine festgestellt worden ist, daß das Fahrzeug den Führungspunkt T_P0 erreicht hat oder passiert. Wie oben beschrieben, wird hierdurch die Unterbrechungsroutine nach Fig. 17 gestartet, um die zuvor beschriebenen Schritte auszuführen.

In einem ersten Schritt 187 wird geprüft, ob sich das Fahrzeug innerhalb einer Annäherungs-Prüfzone von T_P0 (nicht dargestellt) befindet, ob also das Fahrzeug durch die Annäherungs- Prüfzone von T_P0 hindurchgefahren ist, und zwar unter Verwendung der momentanen Position des Fahrzeugs, die im Schritt 148 von Fig. 15 ermittelt worden ist. Ist die Antwort in Schritt 187 JA, befindet sich also das Fahrzeug innerhalb der Annäherungs-Prüfzone von T_P0, so wiederholt die Routine den Schritt 187 so lange, bis das Fahrzeug aus der Annäherungs-Prüfzone von T_P0 herausfährt. Ist dagegen die Antwort im Schritt 187 NEIN, so springt das Programm zu Schritt 188, in welchem geprüft wird, ob sich das Fahrzeug innerhalb der Annäherungs-Prüfzone 300 befindet. Ist die Antwort in Schritt 188 NEIN, so springt das Programm zu Schritt 190, in welchem geprüft wird, ob sich das Fahrzeug innerhalb der Fehler-Prüfzone 304 befindet. Ist die Antwort in Schritt 190 NEIN, so springt das Programm zu Schritt 192, in welchem z. B. die Anzeige "AUSSER KURS" auf dem Bildschirm dargestellt wird. Die Unterbrechungsroutine endet dann. Ist andererseits die Antwort im Schritt 190 JA, so wird nachfolgend wiederum Schritt 188 erreicht. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Schritt 154 in einer Subroutine gemäß Fig. 16 eine negative Antwort ausgibt, um einen Schritt 156 durchzuführen, in welchem ein Freie-Fahrt-Prozeß durchgeführt wird, wenn die Antwort im Schritt 187 oder im Schritt 190 JA ist. Dies wird nachfolgend näher beschrieben.

Wird andererseits im Schritt 188 die Antwort JA erhalten, befindet sich also das Fahrzeug innerhalb der Annäherungs- Prüfzone 300, so springt das Programm zu Schritt 194, in welchem geprüft wird, ob das Fahrzeug den Führungspunkt T_P1 erreicht hat oder passiert. Es sei darauf hingewiesen, daß im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Schritt 194 bestimmt, daß das Fahrzeug den Führungspunkt T_P erreicht oder passiert, wenn der im Schritt 150 von Fig. 15 ermittelte Abstand T_CP für den Fall Null wird, daß die voreingestellte Fahrtroute durch den Führungspunkt T_P auf einer Geraden hindurchläuft, und wenn das Fahrzeug unter einer Richtung abbiegt, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bezüglich der Reset- bzw. Rücksetzrichtung liegt, die im Schritt 170 in Fig. 17 gesetzt worden ist.

Ist die Antwort im Schritt 194 JA, hat das Fahrzeug den Führungspunkt T_P1 also erreicht oder passiert, so endet die Routine. Wie oben beschrieben, wird bei einer Antwort JA in Schritt 194 die Unterbrechungsroutine nach Fig. 17 gestartet und so ausgeführt, daß z. B. in Schritt 160 T_P1 auf T_P0, T_P2 auf T_P1 und ein Führungspunkt T_P hinter T_P2 auf T_P2 gesetzt werden. Der Schritt 162 wird dementsprechend ausgeführt. Ist andererseits die Antwort im Schritt 194 NEIN, so springt das Programm zu Schritt 196, in welchem geprüft wird, ob sich das Fahrzeug innerhalb der Fehler-Prüfzone 304 befindet. Ist die Antwort im Schritt 195 NEIN, so springt das Programm zu Schritt 192, in welchem angezeigt wird, daß das Fahrzeug "AUSSER KURS" ist. Die Routine endet dann. Ist andererseits die Antwort im Schritt 196 JA, so springt die Routine zurück zu Schritt 188. Es sei darauf hingewiesen, daß der Schritt 154 der Subroutine nach Fig. 16 eine positive Antwort ausgibt, um einen Schritt 158 auszuführen, in welchem ein Führungspunktprozeß durchgeführt wird, wenn die Antwort im Schritt 196 JA ist. Dies wird später beschrieben.

Die Fig. 16 zeigt ein Flußdiagramm einer Subroutine des Schritts 152 in Fig. 14 zur Ausführung des Navigationsprozesses. Es sei angenommen, daß das Fahrzeug zwischen den Führungspunkten T_P0 und T_P1 fährt. In einem ersten Schritt 154 wird geprüft, ob sich das Fahrzeug innerhalb der Annäherungs- Prüfzone 300 von T_P1 befindet. Wie oben beschrieben, überprüft in der Praxis der erste Schritt 154, ob die Antwort im Schritt 187 oder im Schritt 190 JA ist oder ob die Antwort im Schritt 196 JA ist. Ist die Antwort im Schritt 154 NEIN, ist also die Antwort im Schritt 187 oder 190 JA, so springt das Programm zu Schritt 156, in welchem ein sogenannter Freie-Fahrt-Prozeß ausgeführt wird. Bei dem Freie-Fahrt-Prozeß wird die Freie-Fahrt-Information, die im fünften Abschnitt 35 in Fig. 3(d) gespeichert ist und die durch das Bezugszeichen 56 in Fig. 6 gekennzeichnet ist, auf dem Bildschirm abgebildet. Wie oben beschrieben, ist es erwünscht, neben der Freie-Fahrt-Information 56 zusätzlich die vereinfachte Hinweisinformation 58 abzubilden.

Wird dagegen im Schritt 154 die Antwort JA erhalten, ist also die Antwort in Schritt 196 JA, so springt das Programm zu Schritt 158, in welchem der Führungspunktprozeß ausgeführt wird. Die Fig. 20 zeigt eine Subroutine des Schritts 158.

In einem ersten Schritt 198 wird geprüft, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines Bereichs von 100 m vom Führungspunkt T_P1 entfernt befindet. Es wird also geprüft, ob das Fahrzeug weniger als 100 m vom Führungspunkt T_P1 positioniert ist. Diese Prüfung erfolgt auf der Grundlage des Abstands D_CP, der im Schritt 150 in Fig. 15 erhalten worden ist. Ist die Antwort in Schritt 198 NEIN, so springt das Programm zu einem Schritt 200, in welchem die CDL- oder die CL-Information auf dem Bildschirm abgebildet wird. Die CDL- oder CL-Information ist in Fig. 4 für denjenigen Fall gezeigt, daß der Führungspunkt T_P1 ein Schnittpunkt oder Verzweigungspunkt ist, während sie in Fig. 5 für denjenigen Fall dargestellt ist, daß der Führungspunkt T_P1 der Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist. Anschließend wird in einem Schritt 202 auch der im Schritt 150 von Fig. 15 ermittelte Abstand D_CP abgebildet, und zwar als Segmentanzeige 64 in den Fig. 4 und 5.

Ist andererseits die Antwort im Schritt 198 JA, befindet sich also das Fahrzeug innerhalb von 100 m von T_P1 entfernt, so springt das Programm zu Schritt 204, in welchem die CDL- oder die CL-Information und der Abstand D_CP, wie beschrieben, in den Schritten 200 und 202 durch schraffierte Teile und blinkend dargestellt werden, wie in Fig. 4 oder 5 gezeigt ist. Anschließend wird in einem Schritt 206 geprüft, ob das Fahrzeug den Führungspunkt T_P1 erreicht oder passiert hat, und zwar auf der Grundlage der Antwort im Schritt 194 in Fig. 19. Ist die Antwort in Schritt 206 NEIN, so wiederholt die Routine den Schritt 206, bis die Antwort in Schritt 206 JA wird, bis also das Fahrzeug den Führungspunkt T_P1 erreicht hat oder passiert. Ist die Antwort im Schritt 206 JA, so springt die Routine zu einem Schritt 208, in welchem die Anzeige der CDL- oder der CL-Information auf dem Bildschirm beendet wird.

Die Fig. 21 zeigt eine Subroutine des Schritts 200 in Fig. 20 zur Abbildung der CDL-Information gemäß Fig. 4, und zwar für den Fall, daß der Führungspunkt der Schnittpunkt oder der Verzweigungspunkt ist. Andererseits zeigt die Fig. 22 eine Subroutine des Schritts 200 in Fig. 20 zur Darstellung der CL-Information gemäß Fig. 5, also für den Fall, daß der Führungspunkt ein Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist. Die Auswahl einer der Subroutinen gemäß Fig. 21 und 22 erfolgt durch Prüfung des Typs des Führungspunkts, der im ersten Abschnitt 31 gemäß Fig. 3(d) gespeichert ist.

Bei der Subroutine von Fig. 21 werden in einem ersten Schritt 210 die Daten am Führungspunkt T_P1 aus den Kartendaten von Fig. 3(d) ausgelesen, und zwar unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P1, und im Schritt 160 von Fig. 17 gesetzt. In einem nachfolgenden Schritt 212 wird ein Führungspunktcode von T_P2 ausgelesen, und zwar vom Schritt 160 in Fig. 17. Anschließend wird in einem Schritt 214 ein benachbarter Führungspunktcode von T_P2 ausgelesen, und zwar aus dem zweiten Abschnitt 32 der Kartendaten, die im ersten Schritt 210 unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P2 ausgelesen worden sind, der im Schritt 212 ausgelesen wird. In einem nachfolgenden Schritt 216 werden die CDL-Daten für den benachbarten Führungspunkt T_P2, die im vierten Abschnitt 34 gespeichert sind, also die die Konfiguration von T_P1 betreffenden Daten, eine Richtung und eine auszuwählende Richtungsfahrbahn aus den ausgelesenen Kartendaten ausgelesen und auf dem Bildschirm abgebildet. Sodann werden in einem Schritt 218 die im dritten Abschnitt 33 gespeicherten Daten für den benachbarten Führungspunkt T_P2, also ein Führungszeichen für den benachbarten Führungspunkt T_P2, aus den ausgelesenen Kartendaten ausgelesen und auf dem Anzeigeschirm dargestellt. Im weiteren Schritt 220 wird der Name des Führungspunkts T_P1 aus dem ersten Abschnitt 31 der ausgelesenen Kartendaten ausgelesen und abgebildet.

Gemäß der Subroutine nach Fig. 22 werden in einem ersten Abschnitt 222 die Daten am Führungspunkt T_P1 aus den Kartendaten nach Fig. 3(d) ausgelesen, und zwar unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P1, der im Schritt 160 in Fig. 17 gesetzt worden ist. In einem nachfolgenden Schritt 224 wird der Führungspunktcode von T_P2 vom Schritt 160 in Fig. 17 ausgelesen. Danach wird in einem Schritt 226 ein benachbarter Führungspunktcode von T_P2 ausgelesen, und zwar aus dem zweiten Abschnitt 32 der Kartendaten, die im ersten Schritt 222 unter Verwendung des Führungspunktcodes T_P2 ausgelesen worden sind, der im Schritt 224 ausgelesen worden ist.

Sodann wird in einem Schritt 228 die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einem voreingestellten Wert V₀ verglichen. Die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf der Grundlage der Ausgangssignale vom Abstandssensor 10 ermittelt. Ist die Antwort in Schritt 228 JA, ist also die momentane Geschwindigkeit V größer als V₀, so springt das Programm zu Schritt 232, in welchem die CL-Daten für den benachbarten Führungspunkt T_P2, die im vierten Abschnitt 34 gespeichert und in Fig. 5 dargestellt sind, aus den ausgelesenen Kartendaten ausgelesen und auf dem Anzeigeschirm dargestellt werden, und zwar an seiner untersten Position, wie die Fig. 5 erkennen läßt, also unterhalb des vertikalen Zentrums des Anzeigeschirms. Ist andererseits die im Schritt 228 erhaltene Antwort NEIN, ist also die momentane Geschwindigkeit V nicht größer als V₀, so springt das Programm zu Schritt 230, in welchem ein momentanes Verkehrsvolumen C mit einem voreingestellten Wert C₀ verglichen wird. Das momentane Verkehrsvolumen C (Verkehrsaufkommen) kann auf der Grundlage von Fahrzeugbeschleunigungsdaten und Fahrzeugverzögerungsdaten ermittelt werden, die anhand der Ausgänge des Abstandssensors 10 erhalten werden, wie beispielsweise in der am 07. November 1989 eingereichten US-Patentanmeldung, Ser. Nr. 07/432,937 beschrieben worden ist, auf die zwecks Offenbarungsnachweis Bezug genommen wird. Ist die Antwort in Schritt 230 JA, ist also das momentane Vekehrsvolumen C größer als C₀, so springt das Programm zu Schritt 232, in welchem die CL-Daten für den benachbarten Führungspunkt T_P2 in der oben beschriebenen Weise abgebildet werden. Ist andererseits die Antwort in Schritt 230 NEIN, so springt das Programm zu Schritt 234, in welchem die CL-Daten für den benachbarten Führungspunkt T_P2 auf dem Bildschirm abgebildet werden, und zwar in seinem vertikalen Zentrum, wie die Fig. 5 zeigt.

Nach Ausführung der Schritte 232 oder 234 gelangt das Programm zu einem Schritt 236, in welchem die Daten der benachbarten Führungspunkte T_P2, die im dritten Abschnitt 33 gespeichert sind, also das Führungszeichen für den benachbarten Führungspunkt T_P2, aus den ausgelesenen Kartendaten ausgelesen und auf dem Bildschirm angezeigt werden. Sodann wird in einem Schritt 238 der Name des Führungspunkts T_P1 ausgelesen, und zwar aus dem ersten Abschnitt 31 der ausgelesenen Kartendaten, und abgebildet.

Für den Fall, daß keine Führungszeichendaten im dritten Abschnitt 33 der Kartendaten für einen Führungspunkt gespeichert sind, der ein Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist, kann Schritt 236 entfallen. Ist weiterhin kein Titel im ersten Abschnitt 31 der Kartendaten für einen Führungspunkt gespeichert, der ein Richtungsfahrbahn-Änderungspunkt ist, kann auch Schritt 238 entfallen.

In vielen Fällen ist die Anzeigeart, die in Schritt 232 ausgeführt wird, erforderlich, wie nachfolgend beschrieben wird.

In Fig. 5 markiert die Linie Z_L den letzten Punkt für das Fahrzeug, die Richtungsfahrbahn zu ändern. Demzufolge wird durch den schraffierten Bereich, nach hinten von Z_L bezüglich der Fahrzeugreiserichtung gesehen, eine Grenzzone für das Fahrzeug erhalten, um seine Richtungsfahrbahn zu wechseln. Sind die Fahrzeuggeschwindigkeit V oder das Verkehrsvolumen C jeweils größer als V₀ oder C₀, so ist es wünschenswert, daß die Anzeigeposition des Führungspunkts verschoben wird, daß also die Linie Z_L nach unten in Fig. 5 verschoben wird, um die angezeigte Grenzzone zu verkürzen, so daß der Fahrzeugführer den Richtungsfahrbahnwechsel zu einem früheren Zeitpunkt durchführen bzw. beenden kann. Es sei darauf hingewiesen, daß eine Koordinatenposition Z eines Führungspunkts T_P, der im ersten Abschnitt 31 der Kartendaten gespeichert ist, eine Koordinatenposition der Linie Z_L sein kann, und zwar für den Fall, daß T_P ein Richtungsfahrbahn- Änderungspunkt ist (Fahrspur-Änderungspunkt).

Die Fig. 23 zeigt eine Subroutine des Schritts 156 in Fig. 16 zur Durchführung des Freie-Fahrt-Prozesses gemäß Fig. 6.

Es sei angenommen, daß das Fahrzeug zwischen den Führungspunkten T_P0 und T_P1 fährt und die Antwort im Schritt 154 in Fig. 16 NEIN ist. In einem ersten Schritt 240 werden die Daten am Führungspunkt T_P0 aus den Kartendaten von Fig. 3(d) ausgelesen, und zwar unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P0, gesetzt im Schritt 160 in Fig. 17. In einem nachfolgenden Schritt 242 wird ein Führungspunktcode von T_P1 ausgelesen vom Schritt 160 in Fig. 17. Danach wird in einem Schritt 244 ein benachbarter Führungspunktcode von T_P1 ausgelesen, und zwar aus dem zweiten Abschnitt 32 der Kartendaten, die im ersten Schritt 240 unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P1 ausgelesen worden sind, der im Schritt 242 ausgelesen wurde. Im nachfolgenden Schritt 246 wird die Freie-Fahrt-Information für den benachbarten Führungspunkt T_P1, die im fünften Abschnitt 35 der Kartendaten gespeichert ist, aus den Kartendaten ausgelesen, die im ersten Schritt 240 ausgelesen worden sind, und angezeigt, wie durch das Bezugszeichen 56 in Fig. 6 angegeben ist.

Danach werden in einem Schritt 248 Daten am Führungspunkt T_P1 aus den Kartendaten von Fig. 3(d) ausgelesen, und zwar unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P1, der im Schritt 242 ausgelesen worden ist. Sodann wird im darauffolgenden Schritt 250 der Führungspunktcode von T_P2 vom Schritt 160 in Fig. 17 ausgelesen. Anschließend wird in einem Schritt 252 ein benachbarter Führungspunktcode von T_P2 aus dem zweiten Abschnitt 32 der Kartendaten ausgelesen, die im Schritt 248 unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P2 ausgelesen worden sind, der im Schritt 250 ausgelesen wurde. Sodann wird in einem Schritt 254 die FS-Information für den benachbarten Führungspunkt T_P2, die im sechsten Abschnitt 36 der Kartendaten gespeichert ist, ausgelesen, und zwar aus den im Schritt 248 ausgelesenen Kartendaten, und angezeigt, wie das Bezugszeichen 58 in Fig. 6 erkennen läßt.

Wie der vorangegangenen Beschreibung zu entnehmen ist, werden in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel folgende Vorteile erhalten. Es sei angenommen, daß das Fahrzeug vom Führungspunkt T_P0 zum Führungspunkt T_P1 fährt.

Bis das Fahrzeug die Annäherungs-Prüfzone 300 von T_P1 erreicht, wird entsprechend der Fig. 6 die Freie-Fahrt-Information 56 mit der FS-Information 58 dargestellt, die eine am Führungspunkt T_P1 zu wählende Richtung angibt. Die Darstellung erfolgt auf dem Anzeigeschirm. Der Fahrer kann somit leicht erkennen, daß freie Fahrt möglich ist und erhält darüber hinaus eine Information über die am Führungspunkt T_P1 zu wählende Richtung, und zwar weit vor dem Führungspunkt T_P1. Auch die Fahrspur bzw. Richtungsfahrbahn wird weit vor dem Führungspunkt T_P1 angezeigt, so daß eine gleichmäßige und sichere Fahrt möglich ist.

Tritt andererseits das Fahrzeug in die Annäherungs-Prüfzone 300 ein, so wird bis zum Erreichen von Z₁ von T_P1 gemäß Fig. 4 oder 5 die CDL- oder die CL-Information auf dem Bildschirm abgebildet. Da die CDL- oder die CL-Information die vereinfachte Konfiguration bzw. den Aufbau des Führungspunkts T_P1 beinhaltet, kann der Fahrer einfach erkennen, welche Richtung und Fahrspur am Führungspunkt T_P1 oder welche Fahrspur bzw. Richtungsfahrbahn am Führungspunkt T_P1 zu wählen sind.

Die Art der Anzeige des Fahrspur- bzw. Richtungsfahrbahn- Änderungspunkts, also die Anzeigeposition des Fahrspur- bzw. Richtungsfahrbahn-Änderungspunkts auf dem Bildschirm wird in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Verkehrsvolumens bzw. Verkehrsaufkommens eingestellt, was einen glatten und sicheren Fahrverlauf bei der Spuränderung gewährleistet.

Im nachfolgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel eines Navigationssystem nach der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Beim zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Typ des Führungspunkts, der im ersten Abschnitt 31 der Kartendaten nach Fig. 3(d) gespeichert ist, nicht den vorangegangenen fünften Typ, in Übereinstimmung mit dem der Führungspunkt ein Richtungsfahrbahn- bzw. Spuränderungspunkt ist. Im zweiten Ausführungsbeispiel wird ferner im Schritt 160 der Unterbrechungsroutine in Fig. 17 ein Führungscode von T_P3 zusätzlich zu denen von T_P0, T_P1 und T_P2 gesetzt. T_P3 ist ein Führungspunkt, der als nächstes zum Punkt T_P2 bezüglich der Fahrzeugreiserichtung entlang der voreingestellten Fahrtroute liegt. Wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, speichert der vierte Abschnitt 34 der Kartendaten von Fig. 3(d) den groben Aufbau des Führungspunkts zusammen mit einer Richtung und einer Fahrspur bzw. Richtungsfahrbahn oder mit einer Fahrspur bzw. Richtungsfahrbahn, die am Führungspunkt auszuwählen ist, um zu jedem der benachbarten Führungspunkte zu kommen. Existiert andererseits beim zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ein benachbarter Führungspunkt, der nahe am Führungspunkt liegt, also innerhalb eines vorbestimmten Abstands vom Führungspunkt, so ist der Speicherbereich für diesen dichten benachbarten Führungspunkt (nachfolgend als "L_ST" bezeichnet) weiter unterteilt in kleinere Speicherbereiche (nachfolgend als "S_ST" bezeichnet), die jeweils einen groben Aufbau des dicht benachbarten Führungspunkts mit einer Richtung und einer Fahrspur bzw. Richtungsfahrbahn speichern, oder mit einer am dicht benachbarten Führungspunkt auszuwählenden Fahrspur bzw. Richtungsfahrbahn speichern, um zu einem der weiteren benachbarten Führungspunkte zu gelangen, die benachbarte Führungspunkte des dicht benachbarten Führungspunkts sind. Der Speicherbereich L_ST wird durch einen benachbarten Führungspunktcode des dicht benachbarten Führungspunkts identifiziert, während der Speicherbereich S_ST durch einen Führungscode des entsprechenden weiteren benachbarten Führungspunkts identifiziert wird. Für einen benachbarten Führungspunkt, der weiter als ein vorbestimmter Abstand vom Führungspunkt entfernt ist, sind in dem Speicherbereich für diesen überbeabstandeten benachbarten Führungspunkt die Daten wie im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel gespeichert.

Im nachfolgenden wird der Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. 27 näher beschrieben, die eine Subroutine des Schritts 200 in Fig. 20 zeigt. Diese Subroutine dient beim zweiten Ausführungsbeispiel zur Anzeige der CDL- oder der CL-Information gemäß den Fig. 24 und 25.

Es sei angenommen, daß das Fahrzeug vom Punkt T_P0 zum Punkt T_P1 fährt. In einem ersten Schritt 210 werden die Daten am Punkt T_P1 aus den Kartendaten von Fig. 3(d) ausgelesen, und zwar unter Verwendung des Führungscodes von T_P1, gesetzt im Schritt 160 in Fig. 17. Im nachfolgenden Schritt 212 wird ein Führungspunktcode von T_P2 ausgelesen, und zwar vom Schritt 160 in Fig. 17. Sodann wird in einem Schritt 214 ein benachbarter Führungspunktcode von T_P2 ausgelesen, und zwar aus dem zweiten Abschnitt 32 der Kartendaten, die im ersten Schritt 210 unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P2 ausgelesen worden sind, der im Schritt 212 ausgelesen wurde. In einem weiteren Schritt 2140 wird geprüft, ob der benachbarte Führungspunkt T_P2 den Bereich S_ST enthält, ob also der benachbarte Führungspunkt L_ST ist, der die kleineren Speicherbereiche S_ST beinhaltet. Diese Prüfung im Schritt 2140 läßt sich einfach durchführen, beispielsweise durch Zuordnung von "0" zu L_ST und "1" zu anderen benachbarten Führungspunkten, die kein S_ST aufweisen. Ist die Antwort im Schritt 2140 NEIN, ist also der benachbarte Führungspunkt T_P2 nicht der Punkt L_ST, so springt das Programm zu einem Schritt 216, in welchem die Daten CDL für den benachbarten Führungspunkt T_P2 aus den ausgelesenen Kartendaten ausgelesen werden, und zwar unter Verwendung des ausgelesenen benachbarten Führungspunktcodes von T_P2, und auf dem Bildschirm angezeigt werden, wie beispielsweise die CDL-Information 54 in Fig. 25. Ist andererseits die Antwort in Schritt 2140 JA, so springt das Programm zu Schritt 2141, in welchem ein Führungspunktcode von T_P3 ausgelesen wird, und zwar vom Schritt 160 in Fig. 17. Danach springt das Programm zu einem Schritt 2160, in welchem die Daten CDL für den benachbarten Führungspunkt T_P2 aus den ausgelesenen Kartendaten unter Verwendung des benachbarten Führungspunktcodes von T_P2 und des Führungspunktcodes von T_P3 ausgelesen und auf dem Bildschirm angezeigt werden, wie beispielsweise die CDL-Information 54 in Fig. 24.

Nach Durchführung des Schritts 216 oder 2160 springt das Programm zu den Schritten 218 und 220. Diese Schritte 218 und 220 sind dieselben wie die Schritte 218 und 220 in Fig. 21, so daß sie nicht nochmals beschrieben werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Speicherbereich für den zuvor genannten dicht benachbarten Bereich nur eine Konfiguration des dicht benachbarten Bereichs speichern kann, und zwar zusätzlich zu einer Konfiguration des Führungspunkts mit einer Richtung und einer Fahrspur bzw. Richtungsfahrspur, die am Führungspunkt zu wählen sind, um zu diesem dicht benachbarten Führungspunkt zu gelangen. In diesem Fall braucht der Speicherbereich für diesen dicht benachbarten Bereich nicht die kleineren Bereiche S_ST zu enthalten. Es ist daher nicht erforderlich, im Schritt 160 in Fig. 17 T_P3 zu setzen, so daß die in Fig. 21 gezeigte Subroutine des ersten Ausführungsbeispiels so verwendet werden kann, wie sie ist.

Im zweiten Ausführungsbeispiel ist noch eine weitere Modifikation gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel enthalten. Genauer gesagt zeigt die Fig. 28 eine Subroutine des Schritts 156 in Fig. 16, wobei sich diese Subroutine von der Subroutine nach Fig. 23 (erstes Ausführungsbeispiel) unterscheidet. Die Subroutine nach Fig. 28 führt den Freie- Fahrt-Prozeß ohne Verwendung der Freie-Fahrt-Information durch, die im fünften Abschnitt 35 der Kartendaten nach Fig. 3(d) gespeichert ist.

Es sei angenommen, daß das Fahrzeug zwischen dem Führungspunkt T_P0 und T_P1 fährt, und daß die Antwort im Schritt 154 in Fig. 16 NEIN ist. In einem ersten Schritt 266 werden die Daten am Führungspunkt T_P0 aus den Kartendaten von Fig. 3(d) unter Verwendung eines Führungspunktcodes vom T_P0 ausgelesen, der im Schritt 160 in Fig. 17 gesetzt worden ist. In einem nachfolgenden Schritt 268 wird ein Führungspunktcode von T_P1 vom Schritt 160 in Fig. 17 ausgelesen. Danach wird in einem Schritt 270 ein Abstand D_CP vom Schritt 150 in Fig. 15 ausgelesen. In einem weiteren Schritt 272 wird geprüft, ob der ausgelesene Abstand D_CP innerhalb eines voreingestellten Bildbereichs des Anzeigeschirms liegt. In der Praxis wird der Abstand D_CP mit einem voreingestellten Abstand D_P verglichen. Ist die Antwort in Schritt 272 NEIN, ist also D_CP größer als D_P, so springt das Programm zu einem Schritt 274, in welchem nur die Zentrumslinie auf dem Bildschirm abgebildet wird, die das Referenzzeichen 78 in Fig. 26 trägt. Daten für die Zentrumslinie sind beispielsweise im ROM der Prozessoreinheit 14 in Fig. 2 gespeichert. Ist andererseits die Antwort im Schritt 272 JA, so springt das Programm zu einem Schritt 276, in welchem die Daten am Führungspunkt T_P1 aus den Kartendaten von Fig. 3(d) unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P1 ausgelesen werden, der im Schritt 268 ausgelesen worden ist. In einem darauffolgenden Schritt 278 wird ein Führungspunktcode von T_P2 vom Schritt 160 in Fig. 17 ausgelesen. Sodann wird in einem Schritt 280 ein benachbarter Führungspunktcode von T_P2 aus dem zweiten Abschnitt 32 der Kartendaten ausgelesen, die im Schritt 276 unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P2 ausgelesen worden sind, der im Schritt 278 ausgelesen wurde. In einem anschließenden Schritt 282 wird die FS-Information für den benachbarten Führungspunkt T_P2, die im sechsten Abschnitt 36 der Kartendaten gespeichert ist, aus den Kartendaten ausgelesen, die im Schritt 276 ausgelesen worden sind, und auf dem Bildschirm an einer Position abgebildet, die dem ausgelesenen Abstand D_CP entspricht, wie in Fig. 26 durch das Bezugszeichen 72 angedeutet.

Sodann springt das Programm zu einem Schritt 284, in welchem ein Abstand L₂ zwischen T_P1 und T_P2 vom Schritt 164 in Fig. 17 ausgelesen wird. In einem darauffolgenden Schritt 286 wird geprüft, ob ein Gesamtabstand D_CPT (D_CP+L₂) nicht größer ist als der voreingestellte Abstand D_P. Ist die Antwort im Schritt 286 NEIN, ist also D_CPT größer als D_P, so endet das Programm. Ist andererseits die Antwort in Schritt 286 JA, so springt das Programm zu einem Schritt 288, in welchem die Daten des Führungspunkts T_P2 aus den Kartendaten von Fig. 3(d) unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P2 ausgelesen werden, der im Schritt 278 ausgelesen worden ist. Sodann wird in einem Schritt 290 der Führungspunktcode von T_P3 ausgelesen, und zwar vom Schritt 160 in Fig. 17. Anschließend springt das Programm zu einem Schritt 292, in welchem ein benachbarter Führungspunktcode von T_P3 aus dem zweiten Abschnitt 32 der Kartendaten ausgelesen wird, die im Schritt 288 unter Verwendung des Führungspunktcodes von T_P3 ausgelesen worden sind, der im Schritt 290 ausgelesen wurde. Sodann wird in einem Schritt 294 die FS-Information für den benachbarten Führungspunkt T_P3, die im sechsten Abschnitt 36 der Kartendaten gespeichert ist, aus den Kartendaten ausgelesen, die im Schritt 288 ausgelesen worden sind, und auf dem Anzeigeschirm an einer Position dargestellt, die dem Gesamtabstand D_CPT entspricht, wie durch das Bezugszeichen 74 in Fig. 26 angedeutet ist.

Es ist ferner gewünscht, auch weiter vorn liegende Führungspunkte auf dem Anzeigeschirm abzubilden, z. B. T_P3, T_P4, . . ., wozu weitere Schritte, die den Schritten 276 bis 294 entsprechen, nach dem Schritt 294 ausgeführt werden können, wobei der Schritt 160 in Fig. 17 die weiteren Führungspunkte setzt, wie z. B. T_P4, usw. Da die FS-Information auf dem Anzeigeschirm an einer Position in Übereinstimmung mit D_CP und D_CPT dargestellt wird, erscheint die Anzeige auf dem Bildschirm so, als würde sie sich kontinuierlich bewegen.

Die Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels läßt erkennen, daß in Fällen, in denen der Abstand zwischen T_P1 und T_P2 kurz ist, er also innerhalb des voreingestellten Bereichs liegt, ein weiter vorn liegender Führungspunkt T_P2 ebenfalls auf dem Anzeigeschirm zusätzlich zum Punkt T_P1 abgebildet werden kann, und zwar sowohl beim Führungspunktprozeß als auch beim Freie-Fahrt-Prozeß. Der Fahrer des Fahrzeugs kann also in einfacher Weise bestimmen, wie er das Fahrzeug am Führungspunkt T_P1 zu führen hat, und zwar unter Berücksichtigung des Führungspunkts T_P2.

Im nachfolgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 29 und 30 näher beschrieben.

Bei den Fig. 29 und 30 sei angenommen, daß Führungspunkte A und B Schnittpunkte von allgemeinen Straßen sind und daß ein Abstand zwischen den Führungspunkten A und B klein ist, beispielsweise kleiner als 500 m. Bei der Darstellung nach Fig. 29 wird davon ausgegangen, daß sich das Fahrzeug an der Position C befindet und sich dem Führungspunkt B über den Führungspunkt A nähert. Ein Richtungshinweis A₀ für den Führungspunkt A wird größer dargestellt als ein Richtungshinweis B₀ für den Führungspunkt B. Die Fig. 30 zeigt dagegen einen Zustand, bei dem das Fahrzeug den Führungspunkt A schon passiert hat, so daß jetzt der Richtungshinweis B₀ größer dargestellt wird, und zwar zusammen mit einer kleineren Darstellung der Fahrzeugreiseroute A₁ am Führungspunkt A.

Beim dritten Ausführungsbeispiel kann der Fahrer leicht seine momentane Fahrzeugposition bezüglich der Führungspunkte A und B erkennen, so daß er sein Fahrzeug ohne größere Probleme führen kann.

Claims

1. Navigationssystem für Straßenfahrzeuge, mit

- einem Speicher (24) zur Speicherung von Straßenkartendaten,
- einer Einrichtung (20) zur Voreinstellung einer Fahrtroute von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt,
- einer Navigationseinrichtung (10, 12, 16, 18), bestehend aus einem Abstands- und Richtungssensor (10, 12) zur Ermittlung des momentanen Orts und der momentanen Fahrtrichtung des Fahrzeugs, die zur Führung des Fahrzeugs entlang der voreingestellten Fahrtroute unter Passieren einer Anzahl vorausgewählter Führungspunkte (T_P) dient, und
- einer Anzeigeeinrichtung (26, 28), durch die vor Erreichen des jeweils nächstens Führungspunkts (T_P) im Eintrittsbereich dieses Führungspunkts (T_P) liegende Straßen, die mehrere Fahrspuren aufweisen, mit diesen Fahrspuren abgebildet werden, und zwar zusammen mit einem optischen Hinweissymbol auf eine zu wählende Fahrspur, das innerhalb dieser Fahrspur liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (26, 28) in einer ersten Betriebsart die Fahrspuren innerhalb des Führungspunkts (T_P) von seinem Eintrittsbereich bis zu seinem Austrittsbereich darstellt und das Hinweissymbol durchgehend ebenfalls vom Eintrittsbereich bis zum Austrittsbereich abbildet.

2. Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hinweissymbol die gesamte zu wählende Fahrspur im Führungspunkt (T_p) optisch hervorgehoben wird.

3. Navigationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu wählende Fahrspur schraffiert dargestellt wird.

4. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (26, 28) die Fahrspuren zweier aufeinanderfolgender Führungspunkte (T_p1, T_p2) gleichzeitig anzeigt sowie das Hinweissymbol für eine auszuwählende Fahrspur von Beginn des ersten (T_p1) bis zum Ende des zweiten Führungspunktes (T_p2) abbildet.

5. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungspunkt ein Fahrspurwechselpunkt ist.

6. Navigationssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (26, 28) am Fahrspurwechselpunkt eine Markierung (Z_L) zum Wechseln der Fahrspur anzeigt, die um so weiter entgegen der Fahrtrichtung verschoben dargestellt wird, je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit oder das Verkehrsaufkommen sind.

7. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (26, 28) eine zweite Betriebsart aufweist, in der die Struktur des nächsten Führungspunktes nur symbolisch dargestellt wird.

8. Navigationssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (D_cp) zwischen der momentanen Fahrzeugposition und dem nächsten Führungspunkt überwacht wird, um bei Erreichen eines vorbestimmten Abstands von der zweiten auf die erste Betriebsart umzuschalten.

9. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand (L₂) zwischen den jeweils beiden nächstfolgenden Führungspunkten überwacht wird, um den letzteren Führungspunkt gleichzeitig mit dem ersteren abzubilden, wenn dieser Abstand kleiner ist als ein vorgegebener Wert.