DE4405771A1 - Navigationssystem mit einem Routenbestimmungsverfahren zum schnellen und genauen Bestimmen einer gewünschten Route - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Navigationssystem für ein Motorfahrzeug, bei welchem eine einzuschlagende Route auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre (CRT), einer Flüssigkristallanzeige oder einer anderen Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, um das Fahrzeug zu navigieren. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein mit einem Routenbestimmungsverfahren versehenes Navigationssystem, durch das eine gewünschte Route schnell und genau bestimmt werden kann.

Ein bekanntes Navigationssystem ist mit einem Schirm versehen, auf welchem eine Straßenkarte dargestellt wird. Bei einem Typ eines solchen bekannten Systems wird eine Route dadurch bestimmt, daß mit einem Cursor oder einem Lichtstift auf dem Bildschirm angepunktet wird und dadurch gewünschte Verzweigungen fortlaufend von einem Ausgangsort zu einem Bestimmungsort auf der dargestellten Straßenkarte eingegeben werden. Bei einem anderen Systemtyp werden, wenn einmal ein Ausgangsort und ein Bestimmungsort eingegeben worden sind, in Abhängigkeit von vorher gespeicherten Kartendaten eine kürzeste Route vom Ausgangsort zum Bestimmungsort automatisch bestimmt und auf der von dem Bildschirm dargestellten Straßenkarte angezeigt.

Derartige Navigationssysteme haben jedoch die folgenden Nachteile.

Während der Routenbestimmung unter Verwendung des ersteren Navigationssystemtyps kann, falls in der durch den Cursor oder Lichtstift bezeichneten Richtung eine Straßenverzweigung mit einem kleinen Winkel zwischen den Straßen oder eine Verzweigung einer Vielzahl von Straßen vorausliegt, möglicherweise eine nicht gewünschte Route bestimmt werden. In diesem Fall muß der Benutzer den Cursor oder ein anderes Bezeichnungsmittel an die vorhergehende Stelle zurückbewegen und dem System neu befehlen, eine Route zu bestimmen.

Andererseits wirkt sich auch der letztere Systemtyp, trotz seiner vereinfachten Betriebsweise nachteilig aus, da dieser vorher gespeicherte und nicht aktualisierte Programmdaten zum Bestimmen einer Route verwendet. Wenn unterwegs auf der automatisch ausgewählten Route unvorhergesehene Reparaturarbeiten ausgeführt werden, oder wenn nicht die vom Benutzer bevorzugte Route ausgewählt worden ist, muß der Benutzer die Route nach Abschluß der automatischen Routenbestimmung mit dem gleichen Arbeitsaufwand, wie in dem ersteren Navigationssystemtyp, korrigieren.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Navigationssystem für Fahrzeuge zu schaffen, in welchem und durch welches eine gewünschte Route leicht und schnell bestimmt werden kann.

Um die angegebene Aufgabe zu lösen, umfaßt das Navigationssystem der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1 gezeigt, Displaymittel M1, Kartendaten-Speichermittel M2, Displaysteuermittel M3, Verzweigung-Numerierungsmittel M4, Nummernanzeige-Steuermittel M5, Verzweigungsnummer- Eingabemittel M6 und Routenbestimmungsmittel M7.

Das Displaymittel M1 stellt eine Straßenkarte dar.

Das Kartendaten-Speichermittel M2 speichert Kartendaten zum Erstellen einer durch das Displaymittel M1 dargestellten Straßenkarte.

Das Display-Steuermittel M3 steuert das Displaymittel M1 derart, daß dieses eine Straßenkarte entsprechend der in dem Kartendaten-Speichermittel M2 gespeicherten Kartendaten darstellt.

Das Verzweigung-Numerierungsmittel M4 erstellt Verzweigungsnummern durch Numerierung jeder in der durch das Displaymittel M1 dargestellten Straßenkarte enthaltenen Verzweigung.

Das Nummernanzeige-Steuermittel M5 steuert das Displaymittel M1 derart, daß dieses die Verzweigungsnummer in der Nähe der jeweiligen Verzweigung auf der durch das Displaymittel M1 dargestellten Straßenkarte anzeigt.

Das Verzweigungsnummer-Eingabemittel M6 gibt eine beliebige Verzweigungsnummer aus den auf dem Displaymittel M1 angezeigten Verzweigungsnummern ein.

Das Routenbestimmungsmittel M7 speichert als Route jede Straße zwischen den Verzweigungen, die den durch das Verzweigungsnummer-Eingabemittel M6 eingegebenen Verzweigungsnummern entsprechen, und zeigt jede Straße als eine Route auf der durch das Displaymittel M1 dargestellten Straßenkarte erkennbar an.

Im Betrieb gibt das Displaysteuermittel M3 auf dem Displaymittel M1 zunächst eine Straßenkarte entsprechend den in dem Kartendaten-Speichermittel M2 gespeicherten Kartendaten wieder. Das Verzweigung-Numerierungsmittel M4 erzeugt dann Verzweigungsnummern bezüglich jeder Verzweigung auf der auf dem Displaymittel M1 dargestellten Straßenkarte. Als nächstes veranlaßt das Nummernanzeige-Steuermittel M5 das Displaymittel M1 dazu, die durch das Verzweigungs- Numerierungsmittel M4 erzeugten Verzweigungsnummern auf der Straßenkarte in der Nähe ihrer jeweiligen Verzweigung anzuzeigen.

Nachfolgend werden Verzweigungen auf einer gewünschten Route über das Verzweigungsnummer-Eingabemittel M6 fortlaufend bezeichnet durch Eingabe der entsprechenden Verzweigungsnummern aus denen, die durch das Nummernanzeige­ Steuermittel M5 auf dem Displaymittel M1 angezeigt werden. Folglich speichert das Routenbestimmungsmittel M7 als Route jede zwischen den durch die Verzweigungsnummern identifizierten bezeichneten Verzweigungen liegende Straße und zeigt jede Straße als Route auf der auf dem Displaymittel M1 dargestellten Straßenkarte erkennbar an.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das schematisch das Navigationssystem der vorliegenden Erfindung wiedergibt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das ein Navigationssystem der bevorzugten Ausführungsform als Ganzes schematisch wiedergibt;

Fig. 3 eine Tabelle, die für eine Routenbestimmung verwendete Verzweigungsdaten wiedergibt;

Fig. 4a und 4b zusammen ein Flußdiagramm, das das durch eine Hauptsteuereinrichtung durchgeführte Routenbestimmungsverfahren wiedergibt; und

Fig. 5 eine Darstellung, die zeigt, wie die mit dem Routenbestimmungsverfahren bestimmte Route auf der durch das Display dargestellten Straßenkarte angezeigt wird.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Eine Ausführungsform des vorliegenden Navigationssystems wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, obgleich auch andere Ausführungsformen als in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallend verstanden werden.

Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt ein Navigationssystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Antenne 2a und einen bekannten Empfänger 2 zum Empfangen von Signalen, die von einem künstlichen Satelliten, der Teil des globalen Positioniersystems (Global Positioning System, GPS) ist, übertragen werden. Die empfangenen Signale werden konvertiert, um Längendaten, Breitendaten und Höhendaten zu erhalten, die kennzeichnend sind für den Ort, an dem das Signal empfangen wird, das heißt für die gegenwärtige Position des Fahrzeugs, und Geschwindigkeitsdaten zu erhalten, die kennzeichnend sind für die Bewegungsgeschwindigkeit des Empfangsortes, das heißt für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges.

Das Navigationssystem 1 umfaßt zudem eine Eingabevorrichtung 4 als Verzweigungsnummer-Eingabemittel M6 zum externen Eingeben der Verzweigungsnummern, eines Ausgangspunktes, von welchem die Navigation beginnen soll, und anderer Befehle, wie einer Aufhebung der bestimmten Route.

Das Navigationssystem 1 umfaßt zudem eine externe Speichervorrichtung 6, eine Displaytreibervorrichtung 34 und ein Display 14. Die externe Speichervorrichtung 6 kann eine optisch abtastbare Scheibe oder eine Magnetscheibe sein und dient als ein Kartendaten-Speichermittel M2. Das Display 14 kann eine Kathodenstrahlröhre (CRT), einen Flüssigkristallschirm oder andere Displaymittel umfassen und stellt eine Straßenkarte dar und gibt andere notwendige Informationen wieder.

Das Navigationssystem 1 umfaßt ferner eine Hauptsteuereinrichtung 20. Die Hauptsteuereinrichtung 20 ruft Daten von dem Empfänger 2, der Eingabevorrichtung 4, der externen Speichervorrichtung 6 und anderen Teilen des Navigationssystems 1 auf und steuert das Display 14 derart, daß dieses aufgrund der aufgerufenen Daten eine Straßenkarte und eine bestimmte Route anzeigt.

Wie durch strichpunktierte Linien in Fig. 5 angedeutet, nehmen die in der externen Speichervorrichtung 6 gespeicherten Kartendaten die Form von n × m Einheiten von Kartendaten M11, M12, . . . Mnm an, wobei jede Kartendateneinheit der Kartengröße entspricht, die der Schirm des Display 14 auf einmal wiedergeben kann. Die externe Speichervorrichtung 6 speichert zudem Verzweigungsdaten, die im Hinblick auf jede von den Kartendaten umfaßte Verzweigung erzeugt worden sind, um Daten zu liefern, die bei der Routenbestimmung und der Routenanzeige verwendet werden können.

Die Verzweigungsdaten umfassen, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Verzweigungsadresse Ci (i: ganzzahliger Wert von 1-n) für jede Verzweigung in den Kartendaten, Längendaten (x-Koordinate) und Breitendaten (y-Koordinate), die den Ort der Verzweigungen bezeichnen, Verzweigungsadressen Ci nächst folgender Verzweigungen und eine Liste von Knotenpunkten, die einen Biegungspunkt bzw. Biegungspunkte zwischen jeder Verzweigung und entsprechender nächster Verzweigungen bezeichnet.

Als Ergebnis des später im einzelnen beschriebenen Routenbestimmungsverfahrens wird jede von den Verzweigungsdaten umfaßte Verzweigungsadresse mit einer Verzweigungsnummer versehen und dadurch identifiziert. Ferner wird die der Verzweigung auf einer bestimmten Route entsprechende Verzweigungsadresse Ci fortlaufend als eine registrierte Routenverzweigung Pi gespeichert.

Die Hauptsteuereinrichtung 20 ist ein bekannter Mikrocomputer, der eine CPU 22, einen ROM 24, einen RAM 26, einen Eingangs/Ausgangs-Anschluß 28 und eine diese Bauteile verbindende Busleitung 30 umfaßt. Die Hauptsteuereinrichtung 20 ist mit einer Displaytreibervorrichtung 34 versehen, die Steuersignale an das Display 14 aus sendet und dieses dadurch aktiviert. In Abhängigkeit von einem durch einen Benutzer an der Eingabevorrichtung 4 eingegebenen Befehl führt die Hauptsteuereinrichtung 20 ein entsprechendes Verfahren entweder zur Routenbestimmung oder zur Navigation aus.

Während des Navigationsverfahrens wird die gegenwärtige Position eines sich bewegenden Fahrzeuges fortlaufend erfaßt und auf einer durch das Display 14 wiedergegebenen Straßenkarte angezeigt. Die in dem Routenbestimmungsverfahren bestimmte Route wird unter Bezugnahme auf die als eine Routenverzweigung registrierte Verzweigungsadresse Ci auf der Straßenkarte angezeigt, um den Fahrer zu leiten. Weitere Einzelheiten des Navigationsverfahrens sind für die vorliegende Erfindung nicht relevant und werden deshalb der Einfachheit halber weggelassen.

Wie in Fig. 4 gezeigt, wird in Abhängigkeit von einem Startbefehl für das Routenbestimmungsverfahren eine Straßenkarte entsprechend den gegenwärtig im RAM 26, Schritt 110, gespeicherten Kartendaten durch das Display 14 dargestellt. Deshalb wird, falls das Navigationsverfahren vor dem augenblicklichen Verfahren durchgeführt worden ist, die gleiche Straßenkarte wieder durch das Display 14 wiedergegeben, die bereits während des vorherigen Navigationsverfahrens von dem Display 14 dargestellt worden ist.

Beim folgenden Schritt 120 wird festgestellt, ob eine den Bereich betreffende Information, von welchem die Routenbestimmung beginnen soll, eingegeben worden ist. Falls "JA" festgestellt wird, geht der Ablauf weiter zum Schritt 130.

Um den Ausgangspunkt zu bestimmen, kann zuerst eine große Flächenkarte wiedergegeben werden, welche anschließend durch Anpunkten mit einem Cursor allmählich gezoomt wird, um eine detailliertere Karte zu erhalten, auf welcher der Benutzer einen Ausgangspunkt festsetzt und eingibt. Alternativ kann die Informationseingabe in der Form von beispielsweise Längen- und Breitenwertdaten des Ausgangspunktes oder von x-Koordinaten und y-Koordinaten eines beliebigen Orientierungsgebäudes in der Nähe des Ausgangspunktes erfolgen.

Bei Schritt 130 werden Kartendaten, welche die Eingabe des Ausgangspunktes am Schritt 120 umfassen, aus der externen Speichervorrichtung 6 in den RAM 26 aufgerufen. Während des Datenaufrufs wird eine den Ausgangspunkt umfassende Kartendateneinheit, welche nachfolgend als die zentrale Karteneinheit bezeichnet wird, aus allen Kartendateneinheiten M11-Mnm aufgerufen und nachfolgend werden drei Kartendateneinheiten aufgerufen. Die drei Kartendateneinheiten, welche nachfolgend als periphere Karteneinheiten bezeichnet werden, entsprechen den Bereichen, die sich an die zentrale Karteneinheit anschließen und in Fahrtrichtung liegen. Die vier Karteneinheiten, also die zentrale Karteneinheit und die drei angrenzenden peripheren Karteneinheiten, werden dann im RAM 26 gespeichert. Beim nächsten Schritt 140 werden Displaydaten erzeugt und dadurch eine Straßenkarte von dem Display 14 dargestellt. Die Straßenkarte, die von dem Display 14 bei Schritt 110 dargestellt wird, beruht ebenfalls auf den vier zu dieser Zeit in dem RAM 26 gespeicherten Karteneinheiten.

Somit dient das Verfahren an den Schritten 110, 130 und 140 als das Displaysteuermittel M3.

Zum Beispiel werden, falls die Information für Punkt A in Fig. 5 als eine den Ausgangsbereich bestimmende Information eingegeben wird, eine den Punkt A umfassende zentrale Karteneinheit M85 und die drei peripheren Karteneinheiten M75, M76 und M86 aufgerufen. Die drei peripheren Karteneinheiten M75, M76 und M86, die jeweils oberhalb, rechts oberhalb und rechts von der zentralen Karteneinheit M85 liegen, werden aufgrund der Lage von Punkt A relativ zum Zentrum der zentralen Karteneinheit M85 ausgewählt. Beim nächsten Schritt 140 werden die Displaydaten aus den vier Karteneinheiten, mit dem Punkt A in ihrem Zentrum erzeugt, wodurch eine durch die gestrichelten Linien in Fig. 5 dargestellte Straßenkarte eines Bereichs B1 wiedergegeben wird.

Falls die den Ausgangsbereich betreffende Information bei Schritt 120 nicht eingegeben wurde oder nachdem eine Straßenkarte des Ausgangsbereiches von dem Display 14 bei Schritt 140 dargestellt wurde, geht das Verfahren zum Schritt 150 weiter, wo Verzweigungsdaten, die den vier gegenwärtig im RAM 26 gespeicherten Karteneinheiten entsprechen, aufgerufen werden. Beim nächsten Schritt 160 wird eine Verzweigungsnummer j für jede Verzweigungsadresse Ci erzeugt. Das Verfahren bei Schritt 160 dient somit als Verzweigungsnumerierungsmittel M4.

Die Verzweigungsnummer j ist eine fortlaufende Nummer von 1 bis 99 und wird zeitweise jeder aufgerufenen Verzweigungsadresse Ci zugewiesen. Wenn die vier in dem RAM 26 gespeicherten Karteneinheiten durch ein Verfahren, welches später beschrieben wird, wiederholt verändert werden und als Ergebnis die Verzweigungsnummer den Wert 99 erreicht, beginnen weitere Verzweigungsnummern wieder bei 1.

Nachfolgend dient Schritt 170 als ein Nummernanzeige­ Steuermittel M5, um damit die vorbereiteten Verzweigungsnummern in der Nähe ihrer entsprechenden Verzweigungen auf der von dem Display 14 dargestellten Straßenkarte anzuzeigen.

Wenn beispielsweise der RAM 26 gegenwärtig die in Fig. 5 gezeigten Karteneinheiten M85, M75, M76 und M86 speichert und das Display 14 eine Straßenkarte eines Bereichs B1 darstellt, werden Verzweigungsnummern j von 1 bis 10 für die entsprechenden zehn, in den vier Karteneinheiten M85, M75, M76 und M86 enthaltenen Verzweigungen zeitweise registriert.

Von den zehn nun registrierten Verzweigungsnummern j werden die Verzweigungsnummern j der Werte 1, 3, 4, 7 und 9 neben den entsprechenden Verzweigungen auf der durch das Display 14 dargestellten Straßenkarte wiedergegeben. Als Kreise dargestellte Punkte in Fig. 5 stellen keine Verzweigungen dar, sondern sind Biegungspunkte Ni auf einer Straße zwischen Verzweigungen.

Nach der Anzeige von Verzweigungsnummern geht das Verfahren zum Schritt 180 weiter, wo untersucht wird, ob ein Befehl zum Verschieben der auf dem Display 14 angezeigten Straßenkarte über auf der Eingabevorrichtung 4 vorgesehene Pfeiltasten K, auch in Fig. 5 dargestellt, eingegeben worden ist. Falls "NEIN" festgestellt wird, geht der Ablauf weiter zum Schritt 190.

Bei Schritt 190 wird untersucht, ob eine Verzweigungsnummer j eingegeben und durch auf der Eingabevorrichtung 4 vorgesehene Nummerntasten bestimmt worden ist. Falls festgestellt wird, daß eine Verzweigungsnummer j eingegeben worden ist, wird die der bestimmten Verzweigungsnummer j entsprechende Verzweigung als eine Verzweigung auf der Route registriert, Schritt 200, welche nachfolgend als eine "Routenverzweigung" bezeichnet wird. Diese Registrierung einer Routenverzweigung wird durchgeführt, indem die der bestimmten Verzweigungsnummer j entsprechende Verzweigungsadresse Ci als registrierte Routenverzweigungsnummer Pi gespeichert wird.

Beim nächsten Schritt 210 wird die Straße zwischen der vorher bezeichneten Verzweigung und der diesmal bezeichneten Verzweigung als Route auf der von dem Display 14 dargestellten Straßenkarte angezeigt. Die Routenanzeige erfolgt, indem die Route mit unterschiedlicher Farbe, unterschiedlicher Strichstärke, unterschiedlichem Linientyp oder einer anderen geeigneten Variation hervorgehoben wird.

Das Verfahren der Schritte 200 und 210 dient somit als Routenbestimmungsmittel M7.

Wenn die Routenanzeige beendet ist, wird als nächstes bei Schritt 220 untersucht, ob die in dem RAM 26 gespeicherten Kartendaten verändert werden müssen. Eine Bestimmung bei Schritt 220 wird in Abhängigkeit davon getroffen, ob die diesmal registrierte Routenverzweigung sich innerhalb des in Fig. 5 durch strichpunktierte Linien (mit zwei Punkten) dargestellten Bereichs S befindet. Der Bereich S ist konzentrisch mit dem kombinierten Bereich, der durch die nun in dem RAM 26 gespeicherten Karteneinheiten definiert ist, und entspricht dem Format der Straßenkarte, die der Schirm des Display 14 gleichzeitig darstellen kann. Wenn festgestellt wird, daß die diesmal registrierte Routenverzweigung außerhalb des Bereichs S liegt, werden die Kartendaten verändert, und das Verfahren geht weiter zum Schritt 130. Bei Schritt 130 werden eine zentrale Karteneinheit mit der diesmal registrierten Routenverzweigung und drei periphere Karteneinheiten aufgerufen. Beim nachfolgenden Schritt 140 wird eine Straßenkarte mit der diesmal registrierten Routenverzweigung in ihrem Zentrum dargestellt. Bei den folgenden Schritten 150 bis 170 werden Verzweigungsdaten, die den durch den RAM 26 neu aufgerufenen vier Kartendateneinheiten entsprechen, aufgerufen, wird eine Verzweigungsnummer j für jede Verzweigungsadresse Ci erzeugt und werden die so erzeugten Verzweigungsnummern auf der durch das Display 14 wiedergegebenen Straßenkarte angezeigt.

Andererseits werden, falls bei Schritt 220 festgestellt wird, daß die diesmal registrierte Routenverzweigung sich innerhalb des Bereichs S befindet, die Kartendaten nicht verändert. Der Ablauf geht vielmehr direkt weiter zum Schritt 230. Die gegenwärtige Straßenkarte wird verschoben, ohne daß die Kartendaten verändert werden, um so die diesmal registrierte Routenverzweigung im Zentrum des Schirmes des Display 14 anzuordnen.

Wenn z. B. eine Straßenkarte des in Fig. 5 gezeigten Bereichs B1 gegenwärtig wiedergegeben wird und als eine Verzweigungsnummer j die Zahl 1 eingegeben wird, liegt die durch die Verzweigungsnummer 1 identifizierte Verzweigung innerhalb des Bereichs S. Deshalb ist es nicht erforderlich, die gerade in dem RAM 26 gespeicherten Kartendaten zu verändern, und es wird eine Straßenkarte des Bereichs B2 von dem Display 14 so wiedergegeben, daß die der Verzweigungsnummer 1 entsprechende Verzweigung in ihrem Zentrum liegt. In Abhängigkeit davon werden die Verzweigungsnummern 1 bis 5, 7 und 8 aus all den registrierten Verzweigungsnummern neben ihrer jeweiligen von dem Display 14 wiedergegebenen Verzweigung angezeigt.

Andererseits liegt, wenn die der Verzweigungsnummer 1 entsprechende Verzweigung als eine Routenverzweigung registriert ist und die Verzweigungsnummer 2 als nächstes eingegeben wird, die der Verzweigungsnummer 2 entsprechende Verzweigung außerhalb der Fläche S. Deshalb geht das Verfahren zurück zum Schritt 130.

Bei Schritt 130 werden periphere Karteneinheiten M66, M67 und M77, wobei als eine zentrale Einheitskarte die Einheitskarte M76 mit der der Verzweigungsnummer 2 entsprechenden Verzweigung erkannt wird, aus der externen Speichervorrichtung 6 in den RAM 26 aufgerufen, wodurch auf dem Display 14 eine Straßenkarte des in Fig. 5 durch gestrichelte Linien dargestellten Bereichs B3 mit der der Verzweigungsnummer 2 entsprechenden Verzweigung in ihrem Zentrum wiedergegeben wird. Ferner werden Verzweigungsnummern 11 bis 13 für die drei von den neu aufgerufenen peripheren Karteneinheiten M66, M67 und M77 umfaßten zusätzlichen Verzweigungen registriert. Folglich speichert der RAM 26 immer vier aus der externen Speichervorrichtung 6 auf gerufene Einheitskarten, wodurch ein beschleunigter Wechsel einer auf dem Display 14 wiederzugebenden Straßenkarte ermöglicht wird.

Nachfolgend zum Schritt 230, bei dem durch das Display 14 eine Straßenkarte mit der registrierten Routenverzweigung in der Mitte dargestellt wird, oder nachfolgend zum Schritt 190, der festlegt, daß eine Verzweigungsnummer j nicht bezeichnet ist, geht der Ablauf weiter zum Schritt 240, um festzustellen, ob ein Aufhebungsbefehl über eine auf der Eingabevorrichtung 4 vorgesehene Widerrufstaste eingegeben worden ist. Falls festgestellt wird, daß keine Aufhebung befohlen ist, wird als nächstes durch Schritt 250 festgestellt, ob ein Befehl zum Beenden des Routenbestimmungsverfahrens über die Eingabevorrichtung 4 eingegeben worden ist.

Falls bei Schritt 250 "JA" festgestellt wird, endet der Verfahrensschritt. Falls bei diesem Schritt "NEIN" festgestellt wird, geht das Verfahren zurück zum Schritt 180 und erwartet einen Befehl, die dargestellte Straßenkarte zu verschieben, eine Verzweigungsnummer j zu bezeichnen oder die bestimmte Route aufzuheben.

Falls andererseits bei Schritt 240 festgestellt wird, daß die Aufhebung der bestimmten Route befohlen wird, geht der Ablauf weiter zum Schritt 260, und es wird ein Aufhebungsverfahren zum Aufheben der bestimmten Route in folgender Weise durchgeführt.

Zunächst wird die Häufigkeit der Eingabe des Aufhebungsbefehles, das heißt, wie oft die Aufhebungstaste betätigt worden ist, gezählt. Die Registrierung der entsprechenden Anzahl Routenverzweigungen wird als nächstes gelöscht. Folglich wird die Anzeige der Route zwischen den gelöschten Routenverzweigungen gelöscht. Nach der Routenaufhebung werden Verfahren gleich jener bei den Schritten 130 und 140 durchgeführt, wodurch auf dem Display 14 eine Straßenkarte dargestellt wird, die in ihrem Zentrum die letzte nicht auf gehobene Routenverzweigung aufweist.

Wenn bei Schritt 180 festgestellt wird, daß ein Befehl zum Verschieben der wiedergegebenen Straßenkarte eingegeben ist, geht der Verfahrensschritt weiter zum Schritt 270, und die dargestellte Straßenkarte wird in die durch eine Pfeiltaste bezeichnete Richtung verschoben. Nachfolgend wird bei Schritt 280 festgestellt, ob die gegenwärtig gespeicherten Kartendaten geändert werden müssen. Die Feststellung wird wie bei Schritt 220 in Abhängigkeit davon getroffen, ob das Zentrum der nun durch das Display 14 dargestellten Straßenkarte innerhalb des durch die vier gegenwärtig im RAM 26 gespeicherten Kartendateneinheiten definierten Bereichs S liegt. Wenn festgestellt wird, daß keine Änderung der Kartendaten erforderlich ist, das heißt, das Zentrum der dargestellten Straßenkarte innerhalb des Bereichs S liegt, geht das Verfahren direkt weiter zum Schritt 190. Wenn festgestellt wird, daß die Kartendaten geändert werden müssen, das heißt, das Zentrum der wiedergegebenen Straßenkarte außerhalb des Bereichs S liegt, geht das Verfahren in gleicher Weise wie bei Schritt 220 zurück zum Schritt 130. Dadurch werden eine zentrale Karteneinheit, in deren Zentrum das Zentrum der dargestellten Straßenkarte liegt, und periphere Karteneinheiten aufgerufen, wobei eine entsprechende Straßenkarte, die durch Verschieben der Straßenkarte für eine gewünschte Zeitdauer mittels der Pfeiltaste erhalten wird, auf dem Display 14 dargestellt wird. Verzweigungsnummern j werden für die durch das RAM 26 neu aufgerufenen Kartendaten erzeugt und dann werden die erzeugten Verzweigungsnummern j auf der von dem Display 14 dargestellten Straßenkarte angezeigt.

Wenn beispielsweise eine Straßenkarte des in Fig. 5 dargestellten Bereichs B3 gegenwärtig auf dem Display 14 dargestellt wird, wobei die den Verzweigungsnummern 1 und 2 entsprechenden Verzweigungen als Routenverzweigungen registriert sind, führt eine Betätigung einer Pfeiltaste nach oben und in Linksrichtung auf der Karte dazu, daß, solange wie das Zentrum der neu darzustellenden Straßenkarte sich innerhalb des durch die Karteneinheiten M76, M66, M67 und M77 definierten Bereichs S befindet, die wiedergegebene Straßenkarte nach oben und nach links verschoben wird, ohne dabei die Kartendaten zu verändern. Wenn diese Pfeiltaste weiterbetätigt wird und das Zentrum der neu darzustellenden Straßenkarte sich aus dem Bereich S hinausbewegt, werden die Verfahren der Schritte 130 bis 170 durchgeführt. Dadurch werden eine zentrale Karteneinheit M76 und periphere Karteneinheiten M66, M65 und M75 durch den RAM 26 aufgerufen, wird eine von der neu aufgerufenen Karteneinheit M65 umfaßte Verzweigung zeitweise mit einer Verzweigungsnummer 14 numeriert und die dargestellte Straßenkarte nach oben und nach links verschoben. Falls ferner bei Schritt 190 festgestellt wird, daß eine Verzweigungsnummer 14 eingegeben ist, wird eine Straßenkarte eines Bereichs B4, der in seinem Zentrum die der Verzweigungsnummer 14 entsprechende Verzweigung aufweist, durch das Display dargestellt, wie in Fig. 5 gezeigt.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Route unter Verwendung eines gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Navigationssystems erläutert.

Zunächst wird über die Eingabevorrichtung 4 ein Befehl eingegeben, um das Routenbestimmungsverfahren zu starten. In Antwort darauf wird durch das Verfahren bei Schritt 110 von dem Display 14 eine Straßenkarte dargestellt. Falls der auf der dargestellten Straßenkarte dargestellte Bereich sich von demjenigen unterscheidet, auf welchem ein Benutzer eine Route bestimmen möchte, wird eine den Bereich, von welchem die Routenbestimmung ausgehen soll, betreffende Information eingegeben. Die Verfahren der Schritte 120 bis 140 werden dann durchgeführt, und es wird eine Straßenkarte des gewünschten Bereichs, von dem die Routenbestimmung ausgehen soll, auf dem Display 14 dargestellt.

In Abhängigkeit von der Darstellung der Straßenkarte durch das Display 14 werden die Verfahren bei den Schritten 150 bis 170 durchgeführt und dadurch Verzweigungsnummern j (j: ein ganzzahliger Wert von 1-99) neben den jeweiligen Verzweigungen auf der dargestellten Straßenkarte angezeigt. Falls die Verzweigung, die der Benutzer als Ausgangspunkt bestimmen möchte, nicht in der gegenwärtig wiedergegebenen Straßenkarte enthalten ist, wird eine eine gewünschte Richtung angebende Pfeiltaste gedrückt. In Abhängigkeit davon wird die dargestellte Straßenkarte durch das Verfahren bei den Schritten 180, 270 und 280 verschoben. Wenn die gewünschte Verzweigung auf der wiedergegebenen Straßenkarte gefunden wird, wird die der gewünschten Verzweigung entsprechende Verzweigungsnummer j über auf der Eingabevorrichtung 4 vorgesehene numerische Tasten eingegeben.

Die auf diese Weise identifizierte und durch ihre Verzweigungsnummer j bezeichnete Verzweigung wird als Routenverzweigung registriert, Schritte 190 bis 230. Genauso wird durch Wiederholen des Verfahrens bei den Schritten 240, 250, 180 bis 230, jedesmal wenn die Verzweigungsnummer j eingegeben wird, die entsprechende Verzweigung als eine Routenverzweigung registriert. Da die Route zwischen den registrierten Routenverzweigungen auf Echtzeitbasis auf der dargestellten Straßenkarte angezeigt wird, kann der Benutzer die bestimmte Route bestätigen.

Wenn die auf diese Weise bestimmte Route aufgehoben werden soll, muß eine Aufhebungstaste auf der Eingabevorrichtung 4 betätigt werden. In Abhängigkeit davon werden die Verfahren bei den Schritten 240 und 260 durchgeführt, wodurch die bestimmte Route entsprechend der Anzahl von Betätigungen der Aufhebungstaste aufgehoben wird. Auch nach Aufhebung der Route befindet sich der Verfahrens schritt in einem Stand-by- Zustand und erwartet entweder eine Bildverschiebungsoperation, eine Eingabe einer Verzweigungsnummer j oder einen Befehl, die Routenbestimmung zu beenden, und die Verfahren der Schritte 180 bis 250 werden auf diese Weise wiederholt.

Folglich wird gemäß dem Navigationssystem der hier beschriebenen Ausführungsform, eine gewünschte Route schnell und genau bestimmt, da ein Benutzer gewünschte Routenverzweigungen durch Eingabe ihrer entsprechenden, auf dem Display 14 angezeigten, Verzweigungsnummer j bezeichnen kann.

Darüber hinaus enthalten gemäß diesem Navigationssystem die Kartendaten selbst keine Information hinsichtlich Verzweigungsnummern j. Statt dessen erzeugt die vorliegende Erfindung ständig die Verzweigungsnummern j und zeigt diese auf der wiedergegebenen Straßenkarte an, immer wenn Kartendateneinheiten zum Erhalten neuer Kartendaten und einer neuen Straßenkarte neu aufgerufen werden. Die Kartendaten können so ein kleineres Volumen aufweisen. Kartendaten mit unterschiedlicher Displayfarbe, unterschiedlichem Layout oder einer anderen Variation, können zum Bestimmen einer Route unter Verwendung des vorliegenden Navigationssystems verwendet werden.

Bei dem Navigationssystem beginnen, falls eine Verzweigungsnummer j den Wert 99 erreicht, zudem die weiteren Verzweigungsnummern wieder bei 1. Die dargestellte Straßenkarte bleibt daher leicht lesbar, weil nur ein- oder zweistellige Verzweigungsnummern j, nicht aber drei- oder mehrstellige Verzweigungsnummern j angezeigt werden.

Falls die Karte ein Detailkarte ist, und die vier Karteneinheiten 100 oder mehr Verzweigungen enthalten, können die Verzweigungen durch Verzweigungsnummern j von 1 bis 999 durchnumeriert werden, falls dies erwünscht ist. Alternativ können, falls eine Verzweigungsnummer j den Wert 99 erreicht, weitere Verzweigungsnummern j wieder von einem Wert 1 starten und mit einer unterschiedlichen Farbe angezeigt werden. In diesem Fall kann beim Registrieren einer Routenverzweigung bei Schritt 190 während der Routenbestimmung eine Verzweigung sowohl durch die Verzweigungsnummer j als auch durch eine Farbe bezeichnet werden.

Darüber hinaus kann, da eine Route von Verzweigung zu Verzweigung bestimmt wird, der Abstand zwischen einem Ausgangspunkt und dem Zielort schnell und genau erhalten werden, indem der Abstand zwischen Verzweigungen bei jeder Registrierung einer Routenverzweigung summiert wird.

Ferner kann jede beliebige Nebeninformation, wie berühmte Aussichtspunkte oder der in der Nähe gelegene Wohnsitz eines Bekannten, an dem gewünschten Punkt eingegeben werden, wenn Routenverzweigungen durch Bezeichnen einer entsprechenden Verzweigungsnummer j registriert werden. Die Nebeninformation kann durch das Display 14 angezeigt oder während einer durch das vorliegende System navigierten Fahrt angekündigt werden.

Claims (11)

1. Navigationssystem für Fahrzeuge mit:
einem Displaymittel zur Darstellung einer Straßenkarte;
einem Kartendaten-Speichermittel zum Speichern von Kartendaten und zum Liefern einer durch das Displaymittel darzustellenden Straßenkarte;
einem Displaysteuermittel zum Steuern des Displaymittels derart, daß aus den in dem Kartendaten-Speichermittel gespeicherten Kartendaten eine gewünschte Straßenkarte dargestellt wird;
einem Verzweigungs-Numerierungsmittel zum Zuweisen einer Verzweigungsnummer zu jeder Verzweigung der gegenwärtig durch das Displaymittel wiedergegebenen Straßenkarte;
einem Nummernanzeige-Steuermittel zum Steuern des Displaymittels derart, daß die zugewiesene Verzweigungsnummer neben jeder entsprechenden Verzweigung der gegenwärtig durch das Displaymittel wiedergegebenen Straßenkarte angezeigt wird;
einem Verzweigungsnummer-Eingabemittel zum Eingeben einer gewünschten Verzweigungsnummer aus den durch das Displaymittel wiedergegebenen Verzweigungsnummern; und
einem Routenbestimmungsmittel zum Speichern jeder Straße, die zwischen einer gegenwärtig ausgewählten Verzweigung und einer vorhergehend ausgewählten Verzweigung liegt als einzuschlagende Route und zum Anzeigen jeder derartigen Straße auf der durch das Displaymittel dargestellten Straßenkarte als die bestimmte Route.

2. Navigationssystem nach Anspruch 1, das ferner Mittel zum Hervorheben der einzuschlagenden bestimmten Route auf der durch das Displaymittel dargestellten Straßenkarte umfaßt.

3. Navigationssystem nach Anspruch 1, das ferner Mittel zum Verschieben der dargestellten Straßenkarte umfaßt, so daß jede eingegebene Routenverzweigung auf der gegenwärtig durch das Displaymittel wiedergegebenen Straßenkarte zentriert ist.

4. Navigationssystem nach Anspruch 3, in welchem jede in dem Kartendaten-Speichermittel gespeicherte Straßenkarte in eine Vielzahl von Karteneinheiten unterteilt ist und beim Aufruf von darzustellenden Straßenkartendaten eine einen Ausgangspunkt enthaltende zentrale Karteneinheit und drei sich an den Ausgangspunkt anschließende Karteneinheiten verwendet werden, um die durch das Displaymittel dargestellte Straßenkarte zu erzeugen.

5. Navigationssystem nach Anspruch 4, in welchem die durch das Displaymittel dargestellte Straßenkarte etwa die Größe einer Karteneinheit hat.

6. Navigationssystem nach Anspruch 5, in welchem das System ferner ein Routenaufhebungsmittel zum aufeinanderfolgenden Aufheben eines gewünschten Abschnitts der vorhergehend bestimmten Route, ausgehend von einer zuletzt ausgewählten Verzweigung zu dem Ausgangspunkt hin, umfaßt.

7. Navigationssystem nach Anspruch 1, in welchem das Nummernanzeige-Steuermittel jede Verzweigung der durch das Displaymittel dargestellten Straßenkarte beginnend mit 1 fortlaufend durchnumeriert und nach dem Numerieren der 99 zigsten Verzweigung bei der nächsten zusätzlichen Verzweigung wieder mit 1 beginnt.

8. Navigationssystem nach Anspruch 1, in welchem das Kartendaten-Speichermittel eine optisch abtastbare oder eine magnetische Scheibe ist und das Displaymittel eine Kathodenstrahlröhre oder ein Flüssigkristallschirm ist.

9. Navigationssystem nach Anspruch 1, welches ferner eine Antenne und einen Empfänger zum Empfangen eines Übertragungssignals umfaßt.

10. Navigationssystem nach Anspruch 9, welches ferner eine Hauptsteuereinrichtung umfaßt, mit:
einer zentralen Verarbeitungseinheit;
einem ROM;
einem RAM;
einem Eingangs/Ausgangs-Anschluß; und
einer Busleitung, die die zentrale Verarbeitungseinheit, den ROM, den RAM und den Eingangs/Ausgangs-Anschluß miteinander verbindet; wobei die Hauptsteuereinrichtung mit dem Displaysteuermittel kommuniziert; und wobei die Hauptsteuereinrichtung über den Eingangs/Ausgangs-Anschluß von dem Kartendaten-Speichermittel, dem Verzweigungsnummer- Eingabemittel und dem Empfänger Information empfängt.

11. Verfahren zum Navigieren eines Fahrzeugs mit den Schritten:
Darstellen einer Straßenkarte mittels eines Displaymittels;
Speichern von Kartendaten in einem Kartendaten-Speichermittel und Liefern einer gewünschten darzustellenden Straßenkarte an das Displaymittel;
Steuern des Displaymittels über ein Displaysteuermittel derart, daß eine gewünschte Straßenkarte aus den in dem Kartendaten-Speichermittel gespeicherten Kartendaten dargestellt wird;
Zuweisen einer Verzweigungsnummer über ein Verzweigungs- Numerierungsmittel an jede Verzweigung der gegenwärtig durch das Displaymittel wiedergegeben Straßenkarte;
Steuern des Displaymittels über ein Nummernanzeige­ Steuermittel derart, daß die zugewiesene Verzweigungsnummer neben jeder entsprechenden Verzweigung der gegenwärtig durch das Displaymittel wiedergegebenen Straßenkarte angezeigt wird;
Eingeben einer gewünschten Verzweigungsnummer aus den durch das Displaymittel wiedergegebenen Verzweigungsnummern über ein Verzweigungsnummer-Eingabemittel;
Speichern jeder Straße, die zwischen einer durch Zuweisen einer Verzweigungsnummer gegenwärtig ausgewählten Verzweigung und einer durch Zuweisen einer Verzweigungsnummer vorhergehend ausgewählten Verzweigung liegt, als eine einzuschlagende Route über Routenbestimmungsmittel; und
Anzeigen jeder derartigen Straße als die einzuschlagende, bestimmte Route auf der durch das Displaymittel dargestellten Straßenkarte.