DE60010993T2

DE60010993T2 - Routenführungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60010993T2
Application number: DE60010993T
Authority: DE
Inventors: Goro Toyota-shi Asai; Fusaki Toyota-shi Igarashi; Kenichi Toyota-shi Murata; Takahiro Toyota-shi Hashimoto; Masaki Toyota-shi Kakihara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2020-08-11
Also published as: DE60010993D1; US6421606B1; EP1077362B1; EP1077362A1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Routenführungsvorrichtung, und insbesondere auf eine Einrichtung, die eine Routensuche unter Verwendung öffentlicher Beförderungsrouten zusätzlich zu Fahrzeugrouten anwendet.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein Navigationsgerät mit Kartendaten, das nach einer Route zu einem Ziel sucht und die Route dem Nutzer präsentiert, ist allgemein bekannt. Eine signifikante technische Aufgabe eines derartigen Navigationsgerätes ist es, dem Nutzer eine Route bereitzustellen, die es ermöglicht, den Zielort in kurzer Zeit zu erreichen.
Eine Führungstechnik ist offenbart in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 7-55484. Nach dieser Technik bestimmt ein Nutzer ein Ziel und gibt dann eine Zielankunftszeit ein. Das Gerät errechnet eine geschätzte Ankunftszeit am Ziel unter Berücksichtigung von Informationen, wie Verkehrsmeldeinformationen, und vergleicht die Zielankunftszeit mit der geschätzten Ankunftszeit. Ist die geschätzte Ankunftszeit später als die Zielankunftszeit, werden dem Nutzer Informationen bezüglich einer alternativen Beförderung bereitgestellt, beispielsweise Bahnstrecken. Das Gerät informiert den Nutzer speziell darüber, daß "es unmöglich ist, das Ziel zur Ankunftszeit zu erreichen" und zeigt eine Bahnoption, die Fernsprechnummer der Reisezieleinrichtung und andere derartige Informationen an. Wählt der Nutzer die Bahnoption, wird die erforderliche Reisezeit vom aktuellen Ort bis zu einem nahegelegenen Bahnhof und von einem Bahnhof nahe dem Reiseziel bis zum Reiseziel errechnet. Informationen, wie der Name des Beförderungsunternehmens, der Abfahrtbahnhof, der Ankunftsbahnhof und die Umsteigebahnhöfe werden ebenfalls angeboten.
Nach der obigen Technik wird eine Route unter Verwendung alternativer Beförderung, insbesondere mit öffentliche Beförderung, gesucht, wenn die geschätzte Ankunftszeit später als die Zielankunftszeit ist. Ein derartiges Verfahren ist dadurch nachteilig, daß die Wirksamkeit der Verwendung öffentlicher Beförderung nicht notwendigerweise sichergestellt ist. In der obigen herkömmlichen Technik ist des weiteren beschrieben, daß ein Verhältnis zwischen der erforderlichen Reisezeit beim Fahren eines Fahrzeugs und der erforderlichen Reisezeit mit öffentlicher Beförderung auf einen vorbestimmten Wert verglichen wird, und wenn das Verhältnis geringer ist als der vorbestimmte Wert, wird die Führungsinformation bezüglich öffentlicher Beförderung nicht angeboten. Jedoch ist es schwierig, lediglich auf der Grundlage der erforderlichen Reisezeit zu bestimmen, welches Reisemittel geeigneter ist, weil andere Faktoren mitwirken. Beispielsweise werden Fahrscheingebühren zusätzlich erforderlich, wenn man die Bahn benutzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Route unter Nutzung öffentlicher Beförderung anzubieten, wenn die Vorteile der Nutzung öffentlicher Beförderung sichergestellt sind, wodurch eine verbesserte Nutzungsmöglichkeit und erhöhte Zuverlässigkeit des Navigationssystems geboten werden.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Suche nach. einer Route mit Nutzung öffentlicher Beförderung unter Verwendung desselben Suchalgorithmus durchzuführen, der der Fahrzeugroutensuche dient, um dadurch eine Vorrichtung mit vereinfachtem Aufbau zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die präzise den aktuellen Ort des Nutzers aufzeigt, wenn eine Route mit öffentlicher Beförderung angeboten wird.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die den Nutzer sicher führt, wenn eine Route unter Verwendung öffentlicher Beförderung angeboten wird.
Um die obigen Aufgaben zu lösen, enthält eine Routenführungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Rechenmittel zur Errechnung von Kosten, die bei der Route unter Nutzung öffentlicher Beförderung aufkommen (wird auch als öffentlichen Beförderungsroute bezeichnet), und von Kosten, die bei der Route unter Nutzung nur des Fahrzeugs aufkommen (wird auch als Fahrzeugroute bezeichnet), und ein Steuermittel zu errechnen zum Aufzeigen der Route unter Verwendung öffentlicher Beförderung, wenn die Kosten der Route unter Verwendung öffentlicher Beförderung geringer sind als die der Fahrzeugroute, eingestellt durch einen vorbestimmten Faktor. Die Route unter Verwendung öffentlicher Beförderung (öffentliche Beförderungsroute) ist eine solche, die wenigstens einen Abschnitt der Route, eine Nebenroute eines öffentlichen Beförderungsmittels wie Eisenbahn, Untergrundbahn, Bus, Fähre und Flugzeug enthält, und kann auch das Reisen zu Fuß umfassen. Die Fahrzeugroute ist eine solche, die keine öffentliche Beförderungsroute ist und die folglich nur mit Motorfahrzeugen benutzt werden kann. Durch Vergleich der öffentlichen Beförderungsroute und der Fahrzeugroute unter Verwendung der zugehörigen Kosten und durch das Aufzeigen der öffentlichen Beförderungsroute, wenn die Wirtschaftlichkeit der öffentlichen Beförderungsroute einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die öffentliche Beförderungsroute angeboten, wenn es durch deren Nutzung tatsächlich Vorteile gibt. Kosten einer Route, auf die hier Bezug genommen wird, beinhalten nicht nur die Geldkosten, sondern enthalten auch Wichtungsfaktoren bezüglich Entfernung, Zeit und Gebühren, die getragen werden müssen, wenn man vom aktuellen Ort zum Ziel reist. Umfaßt eine Route eine größere Entfernung, mehr Zeit oder höhere Gebühren, werden sich die Kosten der Route erhöhen. Durch Wiedergabe der Belastung bezüglich der Entfernung, Zeit und Gebühren in den Kosten kann ein umfassender Vergleich einer öffentlichen Beförderungsroute mit einer Route, die nur mit dem Fahrzeug gefahren wird, bereitgestellt werden. Der finanzielle Faktor läßt sich aus der Kostenrechnung entfernen, wenn Geldausgabe für den Nutzer nicht relevant sind.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Entfernungsbelastung umgesetzt in eine Zeitbelastung, und die Kosten der öffentlichen Beförderungsroute und die Kosten der Fahrzeugroute werden in Zeiteinheiten miteinander verglichen. Bei den herkömmlichen Techniken werden Fahrzeugroutenkosten in Einheiten der Entfernung auf der Grundlage von Verbindungskosten (Summe der Kosten, die einer jeden Verbindung zuzurechnen sind, wenn die Straßendaten unter Verwendung von Verbindungen und Knoten aufgebaut sind) und von Knotenkosten (Summe der Kosten, die einem jeden Knoten zugeordnet werden können, wenn die Straßendaten unter Verwendung von Verbindungen und Knoten aufgebaut sind) bestimmt gemäß der Entfernung und der Straßenart, und die Route mit den geringsten Kosten wird bestimmt als optimale Route (wenn der Verkehr blockiert ist, steigt der Kostenfaktor der blockierten Verbindung an). Da ein öffentliches Beförderungsmittel im allgemeinen nach einem bestimmten Fahrplan betrieben wird, ist es geeigneter, eine öffentliche Beförderungsroute in Einheiten der Zeit als in Einheiten der Entfernung der Nebenroute zu bewerten. Eine Fahrzeugroute wird ebenfalls besser in Einheiten der Zeit als in Einheiten der Entfernung errechnet, um folglich die Beurteilung zu erleichtern, ob die öffentliche Beförderungsroute oder die Fahrzeugroute geeigneter ist. Um die Kosten der Fahrzeugroute in der vorliegenden Erfindung in Zeiteinheiten zu errechnen, werden die Entfernungskosten in herkömmlichen Routensuchtechniken durch die Fahrzeuggeschwindigkeit geteilt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist vorzugsweise ein Wert gemäß der Straßenart und kann eine gesetzliche Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Straße oder statistisch errechneter Durchschnittswert sein.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung errechnet das Rechenmittel für die Fahrzeugroute die geschätzte Ankunftszeit über eine statische route und die geschätzte Ankunftszeit über eine dynamische Route. Wenn die geschätzte Ankunftszeit über die dynamische Route die geschätzte Ankunftszeit über die statische Route um einen vorbestimmtes Zeitintervall überschreitet, zeigt das Steuermittel die öffentliche Beförderungsroute auf. Fahrzeugrouten können klassifiziert werden in zwei Arten, nämlich in eine statische Route, die man auf der Grundlage der Verbindungsbeziehung in Kartendaten erhält, ohne die aktuelle Verkehrssituation zu berücksichtigen, oder in eine dynamische Route, die erzeugt wird auf der Grundlage der Verbindungsbeziehung in Kartendaten, während auch die Verkehrsinformationen berücksichtigt werden, die sich mit der Zeit ständig ändern. wenn die geschätzte Ankunftszeit vom aktuellen Ort zum Ziel über die dynamische Route die geschätzte Ankunftszeit aus dem aktuellen Ort zum Ziel über die statische Route um einen vorbestimmtes Zeitintervall überschreitet, kann die Straße höchstwahrscheinlich aufgrund von Verkehrsstaus oder aus anderen Gründen nicht störungsfrei benutzt werden. In einem solchen Falle wird folglich die öffentliche Beförderungsroute aufgezeigt. Auf diese Weise kann die öffentliche Beförderungsroute dem Nutzerangeboten werden, wenn es zusätzliche Vorteile bei deren Benutzung gibt. Die dynamische Route kann als empfehlenswerte Route aufgezeigt werden, wenn die Kosten der dynamischen Route geringer als die Kosten der öffentlichen Beförderungsroute sind.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Routenführungsvorrichtung weiterhin ein Speichermittel, das im voraus eine Zone speichert, in der öffentliche Beförderung benutzt werden kann, und das Steuermittel bietet eine Route an unter Verwendung öffentlicher Beförderung, wenn sich der aktuelle Ort und/oder das Ziel innerhalb der Zone befindet, in der die öffentliche Beförderung benutzt werden kann.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine öffentliche Beförderungsroute angeboten, wenn es eine Vielzahl von öffentlichen Beförderungsmitteln gibt, die verwendet werden können. Wenn es nur ein verwendbares öffentliches Beförderungsmittel gibt, um das Ziel zu erreichen, wird die Sicherheit der Ankunft beim Ziel als geringer eingestuft als im Falle, bei dem eine Vielzahl derartige öffentlicher Beförderungsmittel vorhanden ist. Folglich kann der Anwender durch Aufzeigen einer öffentlichen Beförderungsroute zuverlässig zum Ziel geführt werden, wenn es eine Vielzahl öffentlicher Beförderungsmittel gibt, die benutzt werden können.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Routenführungsvorrichtung eine herausnehmbare portable Endgeräteeinrichtung. Die portable Endgeräteeinrichtung speichert die Führungsinformation für eine öffentliche Beförderungsroute. Die Einrichtung führt den Nutzer zum Ziel auf der Grundlage gespeicherter Routenführungsinformationen, wenn der Nutzer die portable Endgeräteeinrichtung herausnimmt und für die öffentliche Beförderung trägt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung darf die portable Endgeräteeinrichtung während der Fahrzeugfahrt nicht herausgenommen zu werden. Wenn darüber hinaus der Nutzer das Fahrzeug verläßt, zwingt die Routenführungsvorrichtung den Nutzer, die portable Endgeräteeinrichtung herauszunehmen und zu tragen.
Nach einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Routenführungsvorrichtung zum Zwecke des Durchführens einer effizienten Suche nach einer öffentlichen Beförderungsroute ein Speichermittel, das Kartendaten bezüglich der öffentlichen Beförderungsrouten als Verbindungsinformation und als Knoteninformation speichert, und das Rechenmittel errechnet die Kosten der öffentlichen Beförderungsroute auf der Grundlage derartiger Verbindungsinformationen und Knoteninformationen. Die öffentlichen Beförderungsnebenrouten sind unter Verwendung von Verbindungen und Knoten konfiguriert, die den Verbindungen und Knoten gleichen, die die Fahrzeugrouten bilden, womit den Straßendaten und den öffentlichen Beförderungsdaten ermöglicht wird, gleichermaßen behandelt zu werden. Mit dieser Anordnung kann eine öffentliche Beförderungsroute unter Verwendung desselben Suchalgorithmus wie bei der Fahrzeugroutensuche gesucht werden.
Wenn nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Nebenroute eines öffentlichen Beförderungsmittels unter Verwendung von Verbindungen und Knoten konfiguriert wird, enthält die Knoteninformation einen Knoten, der den Ort eines Parkplatzes nahe dem Grenzort des öffentlichen Beförderungsmittels bedeutet, und die Verbindungsinformation enthält eine Verbindung, die die Knoten verbindet, die die Orte des Grenzortes und des Parkplatzes bedeuten. Wenn das öffentliche Beförderungsmittel die Bahn ist, enthält die Knoteninformation Knoten, die die Orte der Bahnhöfe bedeuten, und die Verbindungsinformationen enthalten Verbindungen, die jene Knoten verbinden, die die Bahnhöfe bedeuten. Die Knoteninformation kann des weiteren einen Knoten beinhalten, der den Ort des Bahnhofs bedeutet, und einen Knoten, der den Ort des Parkplatzes nahe dem Bahnhof bedeutet, während die Verbindungsinformation weiterhin eine Verbindung zwischen jenen Knoten enthalten kann. Ist eine Vielzahl von Bahnstrecken vorhanden, kann eine derartige Knoteninformation und Verbindungsinformation für jede Bahnstrecke konfiguriert werden. Des weiteren kann die Knoteninformation einen Knoten enthalten, der eine Straße nahe eines Bahnhofs bedeutet, zusätzlich zu einem Knoten, der den Ort des Bahnhofs bedeutet, und die Verbindungsinformation kann diese Knoten verbinden.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet das Speichermittel zum Speichern öffentlicher Beförderungsrouten die Verbindungsinformation und die Knoteninformation, um weitere Daten bezüglich der Gehrouten als zusätzliche Verbindungs- und Knoteninformation zu speichern. Das Rechenmittel kann eine Route zu Fuß errechnen auf der Grundlage der Verbindungsinformation und der Knoteninformation bezüglich der Gehrouten.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Routenführungsvorrichtung ein Ortsfeststellmittel zum Erkennen des aktuellen Ortes, ein Speichermittel, das Kartendaten speichert, ein Reisemodusfeststellmittel, das den aktuellen Reiseweg feststellt, und ein Korrekturmittel, das den festgestellten aktuellen Ort durch Korrelieren der Kartendaten gemäß dem Reisemodus korrigiert. Um den aktuellen Ort mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, ist eine Kartenanpassungsverarbeitung (MM-Verarbeitung) effektiv. Bei der MM-Verarbeitung wird der aktuelle Ort, festgestellt über GPS oder ein anderes Mittel, mit den Kartendaten korreliert und angepaßt an einen passenden Ort innerhalb der Kartendaten. Erfolgt die Reise per Fahrzeug, kann der aktuelle Ort genau bestimmt werden unter Bezug auf die Straße, die dem festgestellten aktuellen Ort am nächsten liegt, oder den passendsten Punkt auf der Straße (beispielsweise Kreuzung). Jedoch kann eine derartige MM-Technik nicht direkt realisiert werden, wenn die Reise über eine öffentliche Beförderungsroute erfolgt, weil der Reisemodus nicht mit dem Fahrzeug erfolgt. Wohingegen die herkömmliche MM-Technik verwendet werden kann, um den aktuellen Ort zu korrigieren, wenn mit dem Fahrzeug gereist wird, wird der Eisenbahnfahrplan verwendet, um den aktuellen Ort zu korrigieren, falls die Reise per Bahn erfolgt. Wird die Reise zu Fuß durchgeführt, kann MM nicht ausgeführt werden. Auf diese Weise kann der aktuelle Ort durch Verwendung unterschiedlicher Verarbeitungsalgorithmen gemäß einem jeden Reisemodus korrigiert werden, womit eine präzise Feststellung des aktuellen Ortes möglich ist, selbst wenn die Reise unter Verwendung öffentlicher Beförderungsmittel erfolgt.
Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin ein computerlesbares Medium vor, auf dem ein Programm zur Routensuche aufgezeichnet ist, das zum Ziel führt. Durch Ausführen des Programms führt ein Computer die folgenden Schritte aus: (a) Suche einer Route lediglich unter Verwendung eines Fahrzeugs, um das Ziel zu erreichen, (b) Errechnung der Kosten der Route unter Verwendung nur des Fahrzeugs, (c) Suche nach einer Route unter Verwendung öffentlicher Beförderungsmittel, (d) Errechnen der Kosten der Route unter Verwendung der öffentlichen Beförderung und (e) Ausgabe der Route unter Verwendung der öffentlichen Beförderung, wenn die Kosten der Route unter Verwendung der öffentlichen Beförderung geringer sind als ein vorbestimmter Wert oder im Vergleich mit den Kosten der Route unter Verwendung lediglich des Fahrzeugs höher sind. Das Medium kann ein beliebiges Medium sein, das Informationen elektromagnetisch, optisch oder chemisch speichert, wie ein CD-ROM, DVD, FD, Festplatte oder Halbleiterspeicher. Das im Medium gespeicherte Programm ist im Computer installiert und wird vom Prozessor des Computers ausgeführt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Verarbeitung von 2;
4 ist ein Ablaufdiagramm, das nach der vorliegenden Erfindung eine zusätzliche Verarbeitung zeigt;
5 ist ein Diagramm, das Bahnstrecken zeigt;
6 ist ein Diagramm, das die Bahnstrecken von 5 unter Verwendung von Knoten und Verbindungen zeigt;
7 ist ein Diagramm, das die Anordnung eines Bahnhofs und von Parkplätzen zeigt, die nahe am Bahnhof liegen;
8 ist ein Diagramm, das die Anordnung von 7 unter Verwendung von Knoten und Verbindungen zeigt;
9 ist ein Diagramm, das die Anordnung eines Bahnhofs und Straßen nahe dem Bahnhof zeigt;
10 ist ein Diagramm, das die Anordnung von 9 unter Verwendung von Knoten und Verbindungen zeigt;
11 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer portablen Endgeräteeinrichtung von 1 darstellt;
12 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung der portablen Endgeräteeinrichtung von 1 zeigt;
13 ist ein Ablaufdiagramm, das die zusätzliche Verarbeitung in der portablen Endgeräteeinrichtung von 1 zeigt;
14 ist eine perspektivische Ansicht um den Fahrersitz;
15 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung bezüglich des Herausnehmens der portablen Endgeräteeinrichtung von 1 zeigt;
16 ist ein Ablaufdiagramm, das eine weitere Verarbeitung bezüglich des Herausnehmens der portablen Endgeräteeinrichtung von 1 zeigt; und
17 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Verarbeitung zum Errechnen von Routenkosten in Zeiteinheiten.
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Ortsdetektor 10 ist unter Verwendung von GPS (oder DGPS), eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors und eines Orientierungssensors aufgebaut. Der Ortsdetektor 10 bestimmt den aktuellen Ort des Fahrzeugs und liefert die Information an die Navigations-ECU 18.
Die Übertragungseinrichtung 12 kann über einen Licht- oder Elektrowellensendeempfänger verfügen. Die Übertragungseinrichtung 12 fordert Informationen an, wie beispielsweise Verkehrsinformationen und Parkplatzinformationen aus externen Informationszentren, und liefert jene Informationen an die Navigations-ECU 18. Die Verkehrsinformation enthält Informationen bezüglich Unfällen, Verkehrsstaus und erforderlicher Zeit zum Fahren auf der Straße. Die Parkplatzinformation enthält Freirauminformationen für gewisse Parkplätze.
Die Eingabeeinrichtung 14 verfügt über Bedienknöpfe und Berührschalter. Unter Verwendung der Eingabeeinrichtung 14 gibt der Nutzer das Ziel ein. Das eingegebene Bestimmungsziel wird der Navigations-ECU 18 zugeführt.
Die Kartendatenspeichereinrichtung 16 kann aufgebaut sein mit einem CD-ROM, DVD oder mit einer Festplatte. Die Kartendatenspeichereinrichtung 16 speichert Kartendaten und liefert die Kartendaten als Reaktion auf Anforderungen aus der Navigations-ECU 18. Die Kartendatenspeichereinrichtung 16 speichert des weiteren im voraus Zonen, in denen eine öffentliche Beförderung benutzt werden kann, oder öffentliche Beförderungszonen. Durch Korrelieren eines Ortes mit den öffentlichen Beförderungszonen kann die Verfügbarkeit der öffentlichen Beförderung an speziellen Stellen bestimmt werden. Eine öffentliche Beförderungszone kann bestimmt werden auf der Grundlage der Verfügbarkeit der öffentlichen Beförderung. Beispielsweise kann ein bergiges Gebiet nicht als öffentliche Beförderungszone bestimmt werden, während Zonen nahe städtischer Bereiche, wie Tokyo oder Kanagawa, als innerhalb der öffentlichen Beförderungszone liegend bestimmt werden. Bereiche innerhalb einer vorbestimmten Entfernung zu einem Bahnhof der japanischen Eisenbahnlinien oder zu anderen privaten Strecken, einer Fährenanlegestelle, einem Flughafen und anderen Einrichtungen werden als öffentliche Beförderungszonen bestimmt. Eine öffentliche Beförderungszone kann durch Breiten- und Längenwerte oder durch den Namen der Zone festgelegt werden.
Die Navigations-ECU 18 enthält einen Mikrocomputer. Die Navigations-ECU 18 zeigt auf der Anzeige 20 den aktuellen Ort auf, den der Ortsdetektor 10 feststellt, und die Kartendaten zu Anzeigezwecken, die aus der Kartenspeichereinrichtung 16 zur Verwendung in der Anzeige bezüglich des Bereichs um den aktuellen Ort ausgelesen werden. Des weiteren sucht die Navigations-ECU 18 nach einer Route, die zum Ziel führtund aus der Eingabeeinrichtung 14 auf der Grundlage der in der Kartenspeichereinrichtung 16 und der öffentlichen Beförderungszonendaten gespeicherten Kartendaten zu Suchzwecken geliefert. Die Navigations-ECU 18 stellt dann eine Routenführung durch Aufzeigen der gewonnenen Route auf der Anzeige 20 oder durch Ausgabe hörbarer Routenführung über den Lautsprecher 22 bereit. Bei durchgeführter Routensuche berücksichtigt die Navigations-ECU 18 die Verkehrsinformation und die Parkplatzinformation, die die Übertragungseinrichtung 12 liefert. Bekannte Verfahren, wie das Dijkstra-Verfahren, lassen sich als Routensuche verwenden. Die Straßendaten können konfiguriert sein als Verbindungsdaten von Verbindungen und Knoten und unter Routen, die zum aktuellen Ort des Ziels führen, wobei die Route, die die geringsten Kosten verursacht, als optimale Route ausgewählt wird. Verbindungskosten werden bestimmt auf der Grundlage der Entfernung und der Art der Verbindung. Die Verkehrsinformation, die die Übertragungseinrichtung 12 liefert, wird des weiteren zur Errechnung der Verbindungskosten während der Suche verwendet. An einer Stelle, bei der keine Verkehrsinformation angefordert wird, erfolgt die Routensuche unter Verwendung der Verbindungsdaten (einschließlich Verbindungskosten), die im voraus in der Kartendatenspeichereinrichtung 16 gespeichert sind (derartige Routensuche wird als statische Routensuche bezeichnet). Wenn Verkehrsinformationen angefordert werden, erfolgt die Neusuche durch Wiedergabe der Verkehrsinformationen in den Verbindungskosten (derartige Routensuche wird als dynamische Routensuche bezeichnet). Eine dynamische Routensuche ist eine solche, die durchgeführt wird gemäß den aktuellen Straßenbedingungen, um die optimale Route bei den bestehenden Verkehrsbedingungen herauszufinden. Da eine dynamische Routensuche auf den aktuellsten Verkehrsinformationen beruhen muß, kann die Routensuche außerhalb der Navigations-ECU 18 durchgeführt werden. Insbesondere kann das Ziel über die Übertragungseinrichtung 12 an ein externes Informationszentrum gesendet werden, und das Informationszentrum führt die dynamische Suche für die Route zum Ziel aus. Die Navigations-ECU 18 kann dann die Routendaten empfangen, die gewonnen werden durch die Suche aus dem Informationszentrum. Die Navigations-ECU 18 sucht nicht nur nach einer Fahrzeugroute, sondern auch nach einer Route der öffentlichen Beförderung durch die Verwendung von öffentlichen Beförderungsdaten, die in den Kartendaten zum Zwecke des Suchens enthalten sind. Obwohl die öffentliche Beförderung Eisenbahn, Flugzeug, Schiff (einschließlich Fähre) und andere Formen öffentlicher Beförderung umfassen kann, wird das vorliegende Ausführungsbeispiel unter Verwendung lediglich der Eisenbahn als Beispiel beschrieben.
Das portable Endgerät 24 ist angeschlossen an die Navigations-ECU 18 und speichert Routendaten (statische Routendaten oder dynamische Routendaten), die die Navigations-ECU 18 liefert. Wenn der Anwender das portable Endgerät 24 herausnimmt und trägt, zeigt das portable Endgerät 24 dem Nutzer die Routendaten als Reaktion auf dessen Betätigung auf. Das portable Endgerät 24 enthält wenigstens einen Prozessor, einen Speicher, eine Anzeige- und Eingabeeinrichtung und kann weiterhin die Funktion eines Funktelefons haben. Die Verbindung mit der Navigations-ECU 18 kann entweder drahtgebunden oder drahtlos erfolgen.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung unter Verwendung der Navigations-ECU 18 des Beispiels vom bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt. Ist das Ziel eingegeben, sucht die Navigations-ECU 18 nach einer Fahrzeugroute R1 zum Ziel (S101). Die Fahrzeugroute R1 ist eine solche, die es dem Nutzer gestattet, das Ziel lediglich mit dem Fahrzeug zu erreichen, mit anderen Worten eine Route zum Ziel unter Verwendung lediglich der Straßen. Eine statische Route wird gesucht, wenn Informationen, wie Verkehrsinformationen, für die Übertragungseinrichtung 12 nicht erforderlich sind, während eine dynamische Route gesucht wird, wenn derartige Informationen angefordert werden.
Nach der Suche der Route R1 beurteilt die Navigations-ECU 18, ob der aktuelle Ort des Fahrzeugs, festgestellt vom Ortsdetektor 10, innerhalb der öffentlichen Beförderungszone liegt (S102). Diese Beurteilung wird durchgeführt durch Korrelieren des aktuellen Ortes mit den öffentlichen Beförderungszonendaten, die in der Kartendatenspeichereinrichtung 16 gespeichert sind. Wird beispielsweise der aktuelle Ort in einem städtischen Bereich liegen und beurteilt, innerhalb einer öffentlichen Beförderungszone zu liegen, beurteilt die Navigations-ECU 18 danach, ob das Ziel in der öffentlichen Beförderungszone liegt (S103). Diese Beurteilung kann gleichermaßen erfolgen durch Korrelieren des Ziels mit den öffentlichen Beförderungszonendaten. In alternativer Weise kann dieser Beurteilungsprozeß durchgeführt werden durch Suchen eines Bahnhofs, der dem Ziel am nächsten liegt, und Bestimmen durch Errechnen, ob das Ziel in einer vorbestimmten Entfernung liegt (das heißt, innerhalb 1 km) oder innerhalb eines 15-Minuten-Ganges vom Bahnhof.
Wenn sowohl der aktuelle Ort als auch das Ziel in der öffentlichen Beförderungszone liegen, kann die Option der Bahnverwendung, eine Form öffentlichen Beförderungsdienstes, verfügbar sein. Die Navigations-ECU 18 sucht folglich eine Route unter Verwendung der öffentlichen Beförderung R2 (S104). Die Route, die die öffentliche Beförderung R2 nutzt, kann auf folgende Weise bestimmt werden. Bahnhöfe, die einem jeden aktuellen Ort am nächsten liegen, und das Ziel werden zuerst gesucht. Eine Route vom aktuellen Ort zum nächsten Bahnhof wird dann durch ein Verfahren wie das Dijkstra-Verfahren herausgefunden. Wenn die Zugfahrplandaten in der Speichereinrichtung 16 gespeichert sind (wenn nicht gespeichert, können diese Daten aus einem Informationszentrum über die Übertragungseinrichtung 12 angefordert werden), ist es vorzuziehen, die geschätzte Ankunftszeit vom Nutzer durch Fahrzeug am nächsten Bahnhof mit der Abfahrtszeit der Züge von diesem Bahnhof anzupassen, um so zu bestätigen, ob der Nutzer den Zug nehmen soll. Weiterhin ist es vorzuziehen, Parkplatzinformationen für den nächsten Bahnhof über die Übertragungseinrichtung 12 anzufordern, um zu bestätigen, ob es Freiraum auf einem Parkplatz nahe dem Bahnhof gibt, und wenn es einen solchen Freiraum gibt, zu entscheiden, ob dieser Bahnhof verwendet werden soll. Wenn der Bahnfahrplan ungeeignet ist oder nicht die Benutzung des Zuges zuläßt oder wenn das Fahrzeug aufgrund eines vollen Parkplatzes am nächsten Bahnhof nicht geparkt werden kann, dann wird eine Route vom aktuellen Ort zum nächsten naheliegenden Bahnhof gesucht. Bestätigungen bezüglich des Fahrplans und der Parkplätze werden gleichermaßen ausgeführt für die nächste Station. Nach der Entscheidung, auf welchem Bahnhof in den Zug zu steigen ist, wird eine Route vom Bahnhof nahe dem Ziel zum Ziel selbst bestimmt. Diese gewonnenen Routen werden dann verbunden, um die Route 2 zu schaffen.
Bei der Suche nach Route R2 in der vorbeschriebenen Weise ist es auch möglich, die Suche auszuführen, wobei die Information bezüglich Freiraum auf einem Parkplatz nahe dem Bahnhof ignoriert wird. Wenn der Nutzer beispielweise auf dem Wege zum Ziel ein Fahrzeug fährt, das eine andere Person steuert, nämlich wenn der Nutzer von einem Anderen chauffiert wird, dann gibt es keinen Bedarf für einen Parkplatz am nächstliegenden Bahnhof. In solchen Fällen ist es vorzuziehen, nach einer Route zu suchen, die ein öffentliches Beförderungsmittel vom nächstliegenden Bahnhof nutzt, ungeachtet der Tatsache, ob es auf dem Parkplatz nahe dem Bahnhof einen Freiraum gibt. In der Konfiguration von 1 ist insbesondere ein Auswahlschalter 13 vorgesehen, um auszuwählen, ob Informationen über Freiraum auf dem Parkplatz zu berücksichtigen oder zu ignorieren sind. Wenn dieser Schalter auf "Berücksichtigungsmodus" eingestellt wird, sucht die ECU 18 nach Route R2 nach Bestätigung, ob es am nächsten Bahnhof Freiraum auf dem Parkplatz gibt, wie zuvor beschrieben. Ist der Schalter auf "Ignoriermodus" eingestellt, sucht die ECU 18 nach Route R2 unter Verwendung des nächstliegenden Bahnhofs, während die Information über den freien Parkplatz ignoriert wird (oder ohne Anfordern von Parkplatzinformationen). Der Auswahlschalter befindet sich vorzugsweise in einer Position, in der ihn der Nutzer betätigen kann. Beispielsweise kann der Schalter ein "Chauffeurmodusschalter" sein. Wenn der Chauffeurmodusschalter eingeschaltet ist, wird der "Ignoriermodus" eingestellt, um die Information über die Parkplatzfreiheit zu ignorieren. Wenn der Chauffeurmodusschalter ausgeschaltet ist, ist der "Berücksichtigungsmodus" eingestellt, um die Suche nach Route R2 unter Berücksichtigung der Parkplatzfreiheitsinformation auszuführen. Der Ignoriermodus kann in anderen Fällen als dem Fall ausgewählt werden, in dem chauffiert wird, wie in einem Notfall, wenn die Ankunftszeit am Ziel wichtiger ist als die Verfügbarkeit von Parkplatz.
Nach der Suche nach den Routen R1 und R2 vergleicht die Navigations-ECU 18 die Kosten der Route R2 mit den Kosten der Route R1, um zu bestimmen, ob die Kosten von Route R2 um einen vorbestimmten Wert im Vergleich mit den Kosten von R1 geringer oder höher sind (S105). Kosten der Route sind ein Konzept, das Zeit und Gebühren umfaßt. Beispielsweise können Routenkosten folgendermaßen errechnet werden: Routenkosten = Zeitkosten + finanzielle Kosten. Die Zeitkosten und die finanziellen Kosten können die Werte der Zeit (h) und der Gebühren (Yen) sein. Wird das Ziel in kürzerer Zeit oder mit geringeren Kosten erreicht, sind die Routenkosten geringer. Offensichtlich hat man herausgefunden, daß vorzugsweise Wichtungen eingeführt werden, wie in der Gleichdung der Routenkosten = α · Zeitkosten + β finanzielle Kosten enthalten sind, und α und β werden in geeigneter Weise bestimmt. Ist α = 0, wird der Kostenvergleich hinsichtlich nur der finanziellen Kosten ausgeführt. Ist β = 0 werden nur die Zeitkosten zum Kostenvergleich herangezogen. In einem Vergleich der Straßenverkehrsroute R1 mit einer Eisenbahnroute 2 wird vorzugsweise β auf einen anderen Wert als 0 gesetzt, weil Fahrkartengebühren aufkommen. Die Navigations-ECU 18 kann α und β auf feste Werte setzen. Alternativ kann das System so konfiguriert sein, daß α und β vom Nutzer über die Eingabeeinrichtung 14 eingestellt werden. In diesem Falle werden Meldungen, wie "Ist die Zeit wichtiger?" oder "Sind die Ausgaben wichtiger?" auf der Anzeige 20 dargestellt. Wählt der Nutzer die Zeit als Priorität, wird α > β bestimmt. α < β kann eingestellt werden, wenn der Nutzer den Ausgaben die Priorität gibt. Das System kann des weiteren so konfiguriert sein, daß der Nutzer die vorbestimmten Werte vorgibt. Die Kostengrößen der Route R2 und der Route R1 lassen sich vergleichen, während vorbestimmte Werte auf 0 sind.
Wenn als Ergebnis des Vergleichs die Kosten der Route R2 um wenigstens einen vorbestimmten Wert als kleiner herausgefunden werden, verglichen mit den Kosten der Route R1, so daß sich bestimmen läßt, daß es einen Vorteil bei Auswahl von Route 2 gibt. Die Route 2 ist folglich aufgezeigt als Führungsroute für den Nutzer über die Anzeige 20 und den Lautsprecher 22 (S106).
Wenn andererseits die Kosten der Route R2 nicht wenigstens um einen vorbestimmten Betrag geringer sind als die Kosten von R1, wird die Route 1 allgemein aufgezeigt, weil es keinen Vorteil beim Anbieten der Route 2 gibt. Wenn jedoch kein Freiraum in Parkplätzen nahe dem Ziel vorhanden ist, kann Route R1 ausgewählt werden. Vor Aufzeigen der Route R1 beurteilt die Navigations-ECU 18 folglich, ob es Freiraum im Parkplatz nahe dem Ziel gibt (S107). Dieser Beurteilungsvorgang läßt sich ausführen durch Anfordern eines Informationszentrums für Informationen bezüglich Parkplätze nahe dem Ziel über die Übertragungseinrichtung 12, und dann wird auf der Grundlage der Parkplatzinformation, vom Informationszentrum zurückgesendet, beurteilt. Wenn es Freiraum im Parkplatz nahe dem Ziel gibt, wird die Route R1 aufgezeigt (S108). Gibt es keinen Freiraum auf dem Parkplatz, wird Route R2 aufgezeigt, weil Route R1 nicht ausgewählt werden kann (S106).
Es kann den Fall geben, wenn nach Aufzeigen der Route R1 nach Bestätigen des Freiraums im Parkplatz nahe dem Ziel der Parkplatz voll wird aufgrund der Ankunft anderer Fahrzeuge. Von daher ist es vorzuziehen, periodisch bestätigen zu lassen, ob der Freiraum auf dem Parkplatz nahe dem Ziel bleibt, selbst nach Anzeigen der Route R1 in 5108. Wenn der zuvor freie Parkplatz später voll angetroffen wird, kann eine neue Route R2 (Route R2, die neuerlich bestimmt ist unter Verwendung des aktuellen Ortes als Ausgangsort) an dieser Stelle aufgezeigt werden.
Wenn nach Aufzeigen der Route R1 die Übertragungseinrichtung 12 eine Verkehrsinformation bezüglich der Route R1 anfordert, wie ein Verkehrsstau aufgrund eines Unfalls, kann dies vorzugsweise aufgezeigt werden durch eine neue Route R2 (Route R2 wird neuerlich unter Verwendung des aktuellen Ortes vom Ausgangsort bestimmt) an dieser Stelle.
Bezüglich der Route R2 kann es vorzuziehen sein, R2 nur dann aufzuzeigen, wenn es eine Vielzahl öffentlicher Beförderungsrouten gibt, die zu einem Bereich nahe dem Ziel führen. Selbst wenn in einer Fahrzeugroute einige Anomalitäten auf der Straße auftreten, kann ein Ziel oft durch Umleiten auf andere Straßen erreicht werden. Hier gibt es jedoch nur eine Nebenstraße, die zu einem Bereich nahe dem Ziel führt, und so wird es schwierig, das Ziel zu erreichen, selbst wenn einige Anomalitäten auf dieser Nebenstraße auftreten. Folglich kann eine Begrenzung erfolgen, so daß die Route R2 nur aufgezeigt wird, wenn es eine Vielzahl von Nebenrouten gibt, über die das Ziel erreichbar ist, wodurch eine zuverlässige Routenmöglichkeit gegenüber Anomalitäten angeboten ist.
Wird die Route R2 aufgezeigt, ist es vorzuziehen, gleichzeitig die Rückkehrroute anzuzeigen, weil der Anwender auch die Eisenbahn benutzen kann, um von dem Ziel zum Fahrzeug zurückkehren zu können. Da der Nutzer das Fahrzeug an einem Parkplatz nahe der Station zum Einsteigen in den Zug benutzt, muß der Nutzer den Parkplatz vor der Schließzeit des Parkplatzes wiederbetreten. Aus diesem Grund sollte die Information, wie die Zeit, die der Nutzer zum Einsteigen in den Zug bei der Station nahe dem Ziel zur Rückkehr hat, aufgezeigt werden. Eine solche Zeit zum Einsteigen in den Zug bei der Station nahe dem Ziel kann bestimmt werden unter Bezug auf den Fahrplan, den die Übertragungseinrichtung 12 einholt.
Die zuvor beschriebene Verarbeitung wird nachstehend anhand 3 in mehr Einzelheiten beschrieben. In dieser Figur wird nach einer Route vom aktuellen Fahrzeugort (0) 100 zum Ziel (D) 102 gesucht. Bahnhof A der Bahnstrecke R102 befindet sich nahe dem aktuellen Ort 100. Nahe dem Ziel 102 befinden sich Station C108 der Bahnstrecke R102 und dem Bahnhof D109 der Bahnstrecke R104. Die Bahnstrecke R104 verzweigt sich von der Bahnstrecke 102 bei Bahnhof B 106. Aus dem Bahnhof A kann man nicht nur den Bahnhof C erreichen, sondern auch den Bahnhof D durch Umsteigen bei Bahnhof B. Parkplatz 110 befindet sich bei Bahnhof C, Parkplatz 111 bei Bahnhof D 109 und Parkplatz 113 bei Bahnhof A. In diesem Beispiel wird eine Fahrzeugroute aus dem aktuellen Ort 100 zum Ziel 102 zunächst bestimmt. Danach wird nach einer Route unter Verwendung der Bahnstrecke R102 gesucht, weil der Bahnhof A 104 der Bahnstrecke R102 sich nahe dem aktuellen Ort 100 befindet, und auch der Bahnhof C 108 nahe dem Ziel 102. Bezüglich der Suche in der Bahnstrecke R102 wird die Route unter Verwendung der Bahnstrecke R102 vernünftigerweise bei Ankunft am Ziel sichergestellt, weil Bahnhof D 109 nahe dem Ziel liegt, zusätzlich zum Bahnhof C 108. Während der Suche nach der Bahnstrecke R2 werden die Verfügbarkeit des Parkplatzes 113 bei Bahnhof A 104 und die Wartezeit vor Einsteigen in den Zug berücksichtigt bei der Entscheidung von welchem Bahnhof, Bahnhof A 104 oder B 106, um in den Zug einzusteigen. Danach werden die Kosten der Fahrzeugroute und die Kosten der Bahnroute R2 errechnet und miteinander verglichen. Das Errechnen der Kosten der Route unter Verwendung der Bahnstrecke R102 berücksichtigt die Wartezeit vor Einsteigen in den Zug bei Bahnhof 104, die Fahrscheinkosten von Bahnhof A nach Bahnhof C und die erforderliche Zeit zum Fahren von Bahnhof C zum Ziel durch Gehen oder durch ein anderes Beförderungsmittel. wenn die Kosten der Route unter Verwendung der Bahnstrecke R102 geringer sind als die Fahrzeugkosten um wenigstens einen vorbestimmten Betrag, wird die Route unter Verwendung der Bahnstrecke R102 aufgezeigt. Falls nicht, wird der Zustand des Parkplatzes nahe dem Ziel bestätigt. Die Fahrzeugroute wird aufgezeigt, wenn es keinen freien Parkplatz gibt, und wenn kein freier Parkplatz 110 vorhanden ist, wird die Route unter Verwendung der Bahnstrecke R102 aufgezeigt.
Wenn die Bedingung des Parkplatzes am Zielort sich ändert von frei zu voll zum Zeitpunkt, bei dem das Fahrzeug den Ort 110 erreicht, nachdem die Fahrzeugroute aufgezeigt ist, wird eine Routensuche bezüglich der Bahnstrecke 102 unter Verwendung des Bahnhofs 106 als nächste Station durchgeführt.
Nachdem die Route unter Verwendung der Bahnstrecke R102 aufgezeigt ist, trägt der Nutzer das portable Endgerät 24, wenn er in den Zug auf dem Bahnhof A104 oder auf dem Bahnhof B106 einsteigt. Da das portable Endgerät 24 die Routendaten aus der Navigations-ECU 18 zurückhält, wird der Nutzer über die Einsteigzeit, die Zielstation, die Route von der Zielstation zum Ziel und anderes informiert.
Wenn in den Zug von Bahnhof A 104 einzusteigen ist, wird die Schließzeit des Parkplatzes 113 angefordert. Um dem Nutzer bei der Rückkehr zum Parkplatz 113 vor Schließen desselben behilflich zu sein, werden die Zeiten zur Abfahrt von Bahnhof C 108 aus dem Ziel 102 errechnet und im portablen Endgerät 24 gespeichert. Die Schließzeit des Parkplatzes 113 kann beispielsweise 22.00 h sein. Wenn die erforderliche Zeit zur Reise von Bahnhof C zu Bahnhof A eine Stunde beträgt und die erforderliche Zeit zwischen dem Bahnhof C und dem Ziel 102 zehn Minuten zum Gehen erfordert, sollte die Information, die das Ziel aufzeigt, um 20.50 h verlassen. Auf diese Weise erübrigt es sich für den Nutzer, sich Sorgen darüber zu machen, wann die Rückkehr beginnt.
Wenn im zuvor beschriebenen Beispiel die Route R2 brauchbar ist, wird Route R2 gesucht, und die Kosten der Route R1 und die Kosten der Route R2 werden miteinander verglichen. Auch ist es vorzuziehen, die geschätzte Ankunftszeit für die statische Route RS1 und die dynamische Route RD1 zu vergleichen, und die Suche nach Route R2 nur dann durchzuführen, wenn die dynamische Route RD1 zeitaufwendiger ist. Wenn die Route RD1 zeitaufwendiger als die Route RS1 ist, wird die Straße zum Ziel bestimmt, und es gibt den Vorteil bei der Suche nach R2.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung für einen solchen Fall zeigt. Die Navigations-ECU sucht zunächst nach der statischen Route RS1 unter Verwendung der Kartendaten für den Routensuchenzweck, gespeichert in der Kartendatenspeichereinrichtung 16, und zwar ohne Berücksichtigung der Verkehrsinformation (S201). Wenn danach ein Punkt der Verkehrsinformation angefordert wird über die Übertragungseinrichtung 12, sucht die Navigations-ECU nach der dynamischen Route RD1 unter Berücksichtigung der Verkehrsinformation (S202). Die dynamische Route RD1 kann gesucht werden nach dem Informationszentrum, um an das Fahrzeug gesendet zu werden. Die geschätzten Ankunftszeiten für die statische Route RS1 und die dynamische Route RD1 werden dann verglichen, um zu bestimmen, ob die geschätzte Ankunftszeit für die dynamische Route RD1 wenigstens ein vorbestimmtes Zeitintervall nach der geschätzten Ankunftszeit für die statische Route RS1 liegt (S203). Wenn später bestimmt, wird der Verkehrsstau höchstwahrscheinlich in der Fahrzeugroute geschaffen. In diesem Falle verschiebt sich die Navigations-ECU nach Schritt S102 hoch in die Verarbeitung von 2, um nach der Route R2 zu suchen. Wenn andererseits die geschätzte Ankunftszeit für die dynamische Route RD1 nicht später bestimmt ist durch das angeforderte Intervall, ist der Verkehrsfluß relativ glatt. In diesem Falle wird die Suche nach R2 nicht durchgeführt, und RD1 wird aufgezeigt (S204). Auf diese Weise kann vorzugsweise Verwendung gemacht werden von den angeforderten Rei sezeiten für die statische Route und die dynamische Route als Kriterium zum Beurteilen, ob die Suche nach einer Route unter Verwendung öffentlicher Beförderungsmittel erfolgen soll.
Die in den 2 und 4 gezeigten Ablaufdiagramme lassen sich verwenden, indem sie der Navigations-ECU 18 ermöglichen, ein Steuerprogramm passend auszuführen. Das Steuerprogramm kann aufgezeichnet werden auf einem bevorzugten Medium, auf dem die Speicherung erfolgen kann auf elektromagnetischem, optischem oder chemischem Wege, aber keineswegs darauf beschränkt, es kann auch ein CD-ROM, DVD, Festplatte oder Halbleiterspeicher verwendet werden.
Die Suche nach einer Route unter Verwendung öffentlicher Beförderung ist nachstehend in mehr Einzelheiten beschrieben. Die Kartendatenspeichereinrichtung 16 speichert Daten bezüglich öffentlicher Beförderungsrouten als Verbindungen und als Knoten. In einer herkömmlichen Navigationsvorrichtung speichert eine Kartendatenspeichereinrichtung 16 Kartendaten für Straßensuchzwecke, und die Navigations-ECU 18 verwendet diese Kartendaten, die Verbindungen und Knoten zur Suche nach einer Route zum Ziel enthalten. In der vorliegenden Erfindung sind die Daten bezüglich öffentlicher Beförderungsrouten ebenfalls unter Verwendung von Verbindungen und Knoten konfiguriert, wodurch Suchen nach öffentlichen Beförderungsmitteln in einer gleichen Weise wie für die Straßensuche durchführbar möglich werden. Wenn beispielsweise das öffentliche Beförderungsmittel die Bahn ist, kann die Bahnroute durch Bereitstellen von Knoten an Bahnhöfen konfiguriert werden, und die Knoten werden mit Verbindungen verbunden. Existiert eine Vielzahl von Strecken bei der Eisenbahn, kann jede derartige Strecke unter Verwendung von Knoten als Bahnhöfe und Verbindungen als Strecken konfiguriert werden, die diese Bahnhöfe verbinden. Eine Vielzahl derartiger Konfigurationen können bereitgestellt werden für eine Eisenbahnstrecke, und zwar nicht nur dann, wenn die Eisenbahnstrecke über getrennte Strecken verfügt, aber auch wenn Nebenstrecken für den Nahverkehrszug und den Fernverbindungszug verwendet werden. Genauer gesagt, ein Satz von Knoten und Verbindungen kann für Nahverkehrszüge konfiguriert sein, und ein anderer Satz von Knoten für Fernverbindungszüge.
Wenn der aktuelle Ort des Fahrzeugs innerhalb der Zone öffentlicher Beförderung liegt, verwendet die Navigations-ECU 18 denselben Algorithmus wie für die Straßendaten, nämlich das Dijkstra-Verfahren, um nach der Route zu suchen, die auf den öffentlichen Beförderungsdaten basiert, konfiguriert mit Verbindungen und Knoten in derselben Weise wie bei den Straßendaten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden öffentliche Beförderungsdaten mit Verbindungen und Knoten konfiguriert, wie bei den Straßendaten, wobei die öffentlichen Beförderungsdaten und die Straßendaten gleichermaßen verbunden werden können, womit die Navigations-ECU 18 das Ausführen der Straßensuche ohne spezielle Unterscheidung der beiden Daten ausführen kann. Mit anderen Worten, die Navigations-ECU 18 führt die Routensuchen unter Behandlung der öffentlichen Beförderungsdaten als Teil herkömmlicher Straßendaten aus. Obwohl öffentliche Beförderungsmittel Schiffe, Fähren, Busse und andere Mittel zusätzlich zur Eisen haben, wird die Eisenbahn als Beispiel zur Erläuterung des vorliegenden Ausführungsbeispiels herangezogen.
Unter Verwendung eines veranschaulichenden Beispiels, das die Eisenbahn als verfügbares öffentliches Beförderungsmittel benutzt, sind die Knoten und Verbindungen der Eisenbahndaten in der Kartendatenspeichereinrichtung 16 gespeichert und als nächstes beschrieben.
5 und 6 veranschaulichen ein Beispiel, das verwendbar ist für die Eisenbahnroute. Wie in 5 gezeigt, enthält die Eisenbahnroute die Strecke X und die Strecke Y. Strecke X enthält die Bahnhöfe A, B, C, D und E. Die Bahnhöfe B und F befinden sich auf Strecke Y. 6 zeigt die Verbindungen und Knoten der Eisenbahnroute, die in 5 gezeigt ist. Auf Strecke X betätigen sich ein Nahverkehrszug und ein Fernverkehrszeug (oder beschränkter Expreßzug). Da die Nahverkehrs- und Fernverkehrszüge unterschiedliche Haltebahnhöfe haben, sind Knoten und Verbindungen getrennt für den jeweiligen Zug konfiguriert. In der Figur bedeutet Bezugszeichen 200 die Knoten und Verbindungen für den Nahverkehrszug, während 202 die Knoten und Verbindungen für den Fernverkehrszug zeigt. Die Nahverkehrsroute 200 ist mit einem Knoten 200a an der Stelle bereitgestellt, die dem Bahnhof A entspricht, Knoten 200b an einem Ort gemäß dem Bahnhof B, Knoten 200c an einem Ort entsprechend dem Bahnhof C, und Knoten 200d an einem Ort entsprechend dem Bahnhof D und Knoten 200e an einem Ort entsprechend dem Bahnhof E. Darüber hinaus sind die Verbindungen jener Knoten 200a bis 200e bereitgestellt. Die Fernzugroute 202 ist mit Knoten 202b und 202d versehen, jeweils in Orten entsprechend den Bahnhöfen B und D, die vom Fernverkehrszug angehalten werden, und den Verbindungen und den diese Knoten verbindenden Verbindungen. Strecke Y hat die Knoten 204b und 204f bezüglich der Orte entsprechend den Bahnhöfen B und F und die diese Knoten verbindenden Verbindungen.
Bezüglich einer jeden der Stationen B und D sind sowohl der Nahverkehrs- als auch der Fernverkehrszug der Strecke X zum Halten gezwungen, diskrete Knoten entsprechend den jeweiligen Bahnstrecken sind vorgesehen für einen identischen Bahnhof. Insbesondere ist als Bahnhof B Knoten 202b für den Fernverkehrszug zusätzlich zum Knoten 200b für den Nahverkehrszug vorhanden. Gleichermaßen ist als Station D Knoten 200d für den Nahverkehrszug und Knoten 202d für den Fernverkehrszug vorgesehen. Um das Umsteigen vom Nahverkehrszug in den Fernverkehrszug in Rechnung zu stellen, oder aus dem Fernverkehrszug in den Nahverkehrszug, ist eine Verbindung zum Verbinden jener Knoten eines Bahnhofs vorgesehen. Eine Verbindung, die Knoten 200b und 202b verbindet, ist folglich am Bahnhof B vorgesehen, und Bahnhof D enthält eine Verbindung, die die Knoten 200d und 202d verbindet. Am Bahnhof B stellen beide Strecken X und Y ihre Dienste bereit. Um das Umsteigen zwischen Strecke X und Strecke Y zu berücksichtigen, gibt es Zwischenverbindungen der Knoten entsprechend dem Bahnhof B auf beiden Strecken. Genauer gesagt, die Verbindung steht bereit zum Verbinden des Knotens 200b des Nahverkehrszuges der Strecke X mit dem Knoten 204b der Strecke Y, und eine weitere Verbindung ist vorgesehen, um den Knoten 202b des Fernverkehrszuges der Strecke X mit dem Knoten 204b der Strecke Y zu verbinden.
Faßt man alles zusammen, dann ergibt sich der grundlegende Algorithmus zum Bereitstellen von Knoten und Verbindungen folgendermaßen.

(1) Knoten sind für alle Bahnhöfe vorgesehen, und Knoten sind zwischen den Bahnhöfen angeordnet.
(2) Knoten und Verbindungen stehen separat bereit für jede Art des Zuges, den Fernverkehrszug, den beschränkten Fernverkehrszug und den Nahverkehrszug.
(3) Verbindungen, die die Knoten (1) und (2) verbinden, entsprechen identischen Bahnhöfen.
(4) Für einen Umsteigebahnhof, der für eine Vielzahl von Strecken dient, stehen separate Knoten für jede Strecke bereit.
(5) Verbindungen zwischen den Knoten (4) entsprechen dem identischen Bahnhof.

7 und 8 zeigen Knoten und Verbindungen, die den Parkplätzen nahe dem Bahnhof zugeordnet sind. Wie in 7 gezeigt, können drei Parkplätze 212; 214 und 216 am Bahnhof 210 vorgesehen sein. Für diesen Fall bedeutet Knoten 210n den Ort des Bahnhofs 210, der für das Beispiel der 5 und 6 vorgesehen ist. Wie in 8 gezeigt, sind zusätzlich die Knoten 212n, 214n und 216n vorgesehen, um die Orte eines jeden Parkplatzes 212 bis 216 aufzuzeigen. Verbindungen sind des weiteren vorgesehen, jeden der Knoten 212n, 214n und 216n zu verbinden, die die Parkplatzorte zum Knoten 210n bedeuten, womit der Bahnhofsort bezeichnet wird. Das Konfigurationsprinzip von Knoten und Verbindungen für Parkplätze am Bahnhof ist folgendes.

(6) Ein Parkplatz nahe dem Bahnhof wird mit einem Knoten bezeichnet, und eine Verbindung ist vorgesehen, die den Knoten, der den Parkplatz bedeutet, mit dem Knoten verbindet, der den Bahnhofsort bedeutet.

Ist der Parkplatz relativ groß und sind die freien Abschnitte innerhalb des Parkplatzes identifizierbar, ist es vorzuziehen, einen freien Abschnitt des Parkplatzes als Knoten zu benutzen.
9 und 10 veranschaulichen ein Verfahren, das in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet wird, um die Knoten und Verbindungen für die zuvor erwähnten Punkte für einen Bahnhof und die Zone dort herum zu verbinden. Wie in 9 gezeigt, hat der Bahnhof 220 zwei Ausgänge 220a und 220b, und eine Straße befindet sich nahe eines jeden Ausgangs. In diesem Falle, wie er in 10 gezeigt ist, bedeutet Knoten 220c den Ort des Bahnsteigs, Knoten 220d bedeutet einen Bahnhofsausgang 220a, und Knoten 220e bedeutet einen anderen Bahnhofsausgang 220b, bereitgestellt als Knoten, die den Ort des Bahnhofs 220 aufzeigen. Diese Knoten haben Verbindungen. Darüber hinaus vorgesehen sind Knoten 222, der den Ort, der dem Ausgang 220a am nächsten liegenden Straße vom Bahnhof 220, und Knoten 224, der den Ort der Straße bedeutet, die dem Ausgang 220b des Bahnhofs 220 am nächsten liegt. Verbindungen sind weiterhin vorgesehen für die Knoten 222 und 224, die die Straßenorte mit den Knoten 220d und 220e bezeichnen, die die Bahnhofsausgangsstellen bedeuten. Knoten der herkömmlichen Straßendaten lassen sich verwenden als Knoten 222 und 224, die die Straßenorte bedeuten. Wenn die Knoten gemäß derartiger Straßenorte nicht in den Straßendaten vorhanden sind, dann werden diese Knoten neu erstellt. Werden Knoten der Straßendaten in dieser Weise verwendet, werden Verbindungen für diese Knoten der Straßendaten und den Knoten vorgesehen, die die zuvor erwähnten Punkte 54 vom Bahnhof bedeuten. Wenn die Straßenortsknoten neu erstellt werden, können gleichermaßen Verbindungen zwischen jenen Knoten mit bereits bestehenden Straßenknoten vorgesehen sein. Das Konfigurationsprinzip von Knoten und Verbindungen für die zuvor erwähnten Punkte eines Bahnhofs und der Zone um den Bahnhof lauten wie folgt.

(7) Ein Knoten ist für jeden Bahnhofsausgang vorgesehen.
(8) Gibt es einen Knoten nahe dem Bahnhof in den Straßendaten, dann wird eine Verbindung erstellt zwischen diesem Knoten und dem Bahnhofsausgangsknoten. Wenn kein solcher Knoten in den Straßendaten vorhanden ist, wird ein neuer Knoten erstellt, um den Ort der Straße zu bedeuten, der dem Bahnhofsausgangsknoten am nächsten liegt, und eine Verbindung wird geschaffen, um den neuen Knoten mit dem Bahnhofsausgangsknoten zu verbunden.

Bei einem relativ kleinen Bahnhof mit einem oder mehreren Ausgängen kann ein Einzelknoten den Ort des Bahnhofs anstelle des Bereitstellens mehrerer Knoten bedeuten, die diese Ausgänge darstellen.
Wie zuvor beschrieben, sind die zuvor erwähnten Punkte der Bahnhöfe, der Bahnstrecke, die die Bahnhöfe verbindet, und die Bereich um die Bahnhöfe unter Verwendung von Verbindungen und Knoten gleichermaßen wie bei den Straßendaten konfiguriert. Die Verbindungskosten einer jeden Verbindung lassen sich grundsätzlich gemäß der Entfernung der Verbindung errechnen. Die Verbindungskosten (Verbindungsreisezeit) der Verbindung zwischen einem Parkplatzknoten und einem Bahnhofsknoten werden beispielsweise errechnet durch Addieren der Gehzeit vom Parkplatz zum Bahnhof und der Zeit zwischen Ankunft am Bahnhof und Abfahrt des ersten Zuges, der genutzt werden kann, nämlich die Wartezeit. Die Gehzeit vom Parkplatz zum Bahnhof läßt sich errechnen aus der Entfernung (und der Gehgeschwindigkeit). Die Wartezeit läßt sich aus den neuesten Fahrplandaten errechnen. Die Verbindungsreisezeit einer Verbindung, die Knoten innerhalb eines Bahnhofs verbindet, gleichen der Zeit, die für den Durchgang erforderlich ist und läßt sich aus den Fahrplandaten errechnen. Wenn das Errechnen der Verbindungsreisezeit für Umsteigen von Zügen errechnet wird, ist es erforderlich, die Zeit zu berücksichtigen, die erforderlich ist, um zwischen den Bahnsteigen zu reisen. Während die Verbindungsreisezeit der Differenz zwischen der Abfahrtszeit und der Ankunftszeit gleicht, muß diese Rechnung speziell unter Verwendung der Abfahrtszeit erfolgen, die der Beziehung "Verbindungsreisezeit > Zeit, die zum Reisen zwischen den Bahnsteigen erforderlich ist" entspricht. Die für das Reisen zwischen den Bahnsteigen erforderliche Zeit läßt sich gewinnen auf der Grundlage der Bahnhofsstruktur. Die Verbindungsreisezeit einer Verbindung zwischen Bahnhöfen läßt sich errechnen aus den Fahrplandaten. Die Verbindungsreisezeit vom Aussteigebahnhof (Bahnhof nahe dem Ziel) zum Ziel läßt sich aus der Entfernung errechnen.
Die Verbindungsreisezeit ist nachstehend erläutert unter Verwendung eines spezifischen veranschaulichenden Beispiels.
Im vorliegenden Beispiel wird angenommen, daß die Fahrplandaten, wie sie in der Tabelle angegeben sind, herangezogen werden. Bahnhof A ist die Station, die dem akauellen Ort am nächsten liegt und wo in den Zug einzusteigen ist. Der Nutzer erreicht einen freien Fahrplatz nahe dem Bahnhof A um 17:48, und die erforderliche Zeit, um den Bahnhof A zu Fuß vom Parkplatzknoten zu erreichen, beträgt drei Minuten (errechnet aus der Entfernung und der Gehgeschwindigkeit des Nutzers). Die geschätzte Ankunftszeit am Bahnhof A ist folglich 17:51. Es wird bestimmt, daß der Nutzer um 18:02 in den Nahverkehrszug einsteigen kann (Nahverkehrszug 2). In diesem Falle wird die Reisezeit der Verbindung zwischen dem Parkplatz und dem Bahnhof oder die Verbindung zwischen dem Knoten, der den Ort des Parkplatzes bedeutet, und dem Knoten, der den Ort des Bahnhofs bedeutet, errechnet mit 3 min + 11 min = 14 min. Es ist ersichtlich, daß die Reisezeit der Verbindung zwischen Parkplatz und Bahnhof abhängig von der Abfahrtszeit des Zuges, in den eingestiegen werden kann, eine dynamische Änderung erfährt.
Die Verbindungsreisezeit einer Verbindung zwischen Bahnhöfen wird errechnet aus der Differenz zwischen den Abfahrtszeiten an den Bahnhöfen. Beispielsweise lautet die Verbindungsreisezeit zwischen den Bahnhöfen wie folgt, wenn in den um 18:02 am Bahnhof A abfahrenden Nahverkehrszug eingestiegen wird:

Verbindungsreisezeit zwischen Bahnhöfen A und B = 13 Minuten
Verbindungsreisezeit zwischen Bahnhöfen B und C = 12 Minuten
Verbindungsreisezeit zwischen Bahnhöfen C und D = 10 Minuten

Die Verbindungsreisezeit zwischen einem Aussteigebahnhof (zum Umsteigen oder zum Verlassen der Bahn) und einem vorherigen Bahnhof wird jedoch errechnet als Zeitdifferenz zwischen der Ankunftszeit am Aussteigebahnhof und der Abfahrtszeit beim vorherigen Bahnhof. Wenn beispielsweise bei Bahnhof D aus dem Zug ausgestiegen wird, ist die Verbindungsreisezeit der Verbindung zwischen den Bahnhöfen D und C:

Verbindungsreisezeit zwischen Bahnhöfen C und D = 8 Minuten

Die Verbindungsreisezeit einer Verbindung innerhalb eines Bahnhofs kann errechnet werden aus der Differenz zwischen der Abfahrtszeit des Zuges, in den nach dem Umsteigen eingestiegen wird, und der Ankunftszeit des Zuges, in den vor dem Umsteigen eingestiegen wurde. Im Falle des Umsteigens von einem Nahverkehrszug 2 in einen Fernverkehrszug 1 bei Bahnhof B liegt die Verbindungsreisezeit innerhalb des Bahnhofs B bei 4 Minuten, wobei angenommen wird, daß die erforderliche Zeit für das Umsteigen 1 Minute beträgt. Wenn die erforderliche Zeit für das Umsteigen 4 Minuten aufgrund der Struktur des Bahnhofs überschreitet, wäre die Reisezeit der Verbindung innerhalb des Bahnhofs B gleich der Differenz zwischen der Abfahrtszeit des nächsten Fernverkehrszuges 18:34 und 18:10, das heißt 24 Minuten.
Die Bahnhöfe und die Bereiche um die Bahnhöfe sind unter Verwendung von Knoten und Verbindungen konfiguriert, wie zuvor beschrieben, wobei alle Verbindungskosten (Verbindungsreisezeit) bestimmt werden auf der Grundlage der Entfernungen und der Fahrplandaten, und die Verbindungskosten werden gespeichert in der Kartendatenspeichereinrichtung 16. Bei einer solchen Anordnung ist es möglich, einen Suchalgorithmus anzuwenden, der auf Verbindungskosten basiert. Selbst wenn die Route vom aktuellen Ort zum Ziel im Ergebnis die Reise mit Fahrzeug → Gehen → öffentliche Beförderung → Gehen umfaßt, kann die Routensuche gemeinsam ausgeführt werden unter Verwendung eines Algorithmus, weil der Routenabschnitt unter Verwendung der öffentlichen Beförderung konfiguriert ist durch Verbindungen und Knoten wie bei den Fahrzeugknotenabschnitten. Die Änderung im Reisemittel ist nicht auf Obiges beschränkt, und das vorliegende Ausführungsbeispiel kann auch andere Wechsel der Reisemittel ausführen, beispielsweise Fahrzeug → Gehen → öffentliche Beförderung → Fahrzeug → Gehen.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt Knoten bereit, um die Orte der Bahnsteige und der Bahnhofsausgänge zu bedeuten, und es ist möglich, den Nutzer zu diesen Knoten zu führen. Es kann auch vorteilhaft sein, Daten hinzuzufügen, die nahe gelegene Gebäude oder Einrichtungen als begleitende Daten zu den Knoten betreffen. In Beziehung mit dem Knoten 220d oder 220e, die in 10 den Bahnhofsausgang bedeuten, können beispielsweise Daten hinzugefügt werden, die darüber informieren, daß der Ausgang ein Nord- oder Südausgang ist oder daß der Ausgang in der Richtung eines speziellen Distrikts oder einer Einrichtung liegt, um so den Ausgang deutlicher zu identifizieren. Wird dem Nutzer eine durch die Suche gewonnene Route angezeigt, kann der Nutzer durch Aufzeigen derartiger zusätzlicher Informationen bezüglich des Ausgangs oder anderer Mittel sicherer zu einem speziellen Ausgang geleitet werden, gemeinsam mit einem Pfeilzeiger am Ausgangsknoten. Es ist offensichtlich, daß eine derartige Zusatzinformation vorzugsweise nicht nur für Bahnhofsausgangsknoten sondern auch für Knoten 222 und 224 hinzugefügt wird, die Straßenorte bedeuten. Beispielsweise kann der Knoten 222 eine Kreuzung nahe einem speziellen Einkaufsgeschäft sein.
Obwohl eine Gehroute im vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Verwendung von Straßendaten bestimmt wird, ist es auch möglich, anstelle der Straßendaten Knoten und Verbindungen zu verwenden, die speziell für Gehrouten geeignet sind.
Beispielsweise können Knoten in geeigneter Entfernung daneben vorgesehen sein, um Fußgängerüberwege, Fußgängerunterwege, naheliegende Straßenkreuzungen nur für Fußgänger, Parks und ungenutzte Bereiche zu enthalten. Es werden dann Verbindungen, um jene Knoten zu verbinden, und die gemäß den Entfernungen bestimmten Verbindungskosten bereitgestellt. Eine Gehroute kann dadurch gesucht werden unter Verwendung desselben Algorithmus, der für die Straßendaten benutzt wird. Wenn derartige Knoten und Verbindungen für Gehrouten vorgesehen sind, ist es erforderlich, neue Verbindungen zwischen einem Parkplatzknoten und einem Gehroutenknoten und zwischen einem Gehroutenknoten und einem Bahnhofsausgangsknoten bereitzustellen. Durch Konfigurieren von Fußgängerwegdaten unter Verwendung von Verbindungen und Knoten kann eine effizientere und geeignetere Suche nach Gehrouten geschaffen werden.
Obwohl das obige Beispiel die Eisenbahn als öffentliches Beförderungsmittel verwendet, sind auch andere öffentliche Beförderungsmittel möglich. Wenn beispielsweise das öffentliche Beförderungsmittel ein Bus ist, werden Bushaltestellen als Knoten bezeichnet, Verbindungen werden vorgesehen, die diese Knoten verbinden, und die Verbindungskosten (Verbindungsreisezeit) für jede Verbindung wird errechnet aufgrund des Busfahrplans der Abfahr- und Ankunftszeiten.
11 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des portablen Endgeräts 24 vom vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt. Der Winkelgeschwindigkeitssensor (Kreiselsensor) 24a stellt die Ausrichtung des Fahrzeugs fest und liefert die Information an die Navigationssteuerung 24e. Der GPS-Empfänger 24b ist vorgesehen, um Signale vom GPS-Satelliten zu empfangen und diese Signale an die Navigationssteuerung 24e zu senden. Die festgestellte aktuelle Örtlichkeit enthält einen Fehler, der dem GPS inhärent ist. Die Navigationssteuerung 24e korrigiert den festgestellten Ort durch Kartenanpassung (MM) unter Verwendung der Kartendaten, so daß der aktuelle Ort in Übereinstimmung mit den Kartendaten ist.
Die kleinkapazitive Datenbank 24c speichert Kartendaten zur Anzeige der Kartendaten auf den nahegelegenen Bereichen für den Nutzer, wenn das Reisen mittels Gehen oder Bahn erfolgt. Die kleinkapazitive Datenbank 24c kann einen Blitzspeicher, einen Halbleiterspeicher oder eine Festplatte enthalten.
Die Anforderungseinrichtung 24d für dynamische Straßenverkehrsinformationen dient dem Heranholen von Verkehrsinformationen aus einem externen Informationszentrum und kann aufgebaut sein als Sendeempfänger, der mit elektromagnetischen Wellen oder mit Licht arbeitet. Die angeforderte Verkehrsinformation wird an die Navigationssteuerung 24e geliefert. Die Anforderungseinrichtung 24d für dynamische Straßenverkehrsinformationen wird verwendet, wenn das Reisemittel das Gehen oder die Bahn ist.
Die Bedieneingabeeinrichtung 24f beinhaltet Knöpfe und Berührschalter. Der Nutzer gibt verschiedene Informationen und Befehle über die Bedieneingabeeinrichtung 24f ein.
Die Navigationssteuerung 24e ist mit einem Mikrocomputer aufgebaut. Die Navigationssteuerung 24e empfängt Eingangssignale aus dem Winkelgeschwindigkeitssensor 24a und dem GPS-Empfänger 24b und stellt den aktuellen Ort fest. Die Navigationssteuerung 24e verbindet dann den festgestellten aktuellen Ort mit den Kartendaten, die in der kleinkapazitiven Datenbank 24c gespeichert sind, um eine Kartenanpassungskorrektur (MM-Korrektur) auszuführen. Der korrigierte aktuelle Ort wird dann auf der Anzeige 28 gemeinsam mit den Kartendaten dargestellt.
Obwohl die Navigationssteuerung 24e grundsätzlich die Arbeitsweise des portablen Endgerätes 24 steuert, kann die Navigations-ECU 18 der im Fahrzeug angeordneten Einheit die Funktionen der Navigationssteuerung 24e ausführen. Die Navigationssteuerung 24e und die Navigations-ECU 18 können in identischer Weise wie die ECU aufgebaut werden, wodurch der Gesamtsystemaufbau vereinfacht wird. Wenn in einem solchen Falle das portable Endgerät 24 mit der im Fahrzeug angeordneten Einheit über die Schnittstelle (I/F) 24h verbunden ist, führt die Navigations-ECU 18 die Steuerung zum Führen des Fahrzeugs aus. Ist das portable Endgerät 24 aus dem Fahrzeug genommen, dann führt die Navigations-ECU 18 die Steuerung zum Führen des Nutzers aus, der das portable Endgerät 243 trägt. Im Folgenden ist ein Beispiel veranschaulicht, bei dem die Navigations-ECU 18 im portablen Endgerät 24 integriert ist und gleichermaßen wie die Navigationssteuerung 24e arbeitet.
Beim Ausführen der MM-Verarbeitung bestimmt die Navigationssteuerung 24e den aktuellen Reisemodus, so daß MM-Korrekturen entsprechend einer jeden Reiseart, wie Fahrzeug, Bahn oder Gehen, ausgeführt werden können. Der aktuelle Ort wird dadurch sehr genau bestimmt, und es erfolgt dann eine Darstellung auf der Anzeige 28.
12 ist ein Ablaufdiagramm, daß die MM-Verarbeitung der Navigationssteuerung 24e zeigt. Nach Feststellen des aktuellen Orts (S301) beurteilt die Navigationssteuerung 24e, ob die Reise auf der Straße per Fahrzeug erfolgt (S302). Es kann beurteilt werden, daß die Reise im Fahrzeug erfolgt, wenn die im Fahrzeug angeordnete Einheit und die mobile Einheit 24 miteinander verbunden sind und der Nutzer die mobile Einheit nicht trägt. Genauer gesagt, die im Fahrzeug angeordnete Einheit und die mobile Einheit 24 können beispielsweise verbunden werden durch Einstecken der mobilen Einheit 24 in ein mit der im Fahrzeug angeordneten Einheit verbundenes Gestell. Durch Bestimmen, ob die mobile Einheit 24 aus dem Gestell herausgenommen ist, führt die Navigationssteuerung 24e die obige Beurteilung durch. Sind die im Fahrzeug angeordnete Einheit und die mobile Einheit miteinander verbunden und ist bestimmt, daß die Reise per Fahrzeug erfolgt, dann bestimmt die Navigationssteuerung 24e die Straßendaten aus den Kartendaten als Gegenstandsdaten der MM-Verarbeitung und führt den aktuellen Ort, festgestellt in S301, mit den Straßendaten zusammen, um den aktuellen Ort zur nächsten Straße oder zu einem passenden Punkt auf einer nahegelegenen Straße in korrekter Weise neu zu positionieren (S303).
Ist bestimmt, daß die mobile Einheit 24 aus der im Fahrzeug angeordneten Einheit herausgenommen ist und vom Nutzer getragen wird, bestimmt die Navigationssteuerung 24e, daß die Reise nicht im Fahrzeug erfolgt. Die Navigationssteuerung 24e beurteilt dann weiterhin, ob die Reise zu Fuß erfolgt (S304). Diese Beurteilung erfolgt durch Feststellen, ob der festgestellte aktuelle Ort nahe einer Bahnstation liegt, oder durch Bestimmen, ob die Reisegeschwindigkeit höher als die Gehgeschwindigkeit ist. Die Reisegeschwindigkeit läßt sich feststellen unter Verwendung einer zeitseriellen Information der GPS-Signale, die der GPS-Empfänger 24b der mobilen Einheit 24 feststellt. Befindet sich der festgestellte aktuelle Ort nicht in der Nähe eines Bahnhofs oder ist die Reisegeschwindigkeit bei einem vorbestimmten Niveau oder darunter, kann bestimmt werden, daß der Nutzer zu Fuß geht. Die Navigationssteuerung 24e korrigiert dann den aktuellen Ort unter Verwendung lediglich der Fußgängerwegdaten aus den Kartendaten als Gegenstand der MM-Verarbeitung (S306).
Ist in S304 bestimmt, daß die Reise nicht zu Fuß sondern per Bahn erfolgt, dann wird der aktuelle Ort korrigiert unter Verwendung lediglich der Eisenbahndaten als Gegenstand der MM-Verarbeitung. Der festgestellte aktuelle Ort und die Eisenbahndaten werden zusammengeführt, und die Verarbeitung erfolgt zur Neupositionierung des aktuellen Ortes an einen auf der Nebenstraße nächstliegenden Ort. Durch Eliminieren der Straßendaten aus dem Gegenstand der MM-Verarbeitung und durch Verwenden lediglich der Eisenbahndaten während der Bahnfahrt kann der aktuelle Ort sehr genau und schnell korrigiert werden, selbst wenn sich eine Straße neben der Bahnstrecke erstreckt.
Beim Ausführen der MM-Korrektur unter Verwendung der Eisenbahndaten kann es vorzuziehen sein, die Korrektur besser unter Verwendung des Bahnbetriebsfahrplans als unter Verwendung des Algorithmus zum Neupositionieren des aktuellen Ortes am nächstgelegenen Ort in den Netzdaten auszuführen. Wenn nach Einsteigen in den Zug dieser an einem Bahnhof hält (der Halt läßt sich feststellen aus der zeitseriellen Information aus dem GPS-Empfänger 24b), wenn der aktuell festgestellte Ort innerhalb eines vorbestimmten Bereichs vom Ort des Bahnhofs liegt, dann wird die MM-Verarbeitung unter Verwendung des Algorithmus ausgeführt, um den aktuellen Ort zum Ort des Bahnhofs neu zu positionieren. Diese Verarbeitung ist auf einen vorbestimmten Bereich der Örtlichkeit des Bahnhofs beschränkt, um eine fehlerhafte Ausführung der Neupositionierungsverarbeitung zu vermeiden, wenn der Zug nicht gemäß dem Betriebsfahrplan fährt, sondern aufgrund einer Ursache, wie einem Unfall, an einer Stelle zwischen den Stationen stoppt. Es ist offensichtlich vorzuziehen, die Korrekturverarbeitung durch Heranziehen von Daten bezüglich des Betriebsfahrplans über die Anforderungseinrichtung 24d für dynamische Straßenverkehrsinformationen auszuführen. Auf der Grundlage des Betriebsfahrplans und unter Bezug auf die aktuelle Zeit kann der geschätzte Ort errechnet werden. Befindet sich der festgestellte Ort innerhalb eines vorbestimmten Bereichs vom geschätzten Ort, kann die Verarbeitung zur Neupositionierung des festgestellten aktuellen Ortes zur geschätzten Örtlichkeit ausgeführt werden. Gemäß dieser Verarbeitung kann eine Ortsbestimmung mit hoher Genauigkeit bei einem Bahnhof und ebenfalls bei einem Ort zwischen den Bahnhöfen erfolgen.
Unter Verwendung der Bahndaten als Gegenstand der MM-Verarbeitung, wie sie zuvor beschrieben wurde, kann die MM-Korrektur zuverlässig und schnell ausgeführt werden. Durch Ausführen einer Korrekturverarbeitung, die sich von der MM-Verarbeitung für die Straßendaten unterscheidet, oder genauer gesagt, durch Ausführen der Korrektur zur Neupositionierung des festgestellten Ortes zum geschätzten aktuellen Ort nach dem Betriebsfahrplan kann darüber hinaus eine genauere Korrektur der aktuellen Örtlichkeit bewerkstelligt werden.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Zusatzverarbeitung der Navigationssteuerung 24e gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Unterschied zwischen diesem Ablaufdiagramm und dem Verarbeitungsablaufdiagramm von 12 ist die Verarbeitung, die erfolgt, wenn der aktuelle Reisemodus als Gehen bestimmt ist. Insbesondere wird im zuvor beschriebenen Beispiel die MM-Korrektur mit demselben herkömmlichen Algorithmus und unter Verwendung der Fußgängerwegdaten als Gegenstand der MM-Verarbeitung ausgeführt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird jedoch keine MM-Verarbeitung durchgeführt. Normalerweise ist die Breite eines Fußgängerwegs eng, und die Fußgängerwege sind oft um einen Betrag voneinander beabstandet, der geringer ist als die mögliche Feststellgenauigkeit des GPS. Wenn eine MM-Korrektur zur Neupositionierung des festgestellten aktuellen Ortes zum nächsten Fußgängerweg erfolgt, kann folglich der aktuelle Ort in einer nicht korrekten Straße neupositioniert werden, wodurch häufiger Fehler aufkommen. Keine MM-Korrektur erfolgt, wenn der aktuelle Reisemodus als Gehen bestimmt ist, um so zu verhindern, daß die Ortgenauigkeit schlechter wird.
Während das vorliegende Ausführungsbeispiel unter Verwendung der Bahn als öffentlicher Beförderung verwendet wurde, kann die vorliegende Erfindung ebenfalls realisiert werden für eine Reise mit anderen öffentlichen Beförderungsmitteln, wie durch Bus oder Schiff. Im Falle des Reisens per Bus wird eine präzise Ortsbestimmung möglich unter Verwendung der Busroutendaten als Gegenstand der MM-Verarbeitung. Durch Ausführen der MM-Korrektur unter Verwendung des Busbetriebsfahrplans kann der Nutzer des weiteren zuverlässig informiert werden über den mit Bus bereisten aktuellen Ort.
Im Verarbeitungsablaufdiagramm von 13 wird eine MM-Verarbeitung für all die Fälle nicht ausgeführt, wenn bestimmt ist, daß die Reise zu Fuß erfolgt. Es ist jedoch ebenfalls eine Anordnung möglich, bei der, wenn zu Fuß gereist wird, eine Meldung auf der Anzeige 28 aufgezeigt wird, um den Nutzer aufzufordern, sich zu entscheiden, ob er die MM-Verarbeitung wünscht, und die MM-Verarbeitung wird nicht durchgeführt, wenn der Nutzer dies verneint. Es kann jedoch vorteilhaft sein, keine MM-Verarbeitung auszuführen, wenn es eine vorbestimmte Anzahl oder mehr Fußgängerwege nahe dem festgestellten aktuellen Ort gibt.
Die in den 12 und 13 dargestellte Verarbeitung läßt sich realisieren durch Liefern eines Verarbeitungsprogramms aus einem Speichermedium, das das Programm für die Navigationssteuerung 24e speichert, welches ein Computer ist und die Navigationssteuerung 24e zum sequentiellen Ausführen des Programms zuläßt. Das Speichermedium kann vorzugsweise ein solches enthalten, das elektromagnetisch, optisch oder chemisch Informationen speichert, wie ein CD-ROM, eine DVD, eine Festplatte, ein Halbleiterspeicher oder dergleichen.
14 ist ein strukturelles Diagramm, das eine Ansicht um den Sitz des Fahrers in einem Fahrzeug nach der vorliegenden Erfindung zeigt. Das im Fahrzeug installierte Navigationssystem ist im Instrumentenfeldabschnitt im Fahrzeug eingerichtet. Die portable Endgeräteeinrichtung 24 ist so konfiguriert, daß sie herausnehmbar im im Fahrzeug installierten Navigationssystem 24 befestigt ist. Wenn das Fahrzeug fährt, wird die portable Endgeräteeinrichtung 24 im im Fahrzeug installierten System untergebracht und arbeitet als Teil des Fahrzeugnavigationssystems. Wenn der Nutzer die öffentliche Beförderung, wie die Bahn; verwendet, wird die portable Endgeräteeinrichtung 24 aus dem im Fahrzeug installierten System herausgenommen und vom Nutzer getragen.
Die Schnittstelle (I/F) 24h enthält einen Stecker und arbeitet so, um die Signalsendung an und den Signalempfang vom im Fahrzeug installierten System zu ermöglichen. Die Schnittstelle (I/F) 24h beinhaltet einen Verriegelungsmechanismus zum physischen Verriegeln des Steckers zwischen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 und dem im Fahrzeug installierten System. Wenn sich das Fahrzeug in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet, wird die Verriegelung aktiviert, um das Herausnehmen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 aus dem im Fahrzeug installierten System zu sperren.
Wenn es keinen Bedarf gibt, die portable Endgeräteeinrichtung 24 herauszunehmen, oder genauer gesagt, wenn das Fahrzeug fährt und noch nicht den Zielparkplatz erreicht hat, ist es unvorteilhaft, die portable Endgeräteeinrichtung 24 herauszunehmen, weil die portable Endgeräteeinrichtung 24 als Teil des Fahrzeugnavigationssystems arbeitet. Die Navigations-ECU 18 (oder die Navigationssteuerung 24e) bestimmt den Fahrzeugbetriebszustand, und wenn beurteilt ist, daß die portable Endgeräteeinrichtung 24 nicht herausgenommen werden sollte, aktiviert sie den Verriegelungsmechanismus, um das Herausnehmen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 zu sperren, selbst wenn der Ausstoßschalter auf der Bedieneingabeeinrichtung 24f betätigt wird.
15 ist ein Ablaufdiagramm, das die Aktivierungs-/Freigabeverarbeitung des Verriegelungsmechanismus durch die Navigations-ECU 18 (oder der Navigationssteuerung 24e) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt. Die Navigations-ECU 18 stellt zunächst die Fahrzeuggeschwindigkeit fest (S501). Danach wird die Verbindungsbedingung von der portablen Endgeräteeinrichtung 24 bestätigt (S502). Sind das im Fahrzeug installierte System und die portable Endgeräteeinrichtung 24 miteinander verbunden, gibt die Schnittstelle 24h ein Signal ab, das der Navigations-ECU 18 CON = 1 aufzeigt. Anderenfalls wird ein Signal abgegeben, das CON = 0 aufzeigt. Durch Feststellen des Wertes von CON ist es folglich möglich, zu bestimmen, ob das im Fahrzeug installierte System und die portable Endgeräteeinrichtung 24 miteinander verbunden sind. Nach Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Verbindungszustand beurteilt die Navigations-ECU 18, ob der Auswurfschalter betätigt ist, das heißt, ob der Nutzer die portable Endgeräteeinrichtung aus dem im Fahrzeug installierten System herausnehmen möchte (S503). Wenn der Auswurfschalter betätigt ist, wird der Verriegelungsmechanismus nicht unmittelbar freigegeben. Statt dessen wird der aktuelle Fahrzeugreisezustand bestimmt durch die Feststellung, ob "Fahrzeuggeschwindigkeit > 0" oder ob "CON = 1" gilt (S504). Wenn sowohl der Bedingung "Fahrzeuggeschwindigkeit > 0" als auch der Bedingung "CON = 1" genügt ist, wird die Verriegelung des Verriegelungsmechanismus beibehalten, um das Herausnehmen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 zu sperren, weil das Entsperren unter einer derartigen Bedingung das Herausnehmen der angeschlossenen portablen Endgeräteeinrichtung 24 während des Fahrens vom Fahrzeug verursachen könnte. Darüber hinaus wird eine Meldung auf der Anzeige dargestellt, um den Nutzer darüber zu informieren, daß das Herausnehmen gesperrt ist (S505).
Wenn das Fahrzeug gestoppt ist und die Geschwindigkeit gleich 0 ist, ergeben sich keine Probleme für das Herausnehmen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 aus dem im Fahrzeug installierten System. Die Navigations-ECU 18 gibt folglich den Verriegelungsmechanismus der Schnittstelle 24h frei, um das Herausnehmen über den Auswurfschalter zu ermöglichen (S506).
Wird das Herausnehmen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 aus dem im Fahrzeug installierten System immer, wenn das Fahrzeug fährt, gesperrt, dann wird das Herausnehmen selbst dann verhindert, wenn der Nutzer den Auswurfschalter versehentlich betätigt, und die Navigationsfunktion kann während des Fahrbetriebs beibehalten werden.
Parkt der Nutzer das Fahrzeug auf einem Parkplatz, um in einen Zug einzusteigen, kann die Routenführung dem Nutzer nicht länger bereitgestellt werden, wenn der Nutzer vergißt, die portable Endgeräteeinrichtung 24 aus dem im Fahrzeug installierten System herauszunehmen. Um zu verhindern, daß der Nutzer das Herausnehmen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 vergißt, fordert die Navigations-ECU 18 des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Nutzer auf, die portable Endgeräteeinrichtung 24 aus dem im Fahrzeug installierten System herauszunehmen.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung zeigt, das Herausnehmen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 anzufordern. Die Navigations-ECU 18 bestimmt zunächst auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, ob das Fahrzeug fährt (S601). Fährt das Fahrzeug nicht, wird weiterhin beurteilt, ob der aktuelle Ort des Fahrzeugs ein Parkplatz ist und ob der Nutzer die portable Endgeräteeinrichtung 24 herausnehmen sollte (S602). Ist der aktuelle Ort des Fahrzeugs ein Parkplatz, wird als Beispiel ein Signal aus einem Innenleuchtschalter gegeben, ob die Fahrertür geöffnet ist (S603). Ist das Fahrzeug auf einem Parkplatz geparkt und öffnet der Nutzer die Fahrertür, wird bestimmt, daß der Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug zu verlassen. Des weiteren wird beurteilt, ob das Signal aus der Schnittstelle 24h gleich CON = 1 ist (S604). Ist CON = 1, bleibt die portable Endgeräteeinrichtung 24 mit dem im Fahrzeug installierten System verbunden. Die Navigations-ECU 18 gibt dann den Verriegelungsmechanismus frei und zeigt eine Meldung auf der Anzeige an, die darüber informiert, daß die portable Endgeräteeinrichtung 24 herausgenommen und getragen werden sollte (S605). Vorzugsweise ist es anzumerken, daß der Nutzer durch eine Audiomitteilung im Fahrzeug informiert werden könnte, wie "Bitte tragen Sie die portable Endgeräteeinrichtung".
Wie zuvor beschrieben, wird der Nutzer aktiv gezwungen, die portable Endgeräteeinrichtung 24 herauszunehmen, wenn es erforderlich ist, die portable Endgeräteeinrichtung 24 zu tragen. Der Nutzer wird folglich daran gehindert, das Tragen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 zu vergessen, und die Route zum Ziel kann dem Nutzer zuverlässig dargestellt werden.
Basierend auf der Tatsache, daß der Nutzer häufig einen bestimmten Parkplatz benutzt, kann vorhergesagt werden, daß der Nutzer die Route zum Ziel genau kennt und keinen Bedarf hat, die portable Endgeräteeinrichtung 24 mit sich zu tragen. In einem solchen Falle kann für den Nutzer die Aufforderung "Bitte tragen sie die portable Endgeräteeinrichtung", die zuvor beschrieben wurde, annulliert werden. Es ist daher vorzuziehen, die letzten Routenführungen der Vergangenheit in einem Speicher zu speichern und zu bestimmen, ob ein spezieller Parkplatz kürzlich benutzt wurde und das Herausnehmen gemäß der Verarbeitung von 16 nur dann anzumahnen, wenn das Fahrzeug auf einem neuen Parkplatz geparkt ist. Im Verarbeitungsablaufdiagramm von 16 kann insbesondere ein Schritt zwischen S602 und S603 bereitgestellt werden, um zu bestimmen, ob der aktuelle Parkplatz zuvor benutzt worden ist. Die Verarbeitung von S603 kann nur dann ausgeführt werden, wenn der Parkplatz zum ersten Mal benutzt wird.
Während ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen ist, um das Herausnehmen der portablen Endgeräteeinrichtung 24 im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu sperren, kann das Herausnehmen selbst während des Fahrbetriebs durch Sperrung des Ausstoßschalters verhindert werden.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, die Kosteneinheit zu normieren, wenn die jeweiligen Kosten einer Raute unter Verwendung öffentlicher Beförderung, wie der Bahn, und einer Fahrzeugroute errechnet und verglichen werden. Normalerweise werden Kosten der Fahrzeugroute in Entfernungseinheiten errechnet. Kosten einer Route öffentlicher Beförderung, wie der Bahn, können leichter in Zeiteinheiten als aufgrund der Entfernung errechnet werden, weil ein öffentliches Beförderungsmittel erwartungsgemäß nach einem Fahrplan zu arbeiten hat und die erforderliche Zeit von einem Punkt zu einem anderen Punkt vorbestimmt ist. Die Fahrzeugroutenkosten, errechnet in Entfernungseinheiten, und die öffentlichen Beförderungsroutenkosten, errechnet in Zeiteinheiten, werden vorzugsweise in Zeiteinheiten standardisiert, bevor die beiden Kosten verglichen werden.
17 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Errechnens der Routenkosten, wenn die Reise vom aktuellen Ort zum Bahnhof A per Fahrzeug erfolgt, von Bahnhof A zum Bahnhof C per Bahn und von Station C zum Ziel zu Fuß. In der Figur befindet sich Knoten N1 nahe am aktuellen Ort (O) an einer Örtlichkeit gemäß einem Verzweigungspunkt. Die Verbindungskosten zwischen der aktuellen Örtlichkeit (O) und dem Knoten N1 wird mit C(1) in Entfernungseinheiten angenommen. Diese Entfernungskosten werden bestimmt auf der Grundlage der Entfernung, der Anzahl an Straßen, der Straßenart und anderen derartigen Faktoren, gleichermaßen wie Kosten bei der herkömmlichen Routensuche. Knoten N2 entsprechend dem Parkplatz befindet sich nahe am Knoten N1. Die Verbindungskosten zwischen Knoten N1 und Knoten N2 werden in Entfernungseinheiten mit C(2) angenommen. Knoten N3, der den Bahnhof A bedeutet, ist dem Knoten N2 benachbart, der den Parkplatz bedeutet. Die Verbindungskosten zwischen dem Knoten N2 und dem Knoten N3 sind die erforderliche Zeit Tw(1) zum Reisen vom Parkplatz zum Bahnhof A. Knoten N1 des Bahnhofs A enthält Kosten selbst, und diese Kosten sind C(N3). Diese Kosten werden bestimmt entsprechend der Anzahl von Stufen und unebenen Wegen und dem Vorhandensein von Aufzügen, in Zeiteinheiten. Wenn beispielsweise die Zeitkosten eines Niveaus von 100 m Weg bestimmt ist mit 100 Sekunden, können die Kosten eines Rollsteigs 50 Sekunden betragen. Wenn die Kosten einer Treppe mit ungefähr 50 Stufen mit 100 Sekunden bestimmt ist, können die Kosten für einen Aufzug 50 Sekunden und für einen Lift 10 Sekunden. Wenn gleichermaßen für den Knoten N4 vom Bahnhofs B das Umsteigen bei Bahnhof B erfolgen muß, werden die mit dem Knoten von Bahnhof B zugehörigen Kosten C3(N4) gemäß der Umsteigewartezeit bestimmt, und der Anzahl von Treppen und unebenen Wegen, die zum Umsteigen zurückzulegen sind. Die Verbindungskosten zwischen dem Knoten N3 des Bahnhofs A und dem Knoten N4 vom Bahnhof B sind die erforderliche Bahnfahrzeit Tt(1) zwischen den Bahnhöfen A und B. Knoten N5 entsprechend Bahnhof C befindet sich nahe am Knoten N4 vom Bahnhof B. Die Verbindungskosten zwischen Knoten N4 und Knoten N5 sind die erforderliche Bahnfahrzeit Tt(2) zwischen den Bahnhöfen B und C.
Bahnhof C enthält auch Knotenkoten in gleicher Weise wie die Bahnhöfe A und B, die sich bestimmen lassen nach der Anzahl von Stufen und unebenen Wegen, die vom Bahnsteig zum Ausgang zurückzulegen sind. Die Verbindungskosten zwischen dem Knoten der Station C und dem Ziel sind die erforderliche Zeit Tw2) zum Weisen von Bahnhof C zum Ziel. Die Gesamtkosten dieser Route aus der aktuellen Örtlichkeit zum Ziel wird angegeben mit Ct = C(1)/V1 + C(2)/V2 + Tw(1) + C(n3) + Tt(1) + C(N4) + Tt(2) + C(N5) + Tw(2) ...(1)
Der erste und zweite Ausdruck in dieser Gleichung werden gewonnen durch Umsetzen der Fahrzeugroutenentfernungskosten in Zeitkosten. V1 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit, die für die Verbindung zwischen der aktuellen Örtlichkeit und dem Knoten N1 bestimmt ist, und V2 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit, die für die Verbindung zwischen Knoten N1 und Knoten N2 eingesetzt ist. Durch Teilen der Entfernungskosten durch die Fahrzeuggeschwindigkeit können die Verbindungskosten umgesetzt werden in Zeitkosten mit derselben Einheit wie die Kosten der öffentlichen Beförderungsroute. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eingesetzt für die Verbindung, wird vorzugsweise bestimmt gemäß der Straßenart und der Verbindung. Beispielsweise können 80 km/h für die Schnellstraße eingesetzt werden, 50 km/h für eine normale Straße, 30 km/h für eine Ortsbereichsstraße, 15 km/h für eine enge Straße usw.
Bezüglich der Fahrzeugroute von der aktuellen Örtlichkeit zum Ziel können die zugehörigen Kosten Cv angegeben werden mit Cv = Σ Ci/Vi ...(2)wobei Verbindungskosten durch Ci bedeutet sind, und die Fahrzeuggeschwindigkeit für jede Verbindung wird mit Vi angegeben. Insbesondere werden die Entfernungskosten, die man durch den herkömmlichen Routensuchalgorithmus gewinnt, geteilt durch die bestimmte Geschwindigkeit, um die Zeitkosten zu berechnen.
In der zuvor beschriebenen Weise errechnet die Navigation ECU 18 die Zeitkosten der Fahrzeugroute und die Zeitkosten der öffentlichen Beförderungsroute und zeigt die beiden Kosten dem Nutzer auf. Der Nutzer kann dadurch leicht erkennen, welche Route ihm das Erreichen des Zieles in kürzerer Zeit ermöglicht.
Es kann auch vorzuziehen sein, die Kosten eines jeden Knotens bei der Fahrzeugroute und die Parkplatzkosten mit zu berücksichtigen. Die Knotenkosten bei der Fahrzeugroute können bestimmt werden durch die Notwendigkeit, nach rechts und nach links abzubiegen und durch das Vorhandensein von Verkehrsampeln. Die Knotenkosten eines Parkplatzes sind Parkgebühren. Im allgemeinen werden die Verbindungskosten der Fahrzeugroute durch C (Ln) angegeben, C(Ln)=L·i·K·S ...(3)wobei L die Verbindungsentfernung, I der Koeffizient zum Anlegen einer Wichtung für kurze Verbindungen, K ist der Koeffizient, der auf der Anzahl von Straßen basiert, und S ist der Koeffizient, der auf der Straßenart basiert. Wenn des weiteren C(Nn) die Knotenkosten bedeutet C(Nn) = X + Y + Z ...(4)wobei X die Kosten für Rechts- und Linksabbiegen sind, Y die Verkehrsampelkosten und Z die Kosten bezüglich Wechseln von Straßenarten. Die Zeitkosten C(Rn) der Fahrzeugroute lassen sich errechnen mit C(Rn) = Σ {C(Ln) + C(Nn)}/Vn ...(5)wobei Vn die bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Straßenart der Verbindung n ist.
Weiterhin können die Kosten C(Sn) der Parkplatzkosten und eines Bahnhofsknotens in einer öffentlichen Beförderungsroute ausgedruckt werden mit C(Sn) = Σ (Xpn + Ypn + Zpn + Stn + Bfn) ...(6) wobei Xpn die Parkgebühr ist, die in Zeitkosten umgerechnet ist (beispielsweise 500 Yen in 30 Minuten), Ypn ist die öffentliche Beförderungsmittelgebühr, die in Zeitkosten umgesetzt ist, Zpn ist die Wartezeit, Stn sind die Kosten bezüglich der Anzahl von Stufen und unebenen Wegen, umgesetzt in Zeiteinheiten, und Bfn sind die Kosten bezüglich des Grades, zu dem eine Entlastung bezüglich Absperrfreiheit für den Nutzer besteht, der einen Rollstuhl verwendet, in Zeiteinheiten (beispielsweise erhöhen diese Kosten die regulären Kosten einer Treppe um das Zehnfache, wenn keine Schräge oder kein Lift anstelle der Stufen vorgesehen ist). Die Verbindungskosten C(S1) der öffentlichen Beförderungsroute ist C(S1) = Σ (Lmn + Tmn) ...(7)wobei Lmn die erforderliche Reisezeit zwischen den Bahnhöfen ist und Tmn ist die erforderliche Gehzeit für Fußgängerverbindungen. Im Ergebnis können die Gesamtkosten C für die zusammengesetzte Route unter Verwendung sowohl eines Fahrzeugs als auch öffentlicher Beförderungsmittel errechnet werden mit C = Σ {C(Ln) + C(Nn)}/Vn + Σ (Lmn + Tmn + Xpn + Ypn + Zpn + Stn + Bfn) ...(8)
Wenn die Suche nach einer Route, die die öffentliche Beförderung einschließt, erfolgt, werden die Kosten in Zeiteinheiten errechnet, wie zuvor beschrieben. Es wird dann offensichtlich, ob die Route unter Verwendung des Fahrzeugs allein oder die öffentliche Beförderungsroute geeigneter ist, was dem Nutzer leicht zu erkennen möglich ist, welche Route ausgewählt werden sollte.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Parkgebühren, öffentliche Beförderungsgebühren und der Grad der Erleichterung der Reise umgesetzt in Zeiteinheiten, um in die Kostenrechnung einzugehen. Es kann vorzuziehen sein, dem Nutzer das geeignete Bestimmen des Umsetzungskoeffizienten zuzugestehen, der für eine solche Umsetzung in Zeiteinheiten angesetzt wird, weil es einigen Nutzern nichts ausmacht, wenn die Parkgebühren und die öffentlichen Beförderungskosten etwas teurer sind, und andere mögen den Wunsch haben, den Grad der Bequemlichkeit der Reise höher zu bewerten.
Eine Routenführungsvorrichtung stellt Informationen für eine Route bereit unter Verwendung öffentlicher Beförderung als Alternative zur Fahrzeugroute. Zusätzlich zur Suche nach einer Fahrzeugroute aus einer aktuellen Örtlichkeit zu einem Ziel wird bestimmt, ob der aktuelle Ort und das Ziel innerhalb einer Zone liegen, in der öffentliche Beförderung möglich ist. Wenn die aktuelle Örtlichkeit und das Ziel bestimmt sind, innerhalb einer öffentlichen Beförderungszone zu liegen, wird eine Route unter Verwendung öffentlicher Beförderung gesucht. Danach werden die Kosten der Route bei Verwendung öffentlicher Beförderungsmittel und die Kosten der Fahrzeugroute miteinander verglichen. Wenn die Kosten der öffentlichen Beförderungsroute innerhalb einer vorbestimmten Grenze liegen, zeigt die Vorrichtung die öffentliche Beförderungsroute auf. Die Routenkosten werden errechnet unter Berücksichtigung von Faktoren wie erforderliche Reisezeit und Fahrscheingebühren. Die Vorrichtung kann auch die öffentliche Beförderung empfehlen, wenn kein Parkplatz nahe dem Ziel verfügbar ist, oder auf der Grundlage von Verkehrsinformationen, die die Fahrzeugroute betreffen.

Claims

Routenführungsvorrichtung zum Suchen und Aufzeigen einer Route, um eine Ziel zu erreichen, mit: einem Rechenmittel, das zur Route gehörende Kosten bei ausschließlicher Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel und bei ausschließlicher Benutzung eines Fahrzeugs errechnet; und einem Steuermittel zum Aufzeigen der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel, wenn die Kosten der Route bei Benutzung der öffentlichen Beförderungsmittel nur um wenigstens einen bestimmten Wert geringer als die Kosten der Route bei Benutzung eines Fahrzeugs liegen.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Rechenmittel für die Route bei ausschließlicher Benutzung des Fahrzeugs eine geschätzte Ankunftszeit über eine statische Route und eine geschätzte Ankunftszeit über eine dynamische Route errechnet; und bei der das Steuermittel die Route bei Benutzung des öffentlichen Beförderungsmittels aufzeigt, wenn die geschätzte Ankunftszeit über die dynamische Route um wenigstens ein vorbestimmtes Zeitintervall später als die geschätzte Ankunftszeit über die statische Route liegt.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit: einem Speichermittel, das im voraus eine Zone speichert, in der ein öffentliches Beförderungsmittel zur Verfügung steht; wobei das Steuermittel die Route bei Benutzung eines öffentlichen Beförderungsmittels aufzeigt, wenn sich ein Ort innerhalb der Zone befindet, in der das öffentliche Beförderungsmittel zur Verfügung steht.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit: einem Speichermittel, das im voraus eine Zone speichert, in der das öffentliche Beförderungsmittel zur Verfügung steht; wobei das Steuermittel die Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel aufzeigt, wenn sich das Ziel innerhalb der Zone befindet, in der die öffentlichen Beförderungsmittel zur Verfügung stehen.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit: einem Erfassungsmittel zum Erfassen von Informationen bezüglich freier Plätze auf einem Parkplatz nahe am Ziel; wobei das Steuermittel die Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel aufzeigt, wenn der Parkplatz nahe am Ziel besetzt ist.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit: einem Erfassungsmittel zum Erfassen von Verkehrsinformationen bezüglich der Route bei ausschließlicher Benutzung des Fahrzeugs; wobei das Steuermittel die Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel aufzeigt, wenn es eine Beförderungsmeldung gibt, die sich auf die Route bei ausschließlicher Benutzung des Fahrzeugs bezieht.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Steuermittel die Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel aufzeigt, wenn eine Vielzahl öffentlicher Beförderungsmittel zur Verfügung steht.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit: einem Erfassungsmittel zum Erfassen von Informationen bezüglich freier Plätze auf einem Parkplatz, um vom Fahrzeug auf öffentliche Beförderungsmittel umzusteigen; wobei das Steuermittel die Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel auf der Grundlage der Information bezüglich freier Plätze auf einem Parkplatz zum Umsteigen aufzeigt.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuermittel eine Rückfahrroute vom Ziel bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel auf der Grundlage von Informationen aufzeigt, die sich auf eine Schließzeit eines Parkplatzes beziehen, der zum Umsteigen vom Fahrzeug auf öffentliche Beförderungsmittel dient.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit: einer portablen Endgeräteeinrichtung, die die Routenführungsinformation speichert, die das Steuermittel liefert.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit: einem Speichermittel zum Speichern von Daten bezüglich der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel, wie Verbindungsinformationen und Knoteninformationen, wobei das Rechenmittel die Kosten der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel auf der Grundlage der Verbindungsinformation und der Knoteninformation errechnet.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Knoteninformation einen Knoten enthält, der einen Ort eines Parkplatzes nahe an einer Einsteigestelle des öffentlichen Beförderungsmittels bedeutet; und bei der die Verbindungsinformation eine Verbindung enthält, die den Knoten, der die Einsteigestelle bedeutet, mit dem Knoten, der den Parkplatz bedeutet, verbindet.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der das öffentliche Beförderungsmittel eine Eisenbahn ist; die Knoteninformation Knoten enthält, die Orte von Bahnhöfen der Eisenbahn bedeuten; und bei der die Verbindungsinformation eine Verbindung enthält, die zwischen den Knoten verbindet, die die Orte der Bahnhöfe bedeuten.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der das öffentliche Beförderungsmittel eine Eisenbahn ist; die Knoteninformation einen Knoten enthält, der einen Ort eines Bahnhofs der Eisenbahn bedeutet, und ein Knoten, der einen Ort des Parkplatzes nahe am Bahnhof bedeutet; und bei der die Verbindungsinformation eine Verbindung enthält, die die Knoten verbindet.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Knoten für den Bahnhofsort einen Ausgang des Bahnhofs bedeutet.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der das öffentliche Beförderungsmittel eine Eisenbahn ist; die Knoteninformation einen ersten Knoten enthält, der die Lage eines Bahnsteigs eines Bahnhofs der Eisenbahn bedeutet, einen zweiten Knoten, der die Lage eines Parkplatzes nahe am Bahnhof bedeutet, und einen dritten Knoten, der die Lage eines Bahnhofsausgangs bedeutet; und bei der die Verbindungsinformation eine Verbindung enthält, die den zweiten Knoten mit dem dritten Knoten verbindet, und eine Verbindung, die den ersten Knoten mit dem dritten Knoten verbindet.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der das öffentliche Beförderungsmittel eine Eisenbahn ist; und bei der die Knoteninformation und die Verbindungsinformation für jede der Linien konfiguriert ist, wenn eine Vielzahl von Eisenbahnlinien existieren.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der das öffentliche Beförderungsmittel eine Eisenbahn ist; die Knoteninformation einen Knoten enthält, der einen Ort eines Bahnhofs der Eisenbahn bedeutet, und einen Knoten, der einen Ort auf einer Straße nahe am Bahnhof bedeutet; und bei der die Verbindungsinformation eine die Knoten verbindende Verbindung enthält.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 18, bei der der Knoten für die Bahnhofsörtlichkeit einen Bahnhofsausgang bedeutet.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der das Speichermittel Daten speichert, die sich als die Verbindungsinformation und die Knoteninformation auf Gehrouten beziehen; und bei der das Rechenmittel die Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel und eine Gehroute auf der Grundlage der Verbindungsinformation und der Knoteninformation bezüglich der Gehrouten errechnet.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit: einem Standortfeststellmittel zum Feststellen eines aktuellen Ortes; einem Speichermittel zum Speichern von Kartendaten; einem Reiseartfeststellmittel zum Feststellen einer aktuellen Reiseart; und mit einem Korrekturmittel zum Korrigieren des festgestellten aktuellen Ortes durch Abgleichen mit den Kartendaten gemäß der Reiseart.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 21, bei der das Korrekturmittel die Korrektur unter Verwendung von Kartendaten gemäß der Reiseart aus den Kartendaten ausführt.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 21, bei der das Korrekturmittel die Korrektur unter Verwendung eines anderen Algorithmus für jeden der Vielzahl von Reisearten ausführt.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 23, bei der der Algorithmus einen Eisenbahnfahrplan verwendet, wenn die Reiseart die Eisenbahn ist.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 23, bei der der Algorithmus keine Korrektur ausführt, wenn die Reiseart Gehen ist.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die portable Endgeräteeinrichtung konfiguriert ist, lösbar mit einem Fahrzeug verbunden zu sein; und bei der die Routenführungsvorrichtung des weiteren über ein Mittel verfügt, das das Herausnehmen der portablen Endgeräteeinrichtung bei fahrendem Fahrzeug sperrt.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die portable Endgeräteeinrichtung konfiguriert ist, aus einem Fahrzeug herausnehmbar zu sein; und bei der die Routenführungsvorrichtung des weiteren über ein Mittel verfügt, einen Fahrer aufzufordern, die portable Endgeräteeinrichtung aus dem Fahrzeug zu nehmen, wenn der Fahrer das Fahrzeug verläßt.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die vom Rechenmittel beim Errechnen von Kosten der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel und von Kosten der Route bei Benutzung lediglich des Fahrzeugs verwendeten Einheiten Zeiteinheiten sind.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 28, bei dem das Rechenmittel die Kosten der Route bei Benutzung lediglich des Fahrzeugs auf der Grundlage der der Straßenart entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeit errechnet.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 28, bei der das Rechenmittel die Kosten der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel auf der Grundlage eines Reisekomfortgrades errechnet.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 28, bei der das Rechenmittel die Kosten der Route bei Benutzung eines öffentlichen Beförderungsmittels auf der Grundlage einer Wartezeit errechnet.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Programm zur Suche einer zum Ziel führenden Route aufgezeichnet ist, wobei die Verarbeitung von einem Computer durch Ausführen des Programms erfolgt, mit den Verfahrensschritten: (a) Suchen nach einer Route bei ausschließlicher Benutzung eines Fahrzeugs zum Erreichen des Ziels; (b) Errechnen der Kosten der Route bei Benutzung lediglich des Fahrzeugs; (c) Suchen nach einer Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel; (d) Errechnen von Kosten der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel; und (e) Ausgabe der Routen bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel, wenn die Kosten der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel um wenigstens einen vorbestimmten Wert geringer sind als die Kosten der Route bei ausschließlicher Benutzung des Fahrzeugs.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 32, bei dem in Schritt (c) die Suche unter Verwendung einer Verbindungsinformation und einer zur Route gehörenden Knoteninformation bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel erfolgt.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 32, mit den weiteren Schritten: (f) Feststellen des aktuellen Ortes; (g) Bestimmen einer aktuellen Reiseart; und (h) Korrigieren des aktuellen Ortes durch Anpassen mit Kartendaten gemäß der Reiseart.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 32, bei dem das Errechnen der Kosten im Schritt (b) und im Schritt (d) in Zeiteinheiten erfolgt.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 32, bei dem im Schritt (b) die Kostenerrechnung in Zeiteinheiten auf der Grundlage der straßenartentsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt.
Routenführungsverfahren zum Suchen und Aufzeigen einer Route zu einem Ziel, mit den Verfahrensschritten: Suchen nach einer Route unter ausschließlicher Benutzung eines Fahrzeugs zum Erreichen des Ziels; Errechnen von Kosten der Route bei ausschließlicher Benutzung des Fahrzeugs; Suchen nach einer Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel; Errechnen von Kosten der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel; und Aufzeigen der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel, wenn die Kosten der Route bei Benutzung öffentlicher Beförderungsmittel um wenigstens einen vorbestimmten Wert geringer sind als die Kosten der Route bei ausschließlicher Benutzung eines Fahrzeugs.
Routenführungsvorrichtung nach Anspruch 8, die des weiteren ausgestattet ist mit: einem Auswahlmittel zur Wahl zwischen einem Routenführungsmodus auf der Grundlage der Information bezüglich freier Plätze auf einem zum Umsteigen geeigneten Parkplatz und einem Routenführungsmodus, der die Information bezüglich freier Plätze ignoriert; wobei der Routenführungsmodus, der die Information bezüglich der freien Plätze auf einem zum Umsteigen geeigneten Parkplatz ignoriert, die Route bei Benutzung des öffentlichen Beförderungsmittels unabhängig von der Information bezüglich freier Plätze auf einem zum Umsteigen geeigneten Parkplatz aufzeigt.